JP7583657B2

JP7583657B2 - Gas Combustion System

Info

Publication number: JP7583657B2
Application number: JP2021049514A
Authority: JP
Inventors: 英成野口
Original assignee: Toho Gas Co Ltd
Current assignee: Toho Gas Co Ltd
Priority date: 2021-03-24
Filing date: 2021-03-24
Publication date: 2024-11-14
Anticipated expiration: 2041-03-24
Also published as: JP2022148004A

Description

本発明は、燃料ガス又は水素と燃焼用空気とを燃焼させるガスバーナを有するガス燃焼システムに関する。 The present invention relates to a gas combustion system having a gas burner for combusting fuel gas or hydrogen and combustion air.

ガスバーナは、加熱炉等の工業用炉に用いられ、炉内の加熱対象物、雰囲気ガス等を加熱するものである。また、低炭素化を促進するために、ガスバーナには、都市ガス等の燃料ガスの他に水素を用いることがある。水素を燃焼させる場合には、燃料ガスを燃焼させる場合に比べて、ＮＯｘ（窒素酸化物）の排出量が多くなる。そのため、水素を燃焼させる場合には、ＮＯｘの排出量を抑制するために、燃焼後の排ガスを空気に混合させて燃焼に利用する排気再循環（ＥＧＲ）を行うことが考えられる。 Gas burners are used in industrial furnaces such as heating furnaces to heat objects to be heated and atmospheric gases inside the furnace. To promote low carbonization, gas burners may also use hydrogen in addition to fuel gases such as city gas. When hydrogen is burned, there are more NOx (nitrogen oxides) emissions compared to when fuel gas is burned. Therefore, when hydrogen is burned, exhaust gas recirculation (EGR) can be used to mix the exhaust gas after combustion with air and use it for combustion in order to reduce NOx emissions.

例えば、特許文献１に記載されたボイラにおいては、ボイラから排出された燃焼排ガスを燃焼用空気に混合する技術について開示されている。また、このボイラにおいては、送風機による燃焼用空気の供給量と、排ガス循環路に設けられたＥＧＲダンパによる、燃焼用空気に混合する燃焼排ガスの循環量とを調節することが行われている。 For example, in the boiler described in Patent Document 1, a technology is disclosed for mixing the combustion exhaust gas discharged from the boiler with the combustion air. In addition, in this boiler, the amount of combustion air supplied by the blower and the amount of combustion exhaust gas circulated and mixed with the combustion air by an EGR damper provided in the exhaust gas circulation path are adjusted.

特開平１１－１４８６０６号公報Japanese Patent Application Publication No. 11-148606

従来のガスバーナにおいては、燃料ガス及び水素の両方を適宜切り換えて使用する工夫はなされていない。燃料ガスを燃焼させる場合には、空気に混合させる排ガスの循環量の割合が多いと、失火、燃焼不良等の要因になる。一方、水素を燃焼させる場合には、空気に混合させる排ガスの循環量の割合が少ないと、ＮＯｘの発生量が多くなる要因になる。 Conventional gas burners do not provide the means to switch between fuel gas and hydrogen as needed. When burning fuel gas, if the proportion of exhaust gas circulated and mixed with the air is high, this can lead to misfires and poor combustion. On the other hand, when burning hydrogen, if the proportion of exhaust gas circulated and mixed with the air is low, this can lead to high levels of NOx emissions.

特許文献１のボイラにおいては、送風機及びＥＧＲダンパの制御により、燃焼用空気に混合する燃焼排ガスの量を調整する。しかし、特許文献１のボイラにおいては、送風機及びＥＧＲダンパを制御するための電気的な制御装置が必要になる。また、特許文献１のボイラにおいては、ボイラにおいて燃料ガスと水素とを切り換えて使用することは考慮されていない。従って、燃料ガスと水素とを、電気的な制御装置を用いない簡単な方法によって切り換えて使用するためには、更なる工夫が必要とされる。 In the boiler of Patent Document 1, the amount of combustion exhaust gas mixed into the combustion air is adjusted by controlling the blower and EGR damper. However, in the boiler of Patent Document 1, an electrical control device is required to control the blower and EGR damper. In addition, the boiler of Patent Document 1 does not take into consideration switching between fuel gas and hydrogen for use in the boiler. Therefore, further ingenuity is required to switch between fuel gas and hydrogen using a simple method that does not use an electrical control device.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、燃料ガスと水素とを、簡単な方法によって切り換えて使用することができるガスバーナを有するガス燃焼システムを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and aims to provide a gas combustion system having a gas burner that can switch between using fuel gas and hydrogen in a simple manner.

本発明の一態様は、
ガスバーナを用いたガス燃焼システムであって、
前記ガスバーナは、
燃料ガス又は水素が導入される燃料管と、燃焼用空気が導入される空気管と、前記燃料管の先端部に設けられて、燃料ガス又は水素と燃焼用空気との燃焼が行われるバーナノズルと、前記バーナノズルによって燃焼が行われた後の排ガスが流れる排ガス管と、前記排ガス管から一部の前記排ガスが分流する分岐管と、前記分岐管から流入する前記排ガスと純空気とが混合された排ガス混合空気を前記燃焼用空気として前記空気管に導入するための混合導入管と、を備え、
前記分岐管は、２つに分断されるとともに、分断された端部に設けられた２つのフランジ部が締結された構造を有しており、
２つの前記フランジ部の間には、前記分岐管における流路断面積が最も縮小した縮小流路部を形成する流路形成プレートが交換可能に挟持されており、
前記ガス燃焼システムにおいて、
前記流路形成プレートには、第１流路形成プレートと、前記第１流路形成プレートに比べて前記縮小流路部の流路断面積が大きい第２流路形成プレートとがあり、
前記燃料管に導入される燃料ガスと燃焼用空気との燃焼が前記バーナノズルにおいて行われる第１燃焼状態においては、前記第１流路形成プレートが用いられ、
前記燃料管に導入される水素と燃焼用空気との燃焼が前記バーナノズルにおいて行われる第２燃焼状態においては、前記第２流路形成プレートが用いられる、ガス燃焼システムにある。 One aspect of the present invention is
A gas combustion system using a gas burner ,
The gas burner is
a fuel pipe into which fuel gas or hydrogen is introduced, an air pipe into which combustion air is introduced, a burner nozzle provided at the tip of the fuel pipe and in which combustion of the fuel gas or hydrogen and the combustion air takes place, an exhaust gas pipe through which exhaust gas flows after combustion by the burner nozzle, a branch pipe into which a portion of the exhaust gas is branched off from the exhaust gas pipe, and a mixture introduction pipe for introducing exhaust gas mixed air, which is a mixture of the exhaust gas flowing in from the branch pipe and pure air, into the air pipe as the combustion air,
The branch pipe is divided into two parts, and two flange portions provided at the divided ends are fastened to each other.
a flow passage forming plate that forms a reduced flow passage portion in which a flow passage cross-sectional area in the branch pipe is reduced to the smallest is sandwiched between the two flange portions in a replaceable manner;
In the gas combustion system,
The flow path forming plates include a first flow path forming plate and a second flow path forming plate having a flow path cross-sectional area of the reduced flow path portion larger than that of the first flow path forming plate,
In a first combustion state in which the fuel gas introduced into the fuel pipe and the combustion air are combusted in the burner nozzle, the first flow passage forming plate is used,
In a second combustion state in which the hydrogen introduced into the fuel pipe and the combustion air are combusted in the burner nozzle, the second flow passage forming plate is used.

本発明の他の態様は、
ガスバーナを用いたガス燃焼システムであって、
前記ガスバーナは、
燃料ガス又は水素が導入される燃料管と、燃焼用空気が導入される空気管と、前記燃料管の先端部に設けられて、燃料ガス又は水素と燃焼用空気との燃焼が行われるバーナノズルと、前記バーナノズルによって燃焼が行われた後の排ガスが流れる排ガス管と、前記排ガス管から一部の前記排ガスが分流する分岐管と、前記分岐管から流入する前記排ガスと純空気とが混合された排ガス混合空気を前記燃焼用空気として前記空気管に導入するための混合導入管と、を備え、
前記分岐管は、２つに分断されるとともに、分断された端部に設けられた２つのフランジ部が締結された構造を有しており、
２つの前記フランジ部の間には、前記分岐管における流路断面積が最も縮小した縮小流路部を形成する流路形成プレートが交換可能に挟持されており、
２つの前記フランジ部の間には、２枚の前記流路形成プレートが挟持されており、
２枚の前記流路形成プレートには、前記縮小流路部を形成するための、偏心形状又は角形状の流路調整穴が形成されており、
２枚の前記流路形成プレートの相対的な回動位置の変更により、前記縮小流路部の流路断面積を変更可能であり、
前記ガス燃焼システムにおいて、
前記燃料管に導入される燃料ガスと燃焼用空気との燃焼が前記バーナノズルにおいて行われる第１燃焼状態においては、２枚の前記流路形成プレートの相対的な回動位置を第１回動位置にして、前記縮小流路部の流路断面積を第１の流路断面積とし、
前記燃料管に導入される水素と燃焼用空気との燃焼が前記バーナノズルにおいて行われる第２燃焼状態においては、２枚の前記流路形成プレートの相対的な回動位置を第２回動位置にして、前記縮小流路部の流路断面積を前記第１の流路断面積よりも大きな第２の流路断面積とする、ガス燃焼システムにある。 Another aspect of the present invention is
A gas combustion system using a gas burner ,
The gas burner is
a fuel pipe into which fuel gas or hydrogen is introduced, an air pipe into which combustion air is introduced, a burner nozzle provided at the tip of the fuel pipe and in which combustion of the fuel gas or hydrogen and the combustion air takes place, an exhaust gas pipe through which exhaust gas flows after combustion by the burner nozzle, a branch pipe into which a portion of the exhaust gas is branched off from the exhaust gas pipe, and a mixture introduction pipe for introducing exhaust gas mixed air, which is a mixture of the exhaust gas flowing in from the branch pipe and pure air, into the air pipe as the combustion air,
The branch pipe is divided into two parts, and two flange portions provided at the divided ends are fastened to each other.
a flow passage forming plate that forms a reduced flow passage portion in which a flow passage cross-sectional area in the branch pipe is reduced to the smallest is sandwiched between the two flange portions in a replaceable manner;
The two flow path forming plates are sandwiched between the two flange portions,
The two flow path forming plates are formed with eccentric or angular flow path adjustment holes for forming the reduced flow path portion,
the flow channel cross-sectional area of the reduced flow channel portion can be changed by changing the relative rotational position of the two flow channel forming plates;
In the gas combustion system,
In a first combustion state in which the fuel gas introduced into the fuel pipe and the combustion air are combusted in the burner nozzle, the relative rotation positions of the two flow passage forming plates are set to a first rotation position, and the flow passage cross-sectional area of the reduced flow passage portion is set to a first flow passage cross-sectional area,
In a second combustion state in which combustion of hydrogen introduced into the fuel pipe and combustion air takes place in the burner nozzle, the relative rotation positions of the two flow path forming plates are set to a second rotation position, and the flow path cross-sectional area of the reduced flow path section is set to a second flow path cross-sectional area larger than the first flow path cross-sectional area .

