JP2510568B2 - 石炭・水混合燃料の燃焼方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は難燃性固体燃料，液体燃料，スラリー状燃料
等の燃料を燃焼させる方法に関し、特に、石炭・水混合
燃料を高燃焼効率及び低NOxで燃焼させる方法に関す
る。

〔従来の技術〕

石炭を利用する上での問題点の一つは、石炭が固体で
ある為、輸送，貯蔵等の取り扱いが容易ではないことで
ある。このため、石炭の種々な流体燃料化技術が進めら
れている。中でも、微粒化した石炭と水との混合物であ
る石炭・水混合燃料（以下CWMと称す）が製造，輸送コ
ストが低く、取り扱いが容易であり、経済性に優れる為
に世界的に注目されている。

CWMを燃焼させるには、CWMを微細粒子にして燃焼炉内
に噴霧しなければならない。CWMのように比較的粘性の
高い流体の噴霧には、一般に高速の噴霧媒体を噴霧媒質
に衝突させる二流体アトマイザが使用される。二流体ア
トマイザは噴霧媒体の流速が速い程微粒化性能が高く、
また、CWMは微粒化される程その着火性は向上する。そ
のため、アトマイザから噴出されるCWMの速度は微粉炭
を空気搬送する場合の５倍程度にもなる。さらに、噴霧
されたCWMは、その着火に先立ち水分の蒸発を必要とす
る。噴出速度が速く、かつ水分の蒸発を必要とする結
果、CWMの着火位置は噴流の後流側に移行しやすい。こ
のような着火位置の後退は燃焼効率，火災の安定性に悪
影響を及ぼす。

CWMの燃焼においても、他の燃料と同じくNOxの抑制が
必要であり、少なくとも微粉炭燃焼程度の低NOx燃焼が
求められる。石炭は空気不足の燃焼条件いわゆる低空気
比燃焼条件下では水素，一酸化炭素等の還元性ガスを放
出し、酸素濃度の低い燃料過剰領域では、NOが種々の還
元剤により還元される。NOxの排出量を抑制するには、
この還元領域を完全に形成する必要がある。

微粉炭用の低NOxバーナには燃焼用空気を大きく分離
し、これを徐々に微粉炭と混合させることによつて還元
領域を安定に形成するように構成されたものもある。

これに対してCWMは、上記したごとく水の蒸発時間だ
け着火に要する時間が長く、また、微粒化される時に高
速で噴出されるために、火災がバーナ面より離れ易い。
即ち、CWMと空気の混合が急速に進む後流域で燃焼が進
むため、微粉炭燃焼のような還元領域の形成が容易でな
く、NOxの排出抑制が難かしい。また、着火性が低いこ
とは当然燃焼率低下の直接の原因であり、更には、火災
がバーナより離れると、失火し易い不安定な燃焼状態に
なり、燃焼装置の信頼性にも問題を生ずる。

このように、CWMの燃焼では着火位置の後退が燃焼特
性に悪影響を及ぼすので、着火位置を可能な限りバーナ
近傍に引き寄せることが、CWM用バーナ開発の要点であ
る。

着火位置を引き寄せる方法としては、燃焼用空気を旋
回流として投入する方法が知られている。たとえば、特
開昭59−208305号公報に示される微粉炭バーナのよう
に、３次空気ノズルの位置を燃料ノズルから離し、かつ
３次空気を強度旋回流として投入するバーナがある。微
粉炭のように空気の噴出速度の流速で燃料が噴出される
場合には、強旋回流とした燃焼空気を投入するのは有効
である。しかしながら、CWMのように燃料ノズルから燃
焼空気流速よりも３〜５倍以上の高速で燃料が噴出され
る場合には、空気の旋回力だけで保炎しようとすると、
最適な旋回強度範囲が非常に狭く、バーナの運転操作が
困難になる。

また、油燃料を対象としたバーナとして、火災の短炎
化を目的にした特開昭59−145405号公報に示されるバー
ナ装置がある。

この装置は、油燃料のように着火性の良いバーナに対
しては、効果が大きいが、CWMのように着火性の低い燃
料に対しては、良い燃焼性を与えない。先ず、１次空気
ノズルを燃料ノズルの外周に設置し、この周りに設置さ
れた１次バーナメタル内で燃料を燃焼しようとすると、
燃料の高速噴流によつて形成される負圧領域が１次空気
によつて解消されるために、１次バーナメタルによつて
形成される着火領域への２次空気の巻き込みが無くな
り、着火性が阻害される。即ち、着火及び保炎は燃料流
の周囲に大きく安定な循環流を形成することが必要であ
り、１次空気の投入は、循環流の形成にとつては逆効果
である。従つて該装置はCWM燃焼用バーナとしては不適
である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上述べた如く、CWMの燃焼では高速で噴出されるCWM
の着火性が悪く安定した火災を得ることができず、NOx
の低減を図ることができない。

