JPH0133729B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は微粉燃焼用バーナ装置に係り、詳しく
は、揮発性の低い難燃性の固体燃料を微粉にして
加熱対象炉内で完全燃焼させることのできるよう
に改良したバーナ装置に関するものである。これ
は、助燃室を加熱対象炉外に設けて、炉内におけ
る難燃性の微粉燃料の燃焼を促進させる分野で利
用される。

〔従来の技術〕

従来の微粉燃焼用バーナ装置は、主バーナと補
助バーナとから構成され、Ｃ重油などの燃焼しや
すい燃料を使用した補助バーナを着火し、その火
力により主バーナで石炭、石炭コークス、難燃性
の固体燃料などの微粉燃料を着火させ、加熱対象
の炉内に直接噴出して燃焼させている。このよう
に微粉燃料を燃焼させると、その雰囲気の温度が
着火や燃焼に必要な程度に維持され難いため、多
くの補助燃料が必要であるばかりでなく、加熱対
象炉のスペースが十分でない場合は、一部が不完
全燃焼となり、燃焼効率が低下する欠点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、難燃性の微粉燃料を燃焼させるため
の燃焼用空気を、一次、二次、三次と分けて供給
するようにしたバーナ装置が特開昭59―134412号
公報に記載されている。これは、焼結点火炉に設
けられる気体燃料と微粉炭との混焼バーナにおけ
ける燃焼におけるものである。微粉炭・一次空気
導管に導入される一次空気は微粉炭の搬送に用い
られ、微粉炭・一次空気導管の周囲から導入され
る二次空気は、旋回羽根で発生する乱流によりＣ
ガス導管から供給される気体燃料と微粉炭・一次
空気導管から供給された微粉炭との円滑な混合を
図るために用いられる。そして、三次空気は、炉
内に突入して設けられたガイド筒の火口からから
吹き出された燃料の燃焼用空気として用いられる
ようになつている。

上記の一次、二次、三次空気の導入形態をとる
と、ガイド筒内に供給された気体燃料と微粉炭と
の混合が一次および二次空気によつて円滑になさ
れて着火性が高くなり、加熱対象である炉の中に
突入されているガイド筒の先端の火口から吹き出
される混合燃料の燃焼が三次空気によつて高めら
れる。

このような混焼バーナにおいては、ガシド筒内
での燃料の混合を主たる目的としてその着火性の
向上を図ろうとするので、一次、二次、三次空気
の供給比率が重要な課題となる。一方、ガイド筒
は加熱対象炉内に突入して設けられることになる
ので、バーナ装置を炉に取り付けることが簡単で
なく、しかも、ガイド筒の突出で炉内スペースが
減少し、高い燃焼効率の達成が懸念される。さら
には、微粉炭にコークス炉ガスなどの気体燃料を
常時混合させる必要があり、難燃性の微粉燃料の
みを継続して燃焼させる場合には、そのままの空
気導入形態を適用することは必ずしも適切である
とはいえない。難燃性の微粉燃料を加熱対象炉に
供給して燃焼させるためには、炉内へ吹き込む前
に助燃してその燃焼性を高めておく配慮がないの
で、微粉燃焼用バーナ装置として直ちに同一の機
能を発揮させることはできない問題がある。

本発明は上述の問題を解消するためになされた
もので、その目的は、燃焼雰囲気温度を容易に保
持でき、かつ、難燃性の微粉燃料を一次および二
次空気の供給で小さな空間において高負荷燃焼さ
せることができること、助燃された微粉燃料を三
次空気によつて加熱対象炉内で完全に燃焼させる
ことができ、補助燃料量の低減あるいは固体燃料
の専焼が可能となること、既存の炉に容易に装着
でき、加熱対象炉内におけるスペースの占有も生
じないコンパクトな装置とすることができるこ
と、を実現する微粉燃焼用バーナ装置を提供する
ことである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の微粉燃焼用バーナ装置は、難燃性の微
粉燃料を燃焼させるための燃焼用空気を、一次、
二次、三次と分けて供給するようにしたバーナ装
置に適用される。

その特徴とするところを図面に付した符号を参
照して説明すると、以下の通りである。難燃性微
粉燃料を一次空気と共に噴出する主バーナ１と、
その主バーナ１に外囲されるようにして、液体ま
たは気体燃料を噴出し、主バーナ１からの微粉燃
料の着火後に消火される補助バーナ２とが設けら
れる。そして、加熱対象炉２０の外に位置してそ
の炉壁１８に開口し、補助バーナ２の着火と液体
または気体燃料の燃焼および主バーナ１からの微
粉燃料の燃焼を行なうために、二次空気が供給さ
れる耐火物１６で覆われた助燃室１５がある。加
熱対象炉２０の炉壁１８に開口する助燃室１５の
端部１５ａに形成される噴出口１７の周囲に、加
熱対象炉２０内での燃焼用空気を供給する三次空
気供給口２１が設けられる。助燃室１５内に供給
される二次空気を旋回流とし、主バーナ１からの
難燃性の微粉燃料の燃焼を促進するための旋回気
流発生手段（案内羽根）１２が備えられている。