前記一態様および前記他の態様のガス燃焼システムにおいて、ガスバーナは、排気再循環を行う際に、燃料ガス及び水素のいずれを用いても、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制して燃焼を行うことができるものである。具体的には、排ガス管から分岐され、２つに分断された分岐管のフランジ部の間に、流路形成プレートを挟持させている。また、流路形成プレートには、分岐管における流路断面積が最も縮小した縮小流路部が形成されている。 In the gas combustion system of the one aspect and the other aspect, the gas burner can perform combustion while suppressing the generation of NOx (nitrogen oxides) when using either fuel gas or hydrogen during exhaust gas recirculation. Specifically, a flow passage forming plate is sandwiched between flanges of a branch pipe that is branched from an exhaust gas pipe and divided into two. In addition, a reduced flow passage portion in which the flow passage cross-sectional area of the branch pipe is reduced to the smallest is formed in the flow passage forming plate.

ガスバーナの使用時には、縮小流路部の流路断面積が異なる２つの流路形成プレートを準備する。そして、燃料ガスを燃焼させる場合には、縮小流路部の流路断面積が小さい方の流路形成プレートを、２つの分岐管のフランジ部の間に挟持させる。これにより、燃料ガスを用いる場合には、純空気に排ガスを混合する割合を少なくして、失火、燃焼不良等の発生を抑制することができる。 When using a gas burner, two flow passage forming plates with different flow passage cross-sectional areas of the reduced flow passage section are prepared. Then, when burning fuel gas, the flow passage forming plate with the smaller flow passage cross-sectional area of the reduced flow passage section is sandwiched between the flanges of the two branch pipes. In this way, when using fuel gas, the proportion of exhaust gas mixed into pure air can be reduced, preventing misfires, poor combustion, etc. from occurring.

一方、水素を用いる場合には、縮小流路部の流路断面積が大きい方の流路形成プレートを、２つの分岐管のフランジ部の間に挟持させる。これにより、水素を用いる場合には、純空気（フレッシュエア）に排ガスを混合する割合を多くして、ＮＯｘの発生を抑制することができる。なお、燃料ガスを用いる場合には、ＮＯｘの発生が少なく抑えられており、水素を用いる場合には、失火、燃焼不良等の発生が少なく抑えられている。 On the other hand, when hydrogen is used, the flow passage forming plate with the larger flow passage cross-sectional area of the reduced flow passage section is sandwiched between the flanges of the two branch pipes. As a result, when hydrogen is used, the ratio of exhaust gas mixed with pure air (fresh air) is increased, and the generation of NOx is suppressed. When fuel gas is used, the generation of NOx is kept low, and when hydrogen is used, the occurrence of misfires, poor combustion, etc. is kept low.

前記ガスバーナによれば、燃料ガスと水素とを、流路形成プレートを用いた簡単な方法によって切り換えて使用することができる。 According to the gas burner , the fuel gas and hydrogen can be switched between using the gas through a simple method using a flow passage forming plate.

前記ガスバーナを有する前記一態様のガス燃焼システムにおいては、縮小流路部の流路断面積が異なる第１流路形成プレート及び第２流路形成プレートの２種類を用いる。そして、燃料ガスを燃焼させる場合には、第１流路形成プレートを用いた第１燃焼状態を形成し、水素を燃焼させる場合には、第２流路形成プレートを用いた第２燃焼状態を形成する。 In the gas combustion system having the gas burner of the embodiment , two types of plates, a first flow passage forming plate and a second flow passage forming plate, which have different flow passage cross-sectional areas of the reduced flow passage portion, are used. When a fuel gas is burned, a first combustion state is formed using the first flow passage forming plate, and when hydrogen is burned, a second combustion state is formed using the second flow passage forming plate.

前記一態様のガス燃焼システムによれば、燃料ガスと水素とを、流路形成プレートを用いた簡単な方法によって切り換えて使用することができる。 According to the gas combustion system of the above aspect , the fuel gas and hydrogen can be switched between for use by a simple method using the flow passage forming plate.

前記ガスバーナを有する前記他の態様のガス燃焼システムにおいては、ガスバーナにおける、２つの分岐管のフランジ部の間に、偏心形状又は角形状の流路調整穴が形成された２枚の流路形成プレートが挟持されている。また、２枚の流路形成プレートの相対的な回動位置の変更により、２枚の流路形成プレートによる縮小流路部の流路断面積を変更可能である。そして、燃料ガスを燃焼させる場合には、２枚の流路形成プレートの相対的な回動位置を第１回動位置にした第１燃焼状態を形成し、水素を燃焼させる場合には、２枚の流路形成プレートの相対的な回動位置を第２回動位置にした第２燃焼状態を形成する。 In the gas combustion system having the gas burner of the other aspect, two flow passage forming plates, each having an eccentric or angular flow passage adjustment hole, are sandwiched between flanges of two branch pipes in the gas burner. The flow passage cross-sectional area of the reduced flow passage portion formed by the two flow passage forming plates can be changed by changing the relative rotational positions of the two flow passage forming plates. When fuel gas is burned, a first combustion state is formed in which the relative rotational positions of the two flow passage forming plates are set to a first rotational position, and when hydrogen is burned, a second combustion state is formed in which the relative rotational positions of the two flow passage forming plates are set to a second rotational position.

前記他の態様のガス燃焼システムによれば、燃料ガスと水素とを、流路形成プレートを用いた簡単な方法によって切り換えて使用することができる。 According to the gas combustion system of the other aspect , the fuel gas and hydrogen can be switched between for use by a simple method using a flow passage forming plate.

図１は、実施形態１にかかる、ガスバーナ及びガス燃焼システムを示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a gas burner and a gas combustion system according to a first embodiment. 図２は、実施形態１にかかる、分岐管のフランジ部及び流路形成プレートの周辺の断面を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a cross section of the flange portion of the branch pipe and the periphery of the flow passage forming plate according to the first embodiment. 図３は、実施形態１にかかる、図２のIII－III断面を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a cross section taken along line III-III of FIG. 2 according to the first embodiment. 図４は、実施形態１にかかる、図２のIV－IV断面を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a cross section taken along line IV-IV of FIG. 2 according to the first embodiment. 図５は、実施形態２にかかる、分岐管のフランジ部及び流路形成プレートの周辺の断面を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a cross section of the flange portion of the branch pipe and the periphery of the flow passage forming plate according to the second embodiment. 図６は、実施形態２にかかる、第１燃焼状態を形成した場合の、図５のVI－VI断面を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a cross section taken along line VI-VI in FIG. 5 when the first combustion state is formed according to the second embodiment. 図７は、実施形態２にかかる、第１燃焼状態を形成した場合の、図５のVII－VII断面を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a cross section taken along line VII-VII of FIG. 5 when the first combustion state is formed according to the second embodiment. 図８は、実施形態２にかかる、第２燃焼状態を形成した場合の、図５のVI－VI断面を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a cross section taken along line VI-VI in FIG. 5 when the second combustion state is formed according to the second embodiment. 図９は、実施形態２にかかる、第２燃焼状態を形成した場合の、図５のVII－VII断面を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a cross section taken along line VII-VII of FIG. 5 when the second combustion state is formed according to the second embodiment.

前述したガスバーナ及びガス燃焼システムにかかる好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
＜実施形態１＞
本形態のガスバーナ１は、図１に示すように、燃料管２、空気管３、バーナノズル２２、排ガス管４、分岐管５及び混合導入管６を備える。燃料管２は、燃料ガスＦ又は水素Ｈが切り換えられて導入されるものである。空気管３は、燃焼用空気Ａ２が導入されるものである。バーナノズル２２は、燃料管２の先端部に設けられて、燃料ガスＦ又は水素Ｈと燃焼用空気Ａ２との燃焼が行われるものである。 Preferred embodiments of the above-mentioned gas burner and gas combustion system will now be described with reference to the drawings.
<Embodiment 1>
1, the gas burner 1 of this embodiment includes a fuel pipe 2, an air pipe 3, a burner nozzle 22, an exhaust gas pipe 4, a branch pipe 5, and a mixture introduction pipe 6. Fuel gas F or hydrogen H is switched and introduced into the fuel pipe 2. Combustion air A2 is introduced into the air pipe 3. The burner nozzle 22 is provided at the tip of the fuel pipe 2, and combusts the fuel gas F or hydrogen H with the combustion air A2.