本発明の目的は燃料、特に石炭・水混合燃料の着火性
を改善し、安定な火災を得ると同時に燃焼率の向上及び
NOxの低減を達成する石炭・水混合燃料の燃焼方法を提
供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、石炭・水混合燃料を噴出する燃料ノズルの
前方に末広がりの円錐形状をした一次予備燃焼室を設
け、該一次予備燃焼室の外周に円環状をした一次空気ノ
ズルを前記燃料ノズルと同芯的に設け、円環状の該一次
空気ノズルの内筒側先端部を該一次予備燃焼室の先端部
と同じ位置にし外筒側先端部を該一次予備燃焼室の先端
部よりも前方に突出させることによって前記一次予備燃
焼室の前方に二次予備燃焼室を形成し、該二次予備燃焼
室の外周に円環状をした二次空気ノズルを前記燃料ノズ
ルと同芯的に設け、前記一次予備燃焼室の末広がりの円
錐形状をした壁面に隙間を設けてシール空気を該壁面に
沿って噴出するようにしたバーナを用いて、前記燃料ノ
ズルから石炭・水混合燃料を噴射し、前記一次空気ノズ
ルから石炭・水混合燃料が完全燃焼するのに必要な空気
量よりも少ない量の一次空気を旋回流にして噴射し前記
二次空気ノズルから前記石炭・水混合燃料を完全燃焼さ
せるのに十分な量の二次空気を旋回流にして噴射し、前
記一次空気の噴流によって前記石炭・水混合燃料の噴流
の外周に負圧領域を形成して該一次予備燃焼室の雰囲気
ガスよりも高温の該二次予備燃焼室内の雰囲気ガスを該
一次予備燃焼室内に引き戻して石炭・水混合燃料噴流の
水分を除去して石炭を着火し、該二次予備燃焼室内で石
炭と一次空気とにより還元燃焼領域を形成してNOxを低
減し、前記二次空気により石炭を完全燃焼させるように
し、前記一次予備燃焼室の末広がりの円錐形状をした壁
面に沿って噴出するシール空気により該壁面に石炭・水
混合燃料が付着するのを防止したことを特徴とする石炭
・水混合燃料の燃焼方法にある。

〔作用〕

本発明による燃焼方法は一次予備燃焼室のCWM噴流の
外側に負圧領域を形成させることによつてCWMへの着火
性が高められる。CWMの着火はCWMの噴流による吹き消し
による作用が生じないように前述の負圧の領域を形成さ
せるものである。一次予備燃焼室に負圧領域を形成させ
るには燃料ノズルより噴射されるCWMの噴出流が一次予
備燃焼室外壁内周面より内側に噴出させることによつて
得られる。更に、一次空気ノズルからの空気の噴出の位
置もCWMの噴出方向と同方向になるように噴出させるこ
とが必要である。そのために一次予備燃焼室の外壁に添
つて一次空気を旋回流として噴出させるものである。ま
た、一次予備燃焼室の末広がりの円錐形状をした内壁面
に設けた隙間からシール空気を該内周面に沿って噴出す
ることにより、該内壁面にCWMが付着するのを防止する
ものである。

〔実施例〕

第１図及び第２図は、末広がりの円錐形状をした１次
予備燃焼室と二次予備燃焼室との二つの燃焼室を設けた
CWMバーナの断面図を示している。但し、この例では１
次予備燃焼室の内壁面に沿ってシール空気を流していな
い。１はCWMを微粒化して噴出させる燃料ノズル、４は
燃料ノズル１と同芯上に配置され、かつ、燃料ノズル１
の先端部から末広がりの円錐形状に形成した１次予備燃
焼室、２は前記１次予備燃焼室４の外周上に設置され、
燃焼用空気を燃料ノズルの軸線をその中心とした旋回流
として噴出する円環状の１次空気ノズルであり、この１
次空気ノズル２の内筒は１次予備燃焼室４の外周面と兼
用している。また、この１次空気ノズルの内筒はその外
筒より燃料噴出方向に対して短かく形成されている。５
は１次予備燃焼室４の前方に１次空気ノズル２の外筒に
より形成された２次予備燃焼室である。３は２次予備燃
焼室５の外周上に設置され、燃焼用空気を同じく旋回流
として噴出する円環状の２次空気ノズルであり、この２
次空気ノズル３の円筒は１次空気ノズル２の外筒と兼用
している。６はノズル2,3の入口に夫夫設けられている
旋回流発生器で、ノズル2,3から噴出される空気は旋回
流として噴出される。７は１次予備燃焼室のブロツク部
分を示し、９は燃焼炉を示すものである。

第２図は半径流式旋回流発生器６の構造を示す。半径
方向から発生器内に流入した空気が、案内羽根6aに沿つ
て流れ、羽根出口において、半径方向の流れ成分をもつ
た旋回流となる。

上記構成において、燃料のCWMは、燃料ノズル１によ
り平均粒径が50〜100μｍ程度に微粒化されて噴出され
る。微粒化されたCWMは、燃料ノズルの外周に設置され
た円錐状の１次予備燃焼室４内で着火され、次に１次予
備燃焼室４後流に設けられた円筒状の２次予備燃焼室５
内で１次空気のより燃焼された後に、燃焼炉内で２次空
気により完全燃焼される。CWMの噴出速度は、微粒化を
促進するため、通常、燃料空気流速の３〜５倍以上の高
速にとられる。さらに１次空気は燃料ノズル１の軸線を
中心とした旋回流として噴出される。このため、CWM噴
流外周の静圧が負圧になり、１次空気の一部すなわち１
次予備燃焼室よりも高温の２次予備燃焼室内の雰囲気ガ
スを１次予備燃焼室４内に引き戻す。この雰囲気ガスが
CWMの水分除去と着火に使用される。着火に使用されず
に残つた１次空気は、CWMが２次空気と混合する前に、
２次予備燃焼室５内でのCWMと混合され、低空気比で燃
焼される。その結果還元領域が形成され、NOxが低減さ
れる。次に２次空気ノズル３からの２次空気と混合して
完全燃焼される。１次空気ノズル２の空気噴出口は、２
次予備燃焼室５を形成するため、２次空気ノズル３の空
気噴出口より内側に設置される。１次空気の１次予備燃
焼室４内に巻き込まれる割合と、２次予備燃焼室５内で
消費される割合は、１次空気の旋回強度によつて制御さ
れ、安定な火災の形成には、適切な旋回強度が選定され
る。１次空気はこの様にCWMの着火及び低空気比火災の
形成に使用されるものであり、CWMの完全燃焼に必要な
空気流量よりも少ない流量に設定される。

１次予備燃焼室４を構成するブロツク７の材質は、鋼
材でも可能であるが、耐熱性のセラミツク，レンガ等が
蓄熱性及び焼損による寿命を考えると有効である。通
常、CWMの燃焼装置は、燃焼炉がCWMの火災を形成するの
に十分な温度に達するまで、気体または液体燃料を用い
て予熱される。従つて、蓄熱性の高い材料でブロツク７
を構成すると、予熱時にこれに熱が貯えられ、CWMの着
火がこの熱により容易になる。また、セラミツクヒータ
等の発熱体をブロツク７の材料に用いると、発熱体によ
つてCWM噴流を加熱でき、発熱量により着火を制御する
ことが可能である。ブロツク７の材質を、この様に、蓄
熱性あるいは発熱性の面から選定すれば、CWM投入開始
時の着火性が改善される。一旦、安定な火災が形成され
ると、火災からの伝熱によりブロツク７が加熱されるた
め、CWMの着火性の問題は小さくなる。

また、この着火用の熱の供給の他に、第１図に示すよ
うな１次予備燃焼室４を設置すると、高速で噴出される
CWMは、２次予備燃焼室５において１次空気と混合する
前に、その流速が減衰するため、空気混合時の滞留時間
が長くなり、着火位置をバーナ面に近付けるのに有効で
ある。即ち、２次予備燃焼室５内での火災の形成が容易
になる。従つて、１次予備燃焼室４は、CWM流速の減衰
を図る意味でも、できるだけ大きく作ることが望ましい
が、大きく作りすぎると、後述する様な噴流の偏りの他
に内壁にCWM粒子が付着する恐れが高くなり適切な大き
さに設計することが要求される。また、１次予備燃焼室
４の開き角αは、CWM粒子の付着を抑制するために、CWM
の燃料ノズル１の噴霧角より大きくとることが好まし
い。