排ガス管４は、バーナノズル２２によって燃焼が行われた後の排ガスＧ２が流れるものである。分岐管５は、排ガス管４から分岐して形成され、排ガス管４から一部の排ガスＧ２が分流するものである。混合導入管６は、分岐管５から流入する排ガスＧ２と純空気（フレッシュエア）Ａ１とが混合された排ガス混合空気Ａ２を燃焼用空気Ａ２として空気管３に導入するためのものである。 The exhaust gas pipe 4 is where the exhaust gas G2 flows after combustion by the burner nozzle 22. The branch pipe 5 is formed by branching off from the exhaust gas pipe 4, and some of the exhaust gas G2 is diverted from the exhaust gas pipe 4. The mixture introduction pipe 6 is for introducing the exhaust gas mixed air A2, which is a mixture of the exhaust gas G2 flowing in from the branch pipe 5 and pure air (fresh air) A1, into the air pipe 3 as combustion air A2.

図２～図４に示すように、分岐管５は、２つに分断されるとともに、分断された端部に設けられた２つのフランジ部５１が締結された構造を有している。２つのフランジ部５１の間には、分岐管５における流路断面積が最も縮小した縮小流路部５２１を形成する流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂが交換可能に挟持されている。 As shown in Figures 2 to 4, the branch pipe 5 is divided into two parts, and two flanges 51 are fastened to the divided ends. Between the two flanges 51, replaceable flow path forming plates 52A and 52B are sandwiched and form a reduced flow path section 521 where the flow path cross-sectional area in the branch pipe 5 is reduced the most.

以下に、本形態のガスバーナ１及びガス燃焼システム１０について詳説する。
（ガスバーナ１）
図１に示すように、ガスバーナ１及びガス燃焼システム１０は、加熱炉等の工業用炉７に用いられ、燃料ガスＦ又は水素Ｈを用いて燃焼を行い、炉内の加熱対象物、雰囲気ガスＮ等を加熱するものである。本形態のガスバーナ１及びガス燃焼システム１０は、通常時には、水素Ｈを用いて燃焼を行い、水素Ｈを用いないバックアップ時には、都市ガス等の燃料ガスＦを用いて燃焼を行うものである。水素Ｈを主に用いることにより、一酸化炭素、二酸化炭素等の排出量が低減される。本形態のガスバーナ１は、加熱空間を有するタンク形状の工業用炉７の上部に配置されている。 The gas burner 1 and the gas combustion system 10 of this embodiment will be described in detail below.
(Gas burner 1)
As shown in Fig. 1, a gas burner 1 and a gas combustion system 10 are used in an industrial furnace 7 such as a heating furnace, and perform combustion using a fuel gas F or hydrogen H to heat an object to be heated in the furnace, an atmospheric gas N, etc. The gas burner 1 and the gas combustion system 10 of this embodiment perform combustion using hydrogen H during normal operation, and perform combustion using a fuel gas F such as city gas during backup when hydrogen H is not used. By mainly using hydrogen H, emissions of carbon monoxide, carbon dioxide, etc. are reduced. The gas burner 1 of this embodiment is disposed on the top of a tank-shaped industrial furnace 7 having a heating space.

（バーナボディ１１）
図１に示すように、ガスバーナ１は、燃料管２及び空気管３の各基端側部分が内部に配置されたバーナボディ１１を備える。バーナボディ１１の内部には、空気管３の基端部に連通された、燃焼用空気Ａ２の流入室１１２が形成されている。また、バーナボディ１１の内部であって空気管３の外周側には、排気ボディ管部１１１が形成されている。排気ボディ管部１１１と空気管３との間には、燃焼ガスＧ１（排ガスＧ２）が流れる燃焼ガス流路１１３が形成されている。 (Burner body 11)
As shown in Fig. 1, the gas burner 1 includes a burner body 11 in which the base end portions of the fuel pipe 2 and the air pipe 3 are disposed. An inlet chamber 112 for combustion air A2 is formed inside the burner body 11, which is connected to the base end of the air pipe 3. An exhaust body pipe section 111 is formed inside the burner body 11 and on the outer circumferential side of the air pipe 3. A combustion gas flow passage 113 through which the combustion gas G1 (exhaust gas G2) flows is formed between the exhaust body pipe section 111 and the air pipe 3.

（燃料管２）
図１に示すように、燃料管２は、燃料供給源１２Ｆ，１２Ｈから燃料ガスＦ又は水素Ｈが供給されるものである。燃料管２の基端部には、燃料ガスＦの燃料供給源１２Ｆと水素Ｈの燃料供給源１２Ｈとが適宜切り替えられて接続される。燃料管２の中心部には、燃料ガスＦ又は水素Ｈと燃焼用空気Ａ２としての排ガス混合空気Ａ２との混合気に着火するためのスパークロッド２３が配置されている。燃料管２の内側には、燃料ガスＦ又は水素Ｈが流れる燃料流路２１が形成されている。 (Fuel pipe 2)
1, the fuel pipe 2 is supplied with fuel gas F or hydrogen H from fuel supply sources 12F, 12H. A fuel supply source 12F for fuel gas F and a fuel supply source 12H for hydrogen H are connected to the base end of the fuel pipe 2 by appropriately switching between them. A spark rod 23 is disposed in the center of the fuel pipe 2 for igniting a mixture of the fuel gas F or hydrogen H and the exhaust gas mixed air A2 as the combustion air A2. A fuel flow passage 21 through which the fuel gas F or hydrogen H flows is formed inside the fuel pipe 2.

（空気管３）
図１に示すように、空気管３は、インナーチューブとも呼ばれ、空気供給源としての送風機１３及び混合導入管６から燃焼用空気Ａ２が供給されるものである。空気管３の基端部には、混合導入管６が接続されている。空気管３の内側には、燃料管２が挿通されるとともに、純空気Ａ１と排ガスＧ２とが混合された燃焼用空気Ａ２としての排ガス混合空気Ａ２が流れる空気流路３１が形成されている。空気流路３１は、環形状の断面を有する。 (Air tube 3)
As shown in Fig. 1, the air pipe 3 is also called an inner tube, and is supplied with combustion air A2 from a blower 13 as an air supply source and a mixture introduction pipe 6. The mixture introduction pipe 6 is connected to the base end of the air pipe 3. The fuel pipe 2 is inserted inside the air pipe 3, and an air flow path 31 is formed through which the exhaust gas mixed air A2, which is the combustion air A2 obtained by mixing pure air A1 and exhaust gas G2, flows. The air flow path 31 has a ring-shaped cross section.

（バーナノズル２２）
図１に示すように、バーナノズル２２は、燃料管２の先端部において燃料ガスＦ又は水素Ｈを噴出させるものである。バーナノズル２２は、空気管３の内側に配置されている。バーナノズル２２から噴出される燃料ガスＦ又は水素Ｈは、空気管３の内側において排ガス混合空気Ａ２と燃焼されて、火炎Ｋを形成する。 (Burner nozzle 22)
1, the burner nozzle 22 ejects fuel gas F or hydrogen H at the tip of the fuel tube 2. The burner nozzle 22 is disposed inside the air tube 3. The fuel gas F or hydrogen H ejected from the burner nozzle 22 is combusted with exhaust gas mixed air A2 inside the air tube 3 to form a flame K.

（ラジアントチューブ３２）
図１に示すように、燃料管２の先端部、空気管３の先端部及びバーナノズル２２は、ラジアントチューブ３２内に配置されている。本形態のガスバーナ１は、バーナノズル２２によってラジアントチューブ３２内に形成された火炎Ｋの放射伝熱及び対流伝熱によって、ラジアントチューブ３２の外部を間接的に加熱するよう構成されている。 (Radiant tube 32)
1, the tip of the fuel pipe 2, the tip of the air pipe 3, and the burner nozzle 22 are disposed inside a radiant tube 32. The gas burner 1 of this embodiment is configured to indirectly heat the outside of the radiant tube 32 by radiant heat transfer and convection heat transfer of a flame K formed inside the radiant tube 32 by the burner nozzle 22.

ラジアントチューブ３２の内側には、バーナノズル２２から噴出される燃料ガスＦ又は水素Ｈと、空気管３から噴出される排ガス混合空気Ａ２との燃焼後に生じる燃焼ガスＧ１が流れる燃焼ガス流路３２１が形成されている。ラジアントチューブ３２は、アウターチューブとも呼ばれ、空気管３の先端側部分の全体を覆い、燃焼ガスＧ１が外部に漏れないよう、先端部が閉塞されている。燃焼ガスＧ１と排ガスＧ２とは明確に区分されない。本形態においては、バーナノズル２２における燃焼後に、ラジアントチューブ３２を介して放射熱を生じさせるものを燃焼ガスＧ１といい、バーナボディ１１から排気されるものを排ガスＧ２という。 Inside the radiant tube 32, a combustion gas flow passage 321 is formed through which the combustion gas G1 generated after the combustion of the fuel gas F or hydrogen H ejected from the burner nozzle 22 and the exhaust gas mixed air A2 ejected from the air tube 3 flows. The radiant tube 32 is also called the outer tube, and covers the entire tip side portion of the air tube 3, with the tip closed to prevent the combustion gas G1 from leaking to the outside. There is no clear distinction between the combustion gas G1 and the exhaust gas G2. In this embodiment, the gas that generates radiant heat through the radiant tube 32 after combustion in the burner nozzle 22 is called the combustion gas G1, and the gas exhausted from the burner body 11 is called the exhaust gas G2.

図１に示すように、燃焼ガス流路３２１は、空気管３とラジアントチューブ３２との間に形成されており、環形状の断面を有する。燃焼ガス流路３２１は、排気ボディ管部１１１の燃焼ガス流路１１３に接続されている。燃焼ガス流路３２１を燃焼ガスＧ１が流れる際に、ラジアントチューブ３２から放射される放射熱によって、工業用炉７の炉内が加熱される。ラジアントチューブ３２の基端部は、バーナボディ１１内に形成された排気ボディ管部１１１に接続されている。 As shown in FIG. 1, the combustion gas flow passage 321 is formed between the air pipe 3 and the radiant tube 32, and has a ring-shaped cross section. The combustion gas flow passage 321 is connected to the combustion gas flow passage 113 of the exhaust body pipe section 111. When the combustion gas G1 flows through the combustion gas flow passage 321, the inside of the industrial furnace 7 is heated by the radiant heat emitted from the radiant tube 32. The base end of the radiant tube 32 is connected to the exhaust body pipe section 111 formed in the burner body 11.