２次予備燃焼室５は、円環状の２次空気ノズル３の内
筒によつて形成され、１次予備燃焼室４の後流に設置さ
れる。既に述べたように、この２次予備燃焼室５は、１
次空気によりCWMを燃焼するのに利用される。低NOx燃焼
には、低空気比火災によつて得られる還元領域の形成が
重要であることは前述の通りである。２次予備燃焼室５
の設置は、この低空気火災を形成し易くし、更に１次,2
次空気の作用を明瞭にする。２次空気の噴出口は２次予
備燃焼室５の後流であるため、２次空気との混合が遅く
なる。また、１次空気の流れは２次予備燃焼室５の内壁
（即ち、２次空気ノズル３の内筒）によつて外周に拡が
るのを防止されるため、CWMとの混合が促進され、低空
気比火災の形成が容易になる。また、２次空気あるいは
１次空気ノズルの材質は、鋼材を使用するのが普通であ
るが、ブロツク７と同様、低空気比燃焼を促進するた
め、内壁を蓄熱性の高い耐熱性セラミツク、あるいはセ
ラミツクヒータ等の発熱体で構成するのも有効である。

以上の如く、第１図のバーナによれば、CWMの着火性
が改善されるために、安定な火災を得るのが容易にな
り、燃焼性が向上される。また、低空気比火災の形成が
容易になると同時に、２次空気の混合が遅くなる分だ
け、還元領域を大きくとることができ、第１図のバーナ
は、NOxの排出抑制に有効である。更に付け加えれば、
２次空気の混合を遅くするのは、火災が長炎化する即
ち、燃焼装置が大きくなる欠点を有する。これには、２
次空気を旋回流として噴出することが重要になる。旋回
流として噴出すると、旋回流内部が負圧になるために、
火災後流において、下流から燃焼装置側に向う逆向きの
流れが形成される。これにより、後流における２次空気
とCWMとの混合が促進され、火災の長炎化が防止され
る。

第３図の例では、１次予備燃焼室４の形状が第１図と
異なり、燃焼室の大きさを大きくとるために、CWMを噴
霧する燃料ノズル１周囲の１次予備燃焼室の拡がりを大
きくし、断面拡大後の円筒部が長くとられている。１次
予備燃焼室４をこのような形状にとると、１次予備燃焼
室４の効果は大きくなるが、燃焼室の中心軸と燃料ノズ
ル１の中心軸を良く一致させないと、１次空気の引き戻
し量が偏り、CWMの噴流が中心よりずれ易くなり、バー
ナ部品の製作及び組み立てに注意を要する。

第３図に示すバーナでは、１次予備燃焼室４の形状の
他に、２次空気の噴出口にそらせ板８を設け、２次空気
の混合を第１図に示すバーナよりも更に遅らせる工夫が
なされている。このようなそらせ板８を設置すること
は、第１図のバーナにおいても勿論可能であり、低NOx
燃焼の効果向上に有効である。このような空気投入用ノ
ズルの改造は、バーナの容量、即ち、バーナの燃焼量を
変更する時に必要とされる。容量が大きくなると、バー
ナ口径全体が大きくなるため、そらせ板８のような手段
を用いなくとも、２次空気の混合は遅くなるが、容量が
小さくなると、口径が小さくなる分だけ、１次,2次空気
の混合が早くなり、それぞれの空気の役割を明瞭にする
ための工夫が必要となる。

第４図に第１図に示したバーナでCWMを燃焼した結果
を示す。図には、特開昭59−208305号公報で示した微粉
炭用の低NOxバーナを用い、微粉炭ノズルの替りに、CWM
の噴出ノズルを設置してCWMを燃焼した時の結果を比較
のために併記した。使用した燃料ノズルは両者のバーナ
とも同じである。図の横軸は、燃焼炉出口において採取
した燃焼灰中に含まれる未然分の割合を示し、この値が
小さければ、燃焼率が高いことになる。縦軸は燃焼炉出
口で測定したNOxの濃度を、６％のO₂濃度基準に換算し
た値を示す。一般に、灰中未然分が高くなると、Ｎ分の
灰中に残る量が増すために、NOx濃度は低くなる。従つ
て、灰中未然分を少なくすると同時に、NOxも低減する
バーナが最も望ましく、燃焼特性が良いことになる。使
用したCWMは、63重量％の太平洋炭と37重量％の水より
成る。図中、□印で示したものが微粉炭用の低NOxバー
ナを用いてCWMを燃焼した時の結果である。微粉炭は、C
WMに比べて、着火性が良く、燃焼用空気と燃料の混合を
比較的長くしても、特開昭59−208305のバーナにより、
高い燃焼性が得られると同時にNOxの低減を図ることが
できる。これに対して、CWMを微粉炭用のバーナを用い
て燃焼した場合には、NOx低減と高効率燃焼とを、同時
に達成するのが困難であり、未然分の低減を図るNOx排
出量が多くなる。○印で示したのは、第１図に示したバ
ーナでCWMを燃焼した結果である。従来の微粉炭用バー
ナで燃焼した結果に比べ、第１図に示したバーナによれ
ば灰中未然分量の少ない所でCWMを燃焼でき、このバー
ナは燃焼率の向上に有効であることがわかる。また、NO
xについても、燃焼率を高く維持した状態でその排出量
を低減できることがわかる。このNOx排出量の調整は、
１次及び２次空気の流量配分、及びそれぞれの空気の旋
回強度選定によつて行われる。この第４図の結果から、
第１図に示すように１次予備燃焼室の内壁面を末広がり
の円錐形状に形成したバーナは、CWMの燃焼に有効であ
ることがわかる。

次に、本発明の実施例を第５図から第11図を参照して
説明する。

第５図及び第８図にそれぞれ示される燃焼装置は第１
図に示される燃焼装置の一次予備燃焼室の内壁にCWM付
着防止手段を付加したものである。その他の構造は第１
図の実施例とほぼ同一であるのでそれらに関する説明は
省略する。

第５図の実施例においては、円錐形状の一次予備燃焼
室４は保炎器10によつて画定されている。保炎器10は燃
料ノズル１と同心的に配置されたシールパイプ11に小径
部分が接続され、シールパイプ11と同心的に配置された
スリーブパイプ12に大径部分が接続されている。スリー
ブパイプ12には風箱13からのシールエア14の流量を調節
するダンパ15が設けられている。保炎器10は第６図及び
第７図に示されるように燃料噴射方向に延在した複数の
羽根10aを有しており、各羽根10aはそれぞれ台形であ
り、各羽根10aの側面は同一の傾斜面であつて、隣接す
る羽根10aは第７図に詳細に示されているように所定の
隙間をもつて配置されている。風箱13からのシールエア
14はこの隙間を通過して一次予備燃焼室４内に流入す
る。隙間は傾斜しているのでシールエア14は燃料ノズル
１の軸線を中心とした旋回流となつて保炎器10の内壁に
沿つて流れる。この旋回方向は一次空気ノズル２から噴
射される一次空気と同一の旋回方向である。このシール
エア14の旋回流によつてCWMの一次予備燃焼室４内壁へ
の付着が防止される。このシールエア14の流量は一次空
気が二次予備燃焼室５内の雰囲気ガスを一次予備燃焼室
４内に引き戻すことを阻害しない量であることに注意す
べきである。また、燃料ノズル１の先端にCWMが付着す
る恐れがある場合には、シールパイプ11と燃料ノズル１
との間の隙間から微量の空気を噴射させても良い。この
量は前記二次予備燃焼室の雰囲気ガスの引き戻しを阻害
しない量であることは勿論である。

第８図は第５図の燃焼装置の保炎器に形成された隙間
の変形実施例である。円錐形状の一次予備燃焼室４は保
炎器16によつて画定されている。保炎器16は大きさの異
なる複数の円錐台リング16aから成つており、各円錐台
リング16aは大径側端部が隣接した大きい円錐台リング
の小径側端部の内側に所定の環状隙間を有して位置する
ように配列されている。これにより、第９図に示される
ように保炎器16には複数の環状隙間が形成される。スリ
ーブパイプ12には旋回流発生器６が設けられており、風
箱13からスリーブパイプ12内に流入するシールエア14は
旋回流となつて流入し、前記環状隙間から旋回流となつ
て一次予備燃焼室の内壁に沿つて流れる。このシールエ
ア14によつて一次予備燃焼室内壁へのCWMの付着が防止
される。

第10図及び第11図は第８図の保炎器の変形例を示す。

第10図に示される保炎器においては、燃料ノズル１の
噴出口と保炎器の先端部とを結ぶ線に対して保炎器断面
が凹状に形成されている。この場合は、環状隙間から噴
出されるシールエアは保炎器の内壁面に効率良く噴出
し、CWM付着に対するシール性能が大きくなる。従つ
て、CWM粒子の付着防止に有効である。