（排ガス管４）
図１に示すように、排ガス管４は、バーナボディ１１の排気ボディ管部１１１に接続されており、排気ボディ管部１１１から排気用の煙突４１へと繋がっている。バーナノズル２２における燃焼後の排ガスＧ２は、排気ボディ管部１１１の燃焼ガス流路１１３から排ガス管４の排ガス流路４０へ流れ、煙突４１から大気へ排気される。 (Exhaust gas pipe 4)
1, the exhaust gas pipe 4 is connected to an exhaust body pipe section 111 of the burner body 11, and the exhaust body pipe section 111 is connected to an exhaust chimney 41. Exhaust gas G2 after combustion in the burner nozzle 22 flows from a combustion gas flow path 113 of the exhaust body pipe section 111 to an exhaust gas flow path 40 of the exhaust gas pipe 4, and is exhausted from the chimney 41 to the atmosphere.

（分岐管５）
図１に示すように、排ガス管４の途中には、排ガスＧ２を燃焼用空気Ａ２の一部として再循環させるための分岐管５が接続されている。排ガス管４を流れる排ガスＧ２の一部は、分岐管５へ流入する。分岐管５は、排ガス管４と混合導入管６とを繋ぐ状態に形成されている。分岐管５には、分岐流路５０が形成されている。分岐管５の中間部分５００は、鉛直方向に沿って形成されている。図２に示すように、分岐管５は、中間部分５００において２つに分断され、上側の分岐管５の端部と下側の分岐管５の端部とのそれぞれには、外周側に突出するフランジ部５１が形成されている。 (Branch pipe 5)
As shown in Fig. 1, a branch pipe 5 for recirculating the exhaust gas G2 as a part of the combustion air A2 is connected to the exhaust gas pipe 4. A part of the exhaust gas G2 flowing through the exhaust gas pipe 4 flows into the branch pipe 5. The branch pipe 5 is formed in a state where it connects the exhaust gas pipe 4 and the mixing introduction pipe 6. A branch flow path 50 is formed in the branch pipe 5. An intermediate portion 500 of the branch pipe 5 is formed along the vertical direction. As shown in Fig. 2, the branch pipe 5 is divided into two at the intermediate portion 500, and a flange portion 51 protruding outward from the outer periphery is formed at each of the end of the upper branch pipe 5 and the end of the lower branch pipe 5.

分岐管５の中間部分５００が鉛直方向に沿って形成されていることにより、２つのフランジ部５１の中心軸線Ｏが鉛直方向に向けられている。流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂ及びガスケット５３は、鉛直方向に対して直交する方向から、２つのフランジ部５１の間に差し込まれる。この構成により、流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂを交換する際、又は流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂ及びガスケット５３を組み付ける際に、流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂ及びガスケット５３が落下することが防止されている。そのため、流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂを交換すること、及び流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂ及びガスケット５３を組み付けることが容易である。 The middle portion 500 of the branch pipe 5 is formed along the vertical direction, so that the central axis O of the two flange portions 51 is oriented in the vertical direction. The flow path forming plates 52A, 52B and the gasket 53 are inserted between the two flange portions 51 from a direction perpendicular to the vertical direction. This configuration prevents the flow path forming plates 52A, 52B and the gasket 53 from falling when replacing the flow path forming plates 52A, 52B or when assembling the flow path forming plates 52A, 52B and the gasket 53. Therefore, it is easy to replace the flow path forming plates 52A, 52B and to assemble the flow path forming plates 52A, 52B and the gasket 53.

図２及び図３に示すように、２つのフランジ部５１として、上側の分岐管５のフランジ部５１及び下側の分岐管５のフランジ部５１は、流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂとの間にガスケット５３を挟み込んだ状態で複数のボルト５１２及びナット５１３の締め付けによって互いに締結されている。換言すれば、流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂは、その両側に配置されたガスケット５３を介して、上側の分岐管５のフランジ部５１と下側の分岐管５のフランジ部５１との間に挟持されている。 2 and 3, the flange portion 51 of the upper branch pipe 5 and the flange portion 51 of the lower branch pipe 5 are fastened to each other by tightening a number of bolts 512 and nuts 513 with a gasket 53 sandwiched between the flow passage forming plates 52A and 52B. In other words, the flow passage forming plates 52A and 52B are sandwiched between the flange portion 51 of the upper branch pipe 5 and the flange portion 51 of the lower branch pipe 5 via the gaskets 53 arranged on both sides.

図２に示すように、各フランジ部５１には、複数のボルト５１２が挿通される複数の挿通孔５１１が形成されている。ガスケット５３にも、複数のボルト５１２が挿通される複数の挿通孔５３１が形成されている。ガスケット５３は、樹脂、ゴム、エラストマー、繊維材、金属等の材料によって構成されている。ガスケット５３には、流路形成穴５２２よりも大きな貫通穴が形成されている。 As shown in FIG. 2, each flange portion 51 has a plurality of insertion holes 511 through which a plurality of bolts 512 are inserted. The gasket 53 also has a plurality of insertion holes 531 through which a plurality of bolts 512 are inserted. The gasket 53 is made of a material such as resin, rubber, elastomer, fiber material, or metal. The gasket 53 has a through hole larger than the flow path forming hole 522.

（流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂ）
図２～図４に示すように、流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂは、円板の中心部に流路形成穴５２２が形成された円環形状のプレートとして形成されている。流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂは、縮小流路部５２１を形成する流路形成穴５２２の大きさが異なる複数種類のものを用いる。図３及び図４においては、大きさが異なる２つの流路形成穴５２２を実線及び二点鎖線によって示す。 (Flow path forming plates 52A, 52B)
2 to 4, the flow path forming plates 52A, 52B are formed as annular plates with a flow path forming hole 522 formed in the center of the disk. The flow path forming plates 52A, 52B use a plurality of types of flow path forming holes 522 of different sizes that form the reduced flow path portion 521. In Fig. 3 and Fig. 4, the two flow path forming holes 522 of different sizes are indicated by solid lines and two-dot chain lines.

流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂの流路形成穴５２２の流路断面積は、分岐管５の分岐流路５０の流路断面積よりも小さい。２つの分岐管５の各フランジ部５１の間に挟持する流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂを他の流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂに交換することにより、分岐管５を流れる排ガスＧ２の流量を変更することができる。流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂは、金属材料、セラミック材料等によって構成されている。 The flow path cross-sectional area of the flow path forming holes 522 of the flow path forming plates 52A, 52B is smaller than the flow path cross-sectional area of the branch flow path 50 of the branch pipe 5. By replacing the flow path forming plates 52A, 52B sandwiched between the flange portions 51 of the two branch pipes 5 with other flow path forming plates 52A, 52B, the flow rate of the exhaust gas G2 flowing through the branch pipe 5 can be changed. The flow path forming plates 52A, 52B are made of a metal material, a ceramic material, or the like.

本形態の流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂは、複数のボルト５１２が周方向Ｃに並んで配置された領域の内周側に配置されている。一方、流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂには、複数のボルト５１２が挿通される複数の挿通孔が形成されていてもよい。 In this embodiment, the flow passage forming plates 52A and 52B are disposed on the inner periphery side of the area in which the multiple bolts 512 are arranged in the circumferential direction C. On the other hand, the flow passage forming plates 52A and 52B may be formed with multiple insertion holes through which the multiple bolts 512 are inserted.

流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂの流路形成穴５２２は、流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂの中心部に１つ形成される以外にも、例えば、流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂの適宜箇所に複数形成されていてもよい。 The flow path forming holes 522 of the flow path forming plates 52A, 52B may be formed in multiple locations on the flow path forming plates 52A, 52B, for example, in addition to being formed in a single location at the center of the flow path forming plates 52A, 52B.

（混合導入管６）
図１に示すように、混合導入管６は、送風機１３の送風管１３１に分岐管５が接続された部位と、バーナボディ１１とを接続する配管として形成されている。混合導入管６の導入流路６０は、バーナボディ１１の流入室１１２に接続されている。混合導入管６には、送風管１３１を流れる純空気Ａ１と、分岐管５を流れる排ガスＧ２とが混合された、燃焼用空気Ａ２としての排ガス混合空気Ａ２が流れる。 (Mixing introduction pipe 6)
1, the mixture introduction pipe 6 is formed as a pipe connecting a portion where the branch pipe 5 is connected to the blower pipe 131 of the blower 13 and the burner body 11. The introduction flow path 60 of the mixture introduction pipe 6 is connected to the inlet chamber 112 of the burner body 11. In the mixture introduction pipe 6, exhaust gas mixed air A2 as combustion air A2 flows, which is a mixture of pure air A1 flowing through the blower pipe 131 and exhaust gas G2 flowing through the branch pipe 5.

混合導入管６に分岐管５が接続される部位には、送風機１３から送られる純空気Ａ１に排ガスＧ２を混合するためのベンチュリミキサ６１が配置されている。ベンチュリミキサ６１は、純空気Ａが流れる際の負圧力を利用して排ガスＧ２を混合させるように構成されている。純空気Ａ１がベンチュリミキサ６１のノズルを通過するときには、ノズルの外周部が負圧状態になり、この負圧力によって、ノズルに接続された接続部から排ガスＧ２が吸引され、排ガスＧ２が混合された純空気Ａ１がノズルから吹き出される。 At the location where the branch pipe 5 is connected to the mixing introduction pipe 6, a venturi mixer 61 is disposed for mixing the exhaust gas G2 with the pure air A1 sent from the blower 13. The venturi mixer 61 is configured to mix the exhaust gas G2 by utilizing the negative pressure generated when the pure air A flows. When the pure air A1 passes through the nozzle of the venturi mixer 61, the outer periphery of the nozzle is placed in a negative pressure state, and this negative pressure causes the exhaust gas G2 to be sucked in from the connection connected to the nozzle, and the pure air A1 mixed with the exhaust gas G2 is blown out from the nozzle.

（ガス燃焼システム１０）
図１に示すように、本形態においては、ガスバーナ１を用いたガス燃焼システム１０が形成されている。ガス燃焼システム１０においては、流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂとして、縮小流路部５２１の流路断面積が異なる第１流路形成プレート５２Ａ及び第２流路形成プレート５２Ｂの２種類を用いる。そして、ガスバーナ１において燃料ガスＦを燃焼させる場合には、第１流路形成プレート５２Ａを用いた第１燃焼状態を形成し、ガスバーナ１において水素Ｈを燃焼させる場合には、第２流路形成プレート５２Ｂを用いた第２燃焼状態を形成する。 (Gas Combustion System 10)
As shown in Fig. 1, in this embodiment, a gas combustion system 10 is formed using a gas burner 1. In the gas combustion system 10, two types of flow passage forming plates 52A, 52B, a first flow passage forming plate 52A and a second flow passage forming plate 52B having different flow passage cross-sectional areas of the reduced flow passage portion 521, are used. When fuel gas F is burned in the gas burner 1, a first combustion state is formed using the first flow passage forming plate 52A, and when hydrogen H is burned in the gas burner 1, a second combustion state is formed using the second flow passage forming plate 52B.

より具体的には、図３及び図４に示すように、流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂには、第１流路形成プレート５２Ａと、第１流路形成プレート５２Ａに比べて縮小流路部５２１の流路断面積が大きい第２流路形成プレート５２Ｂとがある。燃料管２に導入される燃料ガスＦと排ガス混合空気Ａ２との燃焼がバーナノズル２２において行われる第１燃焼状態においては、第１流路形成プレート５２Ａが用いられる。また、燃料管２に導入される水素Ｈと排ガス混合空気Ａ２との燃焼がバーナノズル２２において行われる第２燃焼状態においては、第２流路形成プレート５２Ｂが用いられる。 More specifically, as shown in Figs. 3 and 4, the flow passage forming plates 52A, 52B include a first flow passage forming plate 52A and a second flow passage forming plate 52B in which the flow passage cross-sectional area of the reduced flow passage section 521 is larger than that of the first flow passage forming plate 52A. In a first combustion state in which the fuel gas F introduced into the fuel pipe 2 and the exhaust gas mixed air A2 are combusted in the burner nozzle 22, the first flow passage forming plate 52A is used. In a second combustion state in which the hydrogen H introduced into the fuel pipe 2 and the exhaust gas mixed air A2 are combusted in the burner nozzle 22, the second flow passage forming plate 52B is used.

（第１流路形成プレート５２Ａの他の構成）
第１流路形成プレート５２Ａは、流路形成穴５２２を有しない、分岐管５を閉塞するプレートとしてもよい。この場合には、燃料ガスＦを用いて燃焼を行う場合には、排ガスＧの再循環は行わず、燃料ガスＦと純空気Ａ１とを燃焼させることができる。この分岐管５を閉塞する第１流路形成プレート５２Ａは、燃料ガスＦを燃焼させる際に、排気再循環が不要な場合に有効である。 (Other configurations of the first flow path forming plate 52A)
The first flow passage forming plate 52A may be a plate that does not have the flow passage forming holes 522 and closes the branch pipe 5. In this case, when combustion is performed using the fuel gas F, the fuel gas F and pure air A1 can be combusted without recirculating the exhaust gas G. This first flow passage forming plate 52A that closes the branch pipe 5 is effective in the case where exhaust gas recirculation is not required when combusting the fuel gas F.

（ガスバーナ１及びガス燃焼システム１０の動作）
図１に示すように、ガスバーナ１及びガス燃焼システム１０の通常時においては、燃料管２に水素Ｈが流入し、送風機１３によって空気管３に燃焼用空気Ａ２が流入する。燃焼用空気Ａ２は、バーナボディ１１の流入室１１２を経由して、空気管３の空気流路３１に流れる。燃料管２の燃料流路２１を流れる水素Ｈは、バーナノズル２２から噴出されて、空気管３の空気流路３１を流れる燃焼用空気Ａ２に混合され、スパークロッド２３によって着火されて燃焼用空気Ａ２とともに燃焼する。そして、バーナノズル２２から火炎Ｋが形成される。 (Operation of the gas burner 1 and the gas combustion system 10)
1, during normal operation of the gas burner 1 and the gas combustion system 10, hydrogen H flows into the fuel pipe 2, and combustion air A2 flows into the air pipe 3 by the blower 13. The combustion air A2 flows into the air passage 31 of the air pipe 3 via the inlet chamber 112 of the burner body 11. The hydrogen H flowing through the fuel passage 21 of the fuel pipe 2 is ejected from the burner nozzle 22 and mixed with the combustion air A2 flowing through the air passage 31 of the air pipe 3, and is ignited by the spark rod 23 to combust together with the combustion air A2. A flame K is then formed from the burner nozzle 22.

次いで、バーナノズル２２における燃焼後の燃焼ガスＧ１は、空気管３の空気流路３１からラジアントチューブ３２の燃焼ガス流路３２１及びバーナボディ１１の燃焼ガス流路１１３を経由して、排ガスＧ２として排ガス管４へ流れる。排ガス管４を流れる排ガスＧ２の一部は、分岐管５からベンチュリミキサ６１に流れ、送風機１３によって送風管１３１からベンチュリミキサ６１に送られる純空気Ａ１に混合される。 Next, the combustion gas G1 after combustion in the burner nozzle 22 flows from the air passage 31 of the air pipe 3 through the combustion gas passage 321 of the radiant tube 32 and the combustion gas passage 113 of the burner body 11 to the exhaust gas pipe 4 as exhaust gas G2. A part of the exhaust gas G2 flowing through the exhaust gas pipe 4 flows from the branch pipe 5 to the Venturi mixer 61 and is mixed with the pure air A1 sent from the blower pipe 131 to the Venturi mixer 61 by the blower 13.

このとき、分岐管５へ流れる排ガスＧ２の流量は、分岐管５の一対のフランジ部５１間に挟持された第２流路形成プレート５２Ｂの縮小流路部５２１の流路断面積によって決定される。そして、純空気Ａ１と排ガスＧ２とが混合された排ガス混合空気Ａ２が、ベンチュリミキサ６１から混合導入管６へ流出し、かつ混合導入管６から燃焼用空気Ａ２として空気管３に送られる。 At this time, the flow rate of the exhaust gas G2 flowing into the branch pipe 5 is determined by the flow path cross-sectional area of the reduced flow path section 521 of the second flow path forming plate 52B sandwiched between a pair of flange sections 51 of the branch pipe 5. Then, the exhaust gas mixed air A2, which is a mixture of the pure air A1 and the exhaust gas G2, flows out from the venturi mixer 61 to the mixture introduction pipe 6 and is sent from the mixture introduction pipe 6 to the air pipe 3 as the combustion air A2.

そして、燃料管２に流入する水素Ｈと、空気管３に流入する、酸素濃度が相対的に低い排ガス混合空気Ａ２とが、バーナノズル２２において、失火、燃焼不良等を起こさずに適切に燃焼する。また、ガスバーナ１及びガス燃焼システム１０のバックアップ時においては、第２流路形成プレート５２Ｂが第１流路形成プレート５２Ａに取り換えられ、燃料管２に燃料ガスＦが流入される。このときには、燃料管２に流入する燃料ガスＦと、空気管３に流入する、酸素濃度が相対的に高い排ガス混合空気Ａ２とが、バーナノズル２２において、ＮＯｘの発生を抑えて適切に燃焼する。 The hydrogen H flowing into the fuel pipe 2 and the exhaust gas mixed air A2 with a relatively low oxygen concentration flowing into the air pipe 3 are combusted properly in the burner nozzle 22 without misfires or poor combustion. During backup of the gas burner 1 and the gas combustion system 10, the second flow path forming plate 52B is replaced with the first flow path forming plate 52A, and fuel gas F is flowed into the fuel pipe 2. At this time, the fuel gas F flowing into the fuel pipe 2 and the exhaust gas mixed air A2 with a relatively high oxygen concentration flowing into the air pipe 3 are combusted properly in the burner nozzle 22 while suppressing the generation of NOx.

（作用効果）
本形態のガスバーナ１及びガス燃焼システム１０は、排気再循環を行う際に、燃料ガスＦ及び水素Ｈのいずれを用いても、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制して燃焼を行うことができるものである。具体的には、排ガス管４から分岐され、２つに分断された分岐管５のフランジ部５１同士の間に、ガスケット５３を介して流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂを挟持させている。また、流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂには、分岐管５における流路断面積が最も縮小した縮小流路部５２１が形成されている。 (Action and Effect)
The gas burner 1 and the gas combustion system 10 of this embodiment can perform combustion while suppressing the generation of NOx (nitrogen oxides) when using either the fuel gas F or the hydrogen H during exhaust gas recirculation. Specifically, flow path forming plates 52A, 52B are sandwiched between flange portions 51 of a branch pipe 5 that is branched from an exhaust gas pipe 4 and divided into two, via a gasket 53. In addition, the flow path forming plates 52A, 52B are formed with a reduced flow path portion 521 in which the flow path cross-sectional area in the branch pipe 5 is reduced to the smallest.

流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂの縮小流路部５２１は、分岐管５に流れる排ガスＧ２の流量を律速する。排ガス管４から分岐管５へ流れる排ガスＧ２の流量、換言すれば、排ガス管４から煙突４１へ流れる排ガスＧ２の割合に対する、排ガス管４から分岐管５へ流れる排ガスＧ２の割合は、流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂの縮小流路部５２１の流路断面積によって決定される。 The reduced flow passage portion 521 of the flow passage forming plates 52A and 52B controls the flow rate of the exhaust gas G2 flowing to the branch pipe 5. The flow rate of the exhaust gas G2 flowing from the exhaust gas pipe 4 to the branch pipe 5, in other words, the ratio of the exhaust gas G2 flowing from the exhaust gas pipe 4 to the branch pipe 5 relative to the ratio of the exhaust gas G2 flowing from the exhaust gas pipe 4 to the chimney 41, is determined by the flow passage cross-sectional area of the reduced flow passage portion 521 of the flow passage forming plates 52A and 52B.