第11図に示される保炎器においては、燃料ノズル１の
噴出口と保炎器の先端部とを結ぶ線に対して保炎器断面
が凸状に形成されている。この場合は、CWM噴流の広が
りに対して、噴流の後流側になる程、噴流と保炎器の内
壁面との距離が大きくなるので、二次予備燃焼室内の雰
囲気ガスの引き戻しによるCWMの混合流が大きくなつた
場合でも、CWMが保炎器内壁面に接触することが減少さ
れる。これもCWM粒子の付着防止に有効である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、CWM用バーナに２つの予備燃焼室を
設置することによりCWMの着火性を向上させることがで
き、更に１次予備燃焼室の内壁面に沿ってシールエアを
噴出してCWMの付着を防止するとともに低空気比火災の
形成が容易になるためCWMの燃焼率の向上及びNOx低減が
図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は末広がりの円錐形状をした１次予備燃焼室を有
するCWMバーナの一例を示す縦断面図、第２図は第１図
に示される旋回流発生器の斜視図、第３図は１次予備燃
焼室を大きくしたバーナの縦断面図、第４図は第１図に
示される燃焼装置の燃焼特性を示す線図、第５図は本発
明の燃焼方法を実施するバーナの一実施例を示す縦断面
図、第６図は第５図の燃焼装置のＡ矢視図、第７図は第
６図のVII−VII断面図、第８図は本発明の燃焼方法を実
施する他のバーナの実施例を示す縦断面図、第９図は第
８図のＢ矢視図、第10図及び第11図は第８図の燃焼装置
の一次予備燃焼室の他の実施例の要部断面図。 １……燃料ノズル、２……一次空気ノズル、３……二次
空気ノズル、４……一次予備燃焼室、５……二次予備燃
焼室、６……旋回流発生器、10……保炎器、11……シー
ルパイプ、12……スリーブパイプ、13……風箱、14……
シールエア。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 啓信 日立市久慈町4026番地 株式会社日立製 作所日立研究所内 (72)発明者 相馬 憲一 日立市久慈町4026番地 株式会社日立製 作所日立研究所内 (72)発明者 稲田 徹 日立市久慈町4026番地 株式会社日立製 作所日立研究所内 (72)発明者 嵐 紀夫 日立市久慈町4026番地 株式会社日立製 作所日立研究所内 (72)発明者 宮寺 博 日立市久慈町4026番地 株式会社日立製 作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−231320（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−87516（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−24233（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭60−21281（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】石炭・水混合燃料を噴出する燃料ノズルの
   前方に末広がりの円錐形状をした一次予備燃焼室を設
   け、該一次予備燃焼室の外周に円環状をした一次空気ノ
   ズルを前記燃料ノズルと同芯的に設け、円環状の該一次
   空気ノズルの内筒側先端部を該一次予備燃焼室の先端部
   と同じ位置にし外筒側先端部を該一次予備燃焼室の先端
   部よりも前方に突出させることによって前記一次予備燃
   焼室の前方に二次予備燃焼室を形成し、該二次予備燃焼
   室の外周に円環状をした二次空気ノズルを前記燃料ノズ
   ルと同芯的に設け、前記一次予備燃焼室の末広がりの円
   錐形状をした壁面に隙間を設けてシール空気を該壁面に
   沿って噴出するようにしたバーナを用いて、前記燃料ノ
   ズルから石炭・水混合燃料を噴射し、前記一次空気ノズ
   ルから石炭・水混合燃料が完全燃焼するのに必要な空気
   量よりも少ない量の一次空気を旋回流にして噴射し、前
   記二次空気ノズルから前記石炭・水混合燃料を完全燃焼
   させるのに十分な量の二次空気を旋回流にして噴射し、
   前記一次空気の噴流によって前記石炭・水混合燃料の噴
   流の外側に負圧領域を形成して該一次予備燃焼室の雰囲
   気ガスよりも高温の該二次予備燃焼室内の雰囲気ガスを
   該一次予備燃焼室内に引き戻して石炭・水混合燃料噴流
   の水分を除去して石炭を着火し、該二次予備燃焼室内で
   石炭と一次空気とにより還元燃焼領域を形成してNOxを
   低減し、前記二次空気により石炭を完全燃焼させるよう
   にし、前記一次予備燃焼室の末広がりの円錐形状をした
   壁面に沿って噴出するシール空気により該壁面に石炭・
   水混合燃料が付着するのを防止したことを特徴とする石
   炭・水混合燃料の燃焼方法。