ガスバーナ１及びガス燃焼システム１０の使用時には、縮小流路部５２１の流路断面積が互いに異なる第１流路形成プレート５２Ａ及び第２流路形成プレート５２Ｂを準備する。本形態においては、ガスバーナ１及びガス燃焼システム１０の通常時として、水素Ｈを燃焼させる場合には、縮小流路部５２１の流路断面積が大きい方の第２流路形成プレート５２Ｂを、２つの分岐管５のフランジ部５１の間に挟持させる。これにより、水素Ｈを燃焼させる場合には、純空気（フレッシュエア）Ａ１に排ガスＧ２を混合する割合を多くして、排ガス混合空気Ａ２の酸素濃度を適切に低くする。そのため、水素Ｈを燃焼させる場合のＮＯｘの発生を抑制することができる。なお、水素Ｈを燃焼させる場合には、失火、燃焼不良等の発生は少なく抑えられている。 When the gas burner 1 and the gas combustion system 10 are used, a first flow path forming plate 52A and a second flow path forming plate 52B are prepared, each having a different flow path cross-sectional area of the reduced flow path portion 521. In this embodiment, when hydrogen H is burned as the normal state of the gas burner 1 and the gas combustion system 10, the second flow path forming plate 52B having the larger flow path cross-sectional area of the reduced flow path portion 521 is sandwiched between the flange portions 51 of the two branch pipes 5. As a result, when hydrogen H is burned, the ratio of exhaust gas G2 mixed with pure air (fresh air) A1 is increased, and the oxygen concentration of the exhaust gas mixed air A2 is appropriately reduced. Therefore, the generation of NOx when hydrogen H is burned can be suppressed. In addition, when hydrogen H is burned, the occurrence of misfires, poor combustion, etc. is suppressed to a minimum.

一方、ガスバーナ１及びガス燃焼システム１０のメンテナンス等を行うバックアップ時として、燃料ガスＦを燃焼させる場合には、流路断面積が小さい方の第１流路形成プレート５２Ａを、２つの分岐管５のフランジ部５１の間に挟持させる。これにより、燃料ガスＦを燃焼させる場合には、純空気Ａ１に排ガスＧ２を混合する割合を少なくして、水素Ｈを燃焼させる場合に比べて、排ガス混合空気Ａ２の酸素濃度を適切に高くする。そのため、燃料ガスＦを燃焼させる場合の失火、燃焼不良等の発生を抑制することができる。なお、燃料ガスＦを燃焼させる場合には、ＮＯｘの発生は少なく抑えられている。 On the other hand, when fuel gas F is burned as a backup during maintenance of the gas burner 1 and the gas combustion system 10, the first flow path forming plate 52A with the smaller flow path cross-sectional area is sandwiched between the flange portions 51 of the two branch pipes 5. As a result, when fuel gas F is burned, the proportion of exhaust gas G2 mixed into pure air A1 is reduced, and the oxygen concentration of the exhaust gas mixed air A2 is appropriately increased compared to when hydrogen H is burned. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of misfires, poor combustion, etc. when burning fuel gas F. Furthermore, when burning fuel gas F, the generation of NOx is kept to a low level.

本形態においては、流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂの取り換えを利用して、排ガス混合空気Ａ２における排ガスＧ２の混合量を変更することができる。そのため、流量制御弁等を動作させる電気的な制御装置を用いずに、排ガス混合空気Ａ２における排ガスＧ２の混合量を変更することができる。なお、電気的な制御装置は、排ガス混合空気Ａ２における排ガスＧ２の混合量を変更する以外の用途においては、適宜用いてもよい。 In this embodiment, the amount of exhaust gas G2 mixed in the exhaust gas mixed air A2 can be changed by replacing the flow path forming plates 52A, 52B. Therefore, the amount of exhaust gas G2 mixed in the exhaust gas mixed air A2 can be changed without using an electrical control device that operates a flow control valve or the like. Note that the electrical control device may be used as appropriate for purposes other than changing the amount of exhaust gas G2 mixed in the exhaust gas mixed air A2.

本形態のガスバーナ１及びガス燃焼システム１０によれば、燃料ガスＦと水素Ｈとを、流路形成プレート５２Ａ，５２Ｂを用いた簡単な方法によって切り換えて使用することができる。 The gas burner 1 and gas combustion system 10 of this embodiment allow the fuel gas F and hydrogen H to be switched between each other by a simple method using the flow passage forming plates 52A and 52B.

＜実施形態２＞
本形態は、図５～図９に示すように、２枚の流路形成プレート５２Ｃ，５２Ｄを重ねて用いて、２枚の流路形成プレート５２Ｃ，５２Ｄの相対的な回動位置の変更によって縮小流路部５２１の流路断面積を変更するよう構成したガスバーナ１及びガス燃焼システム１０について示す。本形態の２つの分岐管５の各フランジ部５１の間には、ガスケット５３を介して２枚の流路形成プレート５２Ｃ，５２Ｄとしての１枚目流路形成プレート５２Ｃ及び２枚目流路形成プレート５２Ｄが挟持されている。図６及び図７に示すように、２枚の流路形成プレート５２Ｃ，５２Ｄには、縮小流路部５２１を形成するための、偏心形状又は角形状の流路調整穴５４が形成されている。 <Embodiment 2>
As shown in Fig. 5 to Fig. 9, this embodiment shows a gas burner 1 and a gas combustion system 10 configured to change the flow passage cross-sectional area of a reduced flow passage section 521 by using two flow passage forming plates 52C, 52D stacked together and changing the relative rotational positions of the two flow passage forming plates 52C, 52D. Between the flanges 51 of the two branch pipes 5 in this embodiment, a first flow passage forming plate 52C and a second flow passage forming plate 52D as the two flow passage forming plates 52C, 52D are sandwiched via a gasket 53. As shown in Fig. 6 and Fig. 7, the two flow passage forming plates 52C, 52D have eccentric or angular flow passage adjustment holes 54 formed therein for forming the reduced flow passage section 521.

本形態のガスバーナ１及びガス燃焼システム１０においては、１枚目流路形成プレート５２Ｃと２枚目流路形成プレート５２Ｄとの相対的な回動位置の変更により、縮小流路部５２１の流路断面積を変更可能である。本形態の１枚目流路形成プレート５２Ｃ及び２枚目流路形成プレート５２Ｄに形成された各流路調整穴５４は、長穴の偏心形状に形成されている。各流路形成プレート５２Ｃ，５２Ｄの回動位置とは、２つの分岐管５の各フランジ部５１の中心軸線Ｏを回動中心とする回動位置のことをいう。 In the gas burner 1 and gas combustion system 10 of this embodiment, the flow path cross-sectional area of the reduced flow path section 521 can be changed by changing the relative rotational position of the first flow path forming plate 52C and the second flow path forming plate 52D. Each flow path adjustment hole 54 formed in the first flow path forming plate 52C and the second flow path forming plate 52D of this embodiment is formed in an eccentric shape of an elongated hole. The rotational position of each flow path forming plate 52C, 52D refers to the rotational position around the central axis O of each flange portion 51 of the two branch pipes 5.

本形態の第１燃焼状態においては、図６及び図７に示すように、１枚目流路形成プレート５２Ｃと２枚目流路形成プレート５２Ｄとの相対的な回動位置を第１回動位置５０１にして、縮小流路部５２１の流路断面積を第１の流路断面積Ｄ１とする。第１燃焼状態においては、１枚目流路形成プレート５２Ｃの流路調整穴５４としての長穴の長径部の周方向Ｃの位置と、２枚目流路形成プレート５２Ｄの流路調整穴５４としての長穴の長径部の周方向Ｃの位置とを９０°異ならせる。 In the first combustion state of this embodiment, as shown in Figures 6 and 7, the relative rotational position of the first flow passage forming plate 52C and the second flow passage forming plate 52D is set to a first rotational position 501, and the flow passage cross-sectional area of the reduced flow passage portion 521 is set to a first flow passage cross-sectional area D1. In the first combustion state, the position in the circumferential direction C of the long diameter portion of the long hole serving as the flow passage adjustment hole 54 of the first flow passage forming plate 52C is made to differ by 90° from the position in the circumferential direction C of the long diameter portion of the long hole serving as the flow passage adjustment hole 54 of the second flow passage forming plate 52D.

このとき、２枚の流路形成プレート５２Ｃ，５２Ｄの長穴においては、長径部の両端部分が塞がれ、短径部に相当する中心部分のみが開口される。そして、２枚の流路形成プレート５２Ｃ，５２Ｄによる縮小流路部５２１の第１の流路断面積Ｄ１は、長穴の中心部分の断面積として、長穴の断面積よりも小さな断面積となる。この縮小流路部５２１の第１の流路断面積Ｄ１による第１燃焼状態により、燃料ガスＦと、純空気Ａ１に対する排ガスＧ２の混合割合が少ない排ガス混合空気Ａ２との燃焼を行って、失火、燃焼不良等の発生を抑制することができる。 At this time, in the long holes of the two flow passage forming plates 52C, 52D, both ends of the long diameter are blocked, and only the central portion corresponding to the short diameter is open. The first flow passage cross-sectional area D1 of the reduced flow passage section 521 of the two flow passage forming plates 52C, 52D is the cross-sectional area of the central portion of the long hole, and is smaller than the cross-sectional area of the long hole. The first combustion state by the first flow passage cross-sectional area D1 of the reduced flow passage section 521 can be performed by burning the fuel gas F and the exhaust gas mixed air A2, which has a low mixture ratio of exhaust gas G2 to pure air A1, and the occurrence of misfires, poor combustion, etc. can be suppressed.

本形態の第２燃焼状態においては、図８及び図９に示すように、１枚目流路形成プレート５２Ｃと２枚目流路形成プレート５２Ｄとの相対的な回動位置を第２回動位置５０２にして、縮小流路部５２１の流路断面積を第１の流路断面積Ｄ１よりも大きな第２の流路断面積Ｄ２とする。第２燃焼状態においては、１枚目流路形成プレート５２Ｃの流路調整穴５４としての長穴の長径部の周方向Ｃの位置と、２枚目流路形成プレート５２Ｄの流路調整穴５４としての長穴の長径部の周方向Ｃの位置とを合わせる。 In the second combustion state of this embodiment, as shown in Figures 8 and 9, the relative rotational position of the first flow passage forming plate 52C and the second flow passage forming plate 52D is set to the second rotational position 502, and the flow passage cross-sectional area of the reduced flow passage portion 521 is set to the second flow passage cross-sectional area D2 larger than the first flow passage cross-sectional area D1. In the second combustion state, the position in the circumferential direction C of the long diameter portion of the long hole serving as the flow passage adjustment hole 54 of the first flow passage forming plate 52C is aligned with the position in the circumferential direction C of the long diameter portion of the long hole serving as the flow passage adjustment hole 54 of the second flow passage forming plate 52D.

このとき、２枚の流路形成プレート５２Ｃ，５２Ｄにおいては、長穴の全体が開口される。そして、２枚の流路形成プレート５２Ｃ，５２Ｄによる縮小流路部５２１の第２の流路断面積Ｄ２は、長穴の全体の断面積となる。この縮小流路部５２１の第２の流路断面積Ｄ２による第２燃焼状態により、水素Ｈと、純空気Ａ１に対する排ガスＧ２の混合割合が多い排ガス混合空気Ａ２との燃焼を行って、ＮＯｘの発生を抑制することができる。 At this time, the entire long hole is opened in the two flow path forming plates 52C, 52D. The second flow path cross-sectional area D2 of the reduced flow path section 521 formed by the two flow path forming plates 52C, 52D becomes the entire cross-sectional area of the long hole. The second combustion state by the second flow path cross-sectional area D2 of the reduced flow path section 521 can be achieved by combustion of hydrogen H and exhaust gas mixed air A2 having a high mixture ratio of exhaust gas G2 to pure air A1, thereby suppressing the generation of NOx.

１枚目流路形成プレート５２Ｃと２枚目流路形成プレート５２Ｄとは、いずれか一方の回動位置を固定し、他方を中心軸線Ｏの周りに回動させることによって、縮小流路部５２１の流路断面積を変更可能である。１枚目流路形成プレート５２Ｃ及び２枚目流路形成プレート５２Ｄのいずれか一方は、フランジ部５１に回動不能に配置してもよい。 The cross-sectional area of the reduced flow passage section 521 can be changed by fixing the rotational position of either the first flow passage forming plate 52C or the second flow passage forming plate 52D and rotating the other around the central axis O. Either the first flow passage forming plate 52C or the second flow passage forming plate 52D may be arranged on the flange section 51 so as not to be able to rotate.

図６～図９に示すように、各流路形成プレート５２Ｃ，５２Ｄの外周位置の一部には、外周側に突出して、作業者が把持可能な把持部５５が形成されている。把持部５５は、各流路形成プレート５２Ｃ，５２Ｄにおける流路調整穴５４の周方向Ｃの基準位置に設けられている。そして、１枚目流路形成プレート５２Ｃの把持部５５と、２枚目流路形成プレート５２Ｄの把持部５５との周方向Ｃの位置を合わせることにより、縮小流路部５２１の第２の流路断面積Ｄ２が形成されるようにしている。なお、各把持部５５の周方向Ｃの位置が合ったときに、縮小流路部５２１の第１の流路断面積Ｄ１が形成されるようにしてもよい。把持部５５は、流路調整穴５４の周方向Ｃの特定方向として、例えば、長径部の一方側の方向、短径部の一方側の方向等に形成すればよい。 As shown in Figs. 6 to 9, a gripping portion 55 that can be gripped by an operator is formed at a part of the outer periphery of each of the flow passage forming plates 52C and 52D, protruding toward the outer periphery. The gripping portion 55 is provided at a reference position in the circumferential direction C of the flow passage adjustment hole 54 in each of the flow passage forming plates 52C and 52D. The second flow passage cross-sectional area D2 of the reduced flow passage section 521 is formed by aligning the positions of the gripping portion 55 of the first flow passage forming plate 52C and the gripping portion 55 of the second flow passage forming plate 52D in the circumferential direction C. Note that the first flow passage cross-sectional area D1 of the reduced flow passage section 521 may be formed when the positions of the gripping portions 55 in the circumferential direction C are aligned. The gripping portion 55 may be formed in a specific direction in the circumferential direction C of the flow passage adjustment hole 54, for example, in the direction of one side of the long diameter portion or the direction of one side of the short diameter portion.

２枚の流路形成プレート５２Ｃ，５２Ｄの少なくとも一方は、複数のボルト５１２の内周側に配置して、フランジ部５１の中心軸線Ｏの周りに回動可能にしてもよい。この場合には、回動可能な流路形成プレート５２Ｃ，５２Ｄは、複数のボルト５１２の内周側を回動ガイドとして、複数のボルト５１２の内周側を中心軸線Ｏの付近を中心に回動させることができる。 At least one of the two flow path forming plates 52C, 52D may be arranged on the inner periphery of the bolts 512 and made rotatable around the central axis O of the flange portion 51. In this case, the rotatable flow path forming plates 52C, 52D can rotate the inner periphery of the bolts 512 around the central axis O, using the inner periphery of the bolts 512 as a rotation guide.

ガスケット５３は、各フランジ部５１と各流路形成プレート５２Ｃ，５２Ｄとの間だけでなく、２枚の流路形成プレート５２Ｃ，５２Ｄ同士の間に配置してもよい。ガスケット５３には、流路調整穴５４よりも大きな貫通穴が形成されている。 The gasket 53 may be disposed not only between each flange portion 51 and each flow path forming plate 52C, 52D, but also between the two flow path forming plates 52C, 52D. The gasket 53 has a through hole larger than the flow path adjustment hole 54.

各流路形成プレート５２Ｃ，５２Ｄの流路調整穴５４は、四角形状等の角形状穴に形成してもよい。この場合には、１枚目流路形成プレート５２Ｃの流路調整穴５４としての角形状穴の角部の周方向Ｃの位置と、２枚目流路形成プレート５２Ｄの流路調整穴５４としての角形状穴の角部の周方向Ｃの位置とが９０°異なるときに、第１燃焼状態が形成される。一方、この場合には、１枚目流路形成プレート５２Ｃの流路調整穴５４としての角形状穴の角部の周方向Ｃの位置と、２枚目流路形成プレート５２Ｄの流路調整穴５４としての角形状穴の角部の周方向Ｃの位置とが合わさるときに、第２燃焼状態が形成される。 The flow path adjustment holes 54 of each flow path forming plate 52C, 52D may be formed as angular holes such as square holes. In this case, the first combustion state is formed when the circumferential direction C position of the corner of the angular hole as the flow path adjustment hole 54 of the first flow path forming plate 52C differs by 90° from the circumferential direction C position of the corner of the angular hole as the flow path adjustment hole 54 of the second flow path forming plate 52D. On the other hand, in this case, the second combustion state is formed when the circumferential direction C position of the corner of the angular hole as the flow path adjustment hole 54 of the first flow path forming plate 52C and the circumferential direction C position of the corner of the angular hole as the flow path adjustment hole 54 of the second flow path forming plate 52D are aligned.

本形態においては、フランジ部５１同士を締め付ける全体のボルト５１２及びナット５１３を緩めるとともに、一部のボルト５１２及びナット５１３を取り外した状態において、１枚目流路形成プレート５２Ｃと２枚目流路形成プレート５２Ｄとの周方向Ｃの相対的な回動位置を変更して、縮小流路部５２１の流路断面積を調整することができる。 In this embodiment, all of the bolts 512 and nuts 513 that fasten the flange portions 51 together are loosened, and some of the bolts 512 and nuts 513 are removed. In this state, the relative rotational positions of the first flow path forming plate 52C and the second flow path forming plate 52D in the circumferential direction C can be changed to adjust the flow path cross-sectional area of the reduced flow path portion 521.

なお、各流路形成プレート５２Ｃ，５２Ｄにおける把持部５５の周方向Ｃの形成位置により、フランジ部５１同士を締め付ける全体のボルト５１２及びナット５１３を緩めることによって、各流路形成プレート５２Ｃ，５２Ｄの周方向Ｃの相対的な回動位置を第１回動位置Ｄ１と第２回動位置Ｄ２との間で変更することもできる。 Depending on the position of the gripping portion 55 of each flow passage forming plate 52C, 52D in the circumferential direction C, the relative rotational position of each flow passage forming plate 52C, 52D in the circumferential direction C can be changed between the first rotational position D1 and the second rotational position D2 by loosening the entire bolts 512 and nuts 513 that fasten the flange portions 51 together.

本形態のガスバーナ１及びガス燃焼システム１０においても、実施形態１の場合と同様に、燃料ガスＦと水素Ｈとを、流路形成プレート５２Ｃ，５２Ｄを用いた簡単な方法によって切り換えて使用することができる。 In the gas burner 1 and gas combustion system 10 of this embodiment, as in the first embodiment, the fuel gas F and hydrogen H can be switched between using a simple method using the flow passage forming plates 52C and 52D.

本形態のガスバーナ１及びガス燃焼システム１０における、その他の構成、作用効果等については、実施形態１の構成、作用効果等と同様である。また、本形態においても、実施形態１に示した符号と同一の符号が示す構成要素は、実施形態１の構成要素と同様である。 Other configurations, effects, etc. of the gas burner 1 and gas combustion system 10 of this embodiment are the same as those of embodiment 1. Also, in this embodiment, components denoted by the same reference numerals as those in embodiment 1 are the same as those in embodiment 1.

＜他の実施形態＞
実施形態２に示したガスバーナ１の構成は、次のように変更してもよい。具体的には、１枚目流路形成プレート５２Ｃは、一方の分岐管５のフランジ部５１の端面に溶接等によって設け、２枚目流路形成プレート５２Ｄは、他方の分岐管５のフランジ部５１の端面に溶接等によって設けてもよい。この場合には、２つの分岐管５の少なくとも一方を、分岐管５の中間部分５００の中心軸線Ｏの周りに回動可能にする。この少なくとも一方の分岐管５を回動可能にする構造は、例えば、一方の分岐管５の中間部分５００の途中にニップルによって接続された部分を形成し、この一方の分岐管５の中間部分５００を、ニップルを介して回動可能にする構造とすればよい。また、一方の分岐管５を回動可能にする構造は、例えば、一方の分岐管５の中間部分５００に中心軸線Ｏの周りに回動可能なジョイントを設けることによって実現してもよい。 <Other embodiments>
The configuration of the gas burner 1 shown in the second embodiment may be modified as follows. Specifically, the first flow path forming plate 52C may be provided on the end face of the flange portion 51 of one branch pipe 5 by welding or the like, and the second flow path forming plate 52D may be provided on the end face of the flange portion 51 of the other branch pipe 5 by welding or the like. In this case, at least one of the two branch pipes 5 is made rotatable around the central axis O of the intermediate portion 500 of the branch pipe 5. The structure for making at least one of the branch pipes 5 rotatable may be, for example, a structure in which a portion connected by a nipple is formed in the middle of the intermediate portion 500 of one of the branch pipes 5, and the intermediate portion 500 of this one of the branch pipes 5 is made rotatable via the nipple. In addition, the structure for making one of the branch pipes 5 rotatable may be realized, for example, by providing a joint rotatable around the central axis O in the intermediate portion 500 of one of the branch pipes 5.

この場合には、各フランジ部５１における挿通孔５１１及び挿通孔５１１に挿通された複数のボルト５１２は、フランジ部５１の周方向Ｃに等間隔に配置する。そして、一方の分岐管５は、他方の分岐管５に対して、複数のボルト５１２が周方向Ｃに設けられた間隔の量だけ回動させて、２枚の流路形成プレート５２Ｃ，５２Ｄによる縮小流路部５２１の流路断面積を調整することができる。この場合のガスバーナ１及びガス燃焼システム１０における、その他の構成、作用効果等については、実施形態２の構成、作用効果等と同様である。 In this case, the insertion holes 511 in each flange portion 51 and the multiple bolts 512 inserted into the insertion holes 511 are arranged at equal intervals in the circumferential direction C of the flange portion 51. Then, one branch pipe 5 can be rotated relative to the other branch pipe 5 by the amount of the intervals provided by the multiple bolts 512 in the circumferential direction C to adjust the flow path cross-sectional area of the reduced flow path portion 521 formed by the two flow path forming plates 52C, 52D. In this case, the other configurations, functions, and effects of the gas burner 1 and gas combustion system 10 are the same as those of the second embodiment.

本発明は、各実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲においてさらに異なる実施形態を構成することが可能である。例えば、ガスバーナ１及びガス燃焼システム１０は、ラジアントチューブ３２を用いない、火炎Ｋによって加熱対象を直接加熱するものとしてもよい。この場合には、排ガス管４は、ガスバーナ１が設置された工業用炉７に接続すればよい。また、バーナボディ１１の構造は、燃焼用空気（排ガス混合空気）Ａ２、燃焼ガスＧ１、排ガスＧ２の各流路が確保されれば、適宜異なる構造としてもよい。 The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and further different embodiments can be constructed without departing from the spirit of the present invention. For example, the gas burner 1 and the gas combustion system 10 may directly heat the heating object by the flame K without using the radiant tube 32. In this case, the exhaust gas pipe 4 may be connected to the industrial furnace 7 in which the gas burner 1 is installed. In addition, the structure of the burner body 11 may be different as appropriate, as long as the flow paths for the combustion air (exhaust gas mixed air) A2, the combustion gas G1, and the exhaust gas G2 are secured.

また、本発明は、工業用炉７に対して一対のガスバーナ１を設け、各ガスバーナ１において交互に燃焼を行うリジェネバーナに適用してもよい。また、本発明は、様々な変形例、均等範囲内の変形例等を含む。さらに、本発明から想定される様々な構成要素の組み合わせ、形態等も本発明の技術思想に含まれる。 The present invention may also be applied to a regenerative burner in which a pair of gas burners 1 are provided for an industrial furnace 7, and combustion is performed alternately on each gas burner 1. The present invention also includes various modified examples, modifications within the scope of equivalents, etc. Furthermore, the technical concept of the present invention also includes the combinations and configurations of various components envisioned from the present invention.

１ガスバーナ
１０ガス燃焼システム
１１バーナボディ
１２Ｆ，１２Ｈ燃料供給源
１３送風機
１３１送風管
２燃料管
２２バーナノズル
３空気管
３２ラジアントチューブ
４排ガス管
４１煙突
５分岐管
５００中間部分
５１フランジ部
５１２ボルト
５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ流路形成プレート
５２１縮小流路部
５２２流路形成穴
５３ガスケット
５４流路調整穴
５５把持部
６混合導入管
６１ベンチュリミキサ
７工業用炉
Ｆ燃料ガス
Ｈ水素
Ａ１純空気
Ａ２排ガス混合空気（燃焼用空気）
Ｇ１燃焼ガス
Ｇ２排ガス
REFERENCE SIGNS LIST 1 Gas burner 10 Gas combustion system 11 Burner body 12F, 12H Fuel supply source 13 Blower 131 Blower pipe 2 Fuel pipe 22 Burner nozzle 3 Air pipe 32 Radiant tube 4 Exhaust gas pipe 41 Chimney 5 Branch pipe 500 Intermediate portion 51 Flange portion 512 Bolt 52A, 52B, 52C, 52D Flow path forming plate 521 Reduced flow path portion 522 Flow path forming hole 53 Gasket 54 Flow path adjustment hole 55 Grip portion 6 Mixing introduction pipe 61 Venturi mixer 7 Industrial furnace F Fuel gas H Hydrogen A1 Pure air A2 Exhaust gas mixed air (air for combustion)
G1 Combustion gas G2 Exhaust gas

Claims

A gas combustion system using a gas burner ,
The gas burner is
a fuel pipe into which fuel gas or hydrogen is introduced, an air pipe into which combustion air is introduced, a burner nozzle provided at the tip of the fuel pipe and in which combustion of the fuel gas or hydrogen and the combustion air takes place, an exhaust gas pipe through which exhaust gas flows after combustion by the burner nozzle, a branch pipe into which a portion of the exhaust gas is branched off from the exhaust gas pipe, and a mixture introduction pipe for introducing exhaust gas mixed air, which is a mixture of the exhaust gas flowing in from the branch pipe and pure air, into the air pipe as the combustion air,
The branch pipe is divided into two parts, and two flange portions provided at the divided ends are fastened to each other.
a flow passage forming plate that forms a reduced flow passage portion in which a flow passage cross-sectional area in the branch pipe is reduced to the smallest is sandwiched between the two flange portions in a replaceable manner;
In the gas combustion system,
The flow path forming plates include a first flow path forming plate and a second flow path forming plate having a flow path cross-sectional area of the reduced flow path portion larger than that of the first flow path forming plate,
In a first combustion state in which the fuel gas introduced into the fuel pipe and the combustion air are combusted in the burner nozzle, the first flow passage forming plate is used,
In a second combustion state in which the hydrogen introduced into the fuel pipe and the combustion air are combusted in the burner nozzle, the second flow passage forming plate is used.

A gas combustion system using a gas burner ,
The gas burner is
a fuel pipe into which fuel gas or hydrogen is introduced, an air pipe into which combustion air is introduced, a burner nozzle provided at the tip of the fuel pipe and in which combustion of the fuel gas or hydrogen and the combustion air takes place, an exhaust gas pipe through which exhaust gas flows after combustion by the burner nozzle, a branch pipe into which a portion of the exhaust gas is branched off from the exhaust gas pipe, and a mixture introduction pipe for introducing exhaust gas mixed air, which is a mixture of the exhaust gas flowing in from the branch pipe and pure air, into the air pipe as the combustion air,
The branch pipe is divided into two parts, and two flange portions provided at the divided ends are fastened to each other.
a flow passage forming plate that forms a reduced flow passage portion in which a flow passage cross-sectional area in the branch pipe is reduced to the smallest is sandwiched between the two flange portions in a replaceable manner;
The two flow path forming plates are sandwiched between the two flange portions,
The two flow path forming plates are formed with eccentric or angular flow path adjustment holes for forming the reduced flow path portion,
the flow channel cross-sectional area of the reduced flow channel portion can be changed by changing the relative rotational position of the two flow channel forming plates;
In the gas combustion system,
In a first combustion state in which the fuel gas introduced into the fuel pipe and the combustion air are combusted in the burner nozzle, the relative rotation positions of the two flow passage forming plates are set to a first rotation position, and the flow passage cross-sectional area of the reduced flow passage portion is set to a first flow passage cross-sectional area,
a second combustion state in which combustion of hydrogen introduced into the fuel pipe and combustion air is carried out in the burner nozzle, the relative rotation positions of the two flow path forming plates are set to a second rotation position, and the flow path cross-sectional area of the reduced flow path section is set to a second flow path cross-sectional area larger than the first flow path cross-sectional area.

In the gas burner,
The two flange portions are fastened to each other by tightening a plurality of bolts in a state in which a gasket is sandwiched between the flange portions and the flow passage forming plate,
3. The gas combustion system according to claim 1, wherein central axes of the two flange portions are oriented in a vertical direction, thereby preventing the passage-forming plate and the gasket from falling off.

In the gas burner,
the tip of the fuel pipe, the tip of the air pipe and the burner nozzle are disposed within a radiant tube,
3. The gas combustion system according to claim 1 or 2 , configured to indirectly heat the outside of the radiant tube by radiant heat of a flame formed in the radiant tube by the burner nozzle.