〔作用〕

助燃室１５内に供給される補助バーナ２からの
液体または気体燃料が着火され、二次空気による
それらの燃焼で助燃室１５内が所定の温度とされ
る。主バーナ１から難燃性微粉燃料と一次空気と
が噴出され、旋回気流発生手段１２により旋回し
て導入された二次空気によつて撹拌される微粉燃
料が着火すると、補助バーナ２は消火される。二
次空気の旋回流で、主バーナ１からの難燃性微粉
燃料が加熱対象炉２０の外に位置する小さな空間
の助燃室１５内で高負荷燃焼される。その後、加
熱対象炉２０の炉壁１８に開口された噴出口１７
より加熱対象炉２０内へ噴出され、三次空気の供
給を受けて加熱対象炉２０内で完全燃焼される。

〔発明の効果〕

助燃室は小さい空間であつて、一次および二次
空気の供給で主バーナからの微粉燃料を着火させ
かつ燃焼を高負荷で維持するに最適な雰囲気温度
になるように保持できるので、加熱対象炉の炉壁
の開口位置から、助燃された微粉燃料を三次空気
を用いて直ちに完全燃焼させることができる。し
たがつて、難燃性の微粉燃料の燃焼効率を例えば
98〜99％にまで上げることができ、従来に比べて
２〜10％の燃料節減が可能となる。加えて、助燃
室は加熱対象炉の外部に配置され、バーナ装置全
体が比較的コンパクトであるので、加熱対象炉を
形成している鉄骨やケーシングなどの付帯設備に
干渉することなく容易に装着でき、加熱対象炉内
におけるスペースの占有もなく、加熱対象炉内で
の燃焼領域を阻害することもない。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例に基づいて詳細に説
明する。

第１図は、難燃性の微粉燃料を燃焼させるため
の燃焼用空気を、一次、二次、三次と分けて供給
するようにしたバーナ装置であり、１は主バーナ
であつて円環状に形成され、一次空気と共に流過
する微粉燃料が噴出される。２は補助バーナで、
主バーナ１に外囲されるような位置に設けられて
いる。これは、液体または気体燃料を噴出し、主
バーナ１からの微粉燃料の着火後に消火されるも
のである。これらの主バーナ１および補助バーナ
２はともに風箱ケーシング３に固定支持されてい
る。

４は導入管で一次空気と共に微粉燃料を主バー
ナ１に供給する通路となつていて、その一端は主
バーナ１に固着され、他端は風箱ケーシング３に
支持されている。５は点火プラグで、火花を発し
て補助バーナ２を着火できる位置に装備され、風
箱ケーシング３に支持されている。６は案内羽根
で、風箱７から流入口８を経て矢印９方向から流
入してきた二次空気を旋回させ、補助バーナ２の
燃焼をよくするため、補助バーナ２の先端部２ａ
の周囲に設けられている。また、流入口８はレバ
ー１１を操作することにより、案内羽根６から送
り出される二次空気の流入量を調整できるように
なつている。

１２も案内羽根であつて旋回気流発生手段を構
成し、上述の案内羽根６と同様の目的で設けられ
ている。風道１３より風箱７へ矢印１４方向から
流入してきた二次空気を助燃室１５内で旋回さ
せ、微粉燃料の燃焼を促進するために、主バーナ
１の先端部１ａの周囲に配置されている。

１５は助燃室で、補助バーナ２の着火と液体ま
たは気体燃料の燃焼および主バーナ１からの難燃
性微粉燃料の高負荷燃焼を行なう室を形成してい
る。これは、加熱対象炉２０の外部に位置して、
その周囲が耐火物１６で覆われ、その端部１５ａ
は絞られ、加熱対象炉２０の炉壁１８に開口する
噴出口１７を形成し、炉壁１８で固定支持されて
いる。また、他端１５ｂは風箱７の側壁１９に固
着されている。

２１は三次空気供給口で、助燃室１５の端部１
５ａに形成される噴出口１７の周囲と炉壁１８と
の間に形成されており、微粉燃料の加熱対象炉２
０内での燃焼用空気を供給する。

このような構成例によれば、次のようにして、
微粉燃料を加熱対象炉２０内で容易に完全燃焼さ
せることができる。

レバー１１を操作して流入口８を開口し、図示
しない送風機を駆動して、燃焼用空気を風道１３
に矢印２２方向から流入させる。その一部は、風
箱７を介して案内羽根６，１２で旋回され、助燃
室１５内に供給される。残部は三次空気として三
次空気供給口２１より加熱対象炉２０の内部へ直
接導入される。

このとき、補助バーナ２には矢印２３方向より
Ｃ重油が気体燃料などの燃焼しやすい燃料が供給
されると共に、点火プラグ５により補助バーナ２
が着火される。そして、助燃室１５の雰囲気温度
が微粉燃料の燃焼に充分な温度に上昇するまで、
補助バーナ２による燃焼が保持され、その温度に
達すると矢印２４方向から微粉燃料と一次空気と
が導入管４を流過して主バーナ１に供給される。

そして、この微粉燃料は主バーナ１の先端部１
ａより旋回されて噴出され、案内羽根１２により
旋回して導入される二次空気により撹拌される。
補助バーナ２による燃焼が保持されているので、
その火力により主バーナ１が着火する。着火が確
認されると、補助バーナ２は消火され、補助バー
ナ２により雰囲気温度が高められている小さな空
間の助燃室１５内で、主バーナ１からの微粉燃料
は高負荷燃焼される。

このとき、矢印１４方向から流入する上述した
旋回二次空気によつて拡散混合され、燃焼度が進
行する。さらに、三次空気供給口２１からの三次
空気により、より一層の燃焼が加熱対象炉２０内
でなされ、燃焼効率が98〜99％までに及ぶ。その
燃焼によつて、従来に比べると微粉燃料は２〜10
％節減される。

なお、二次空気、三次空気の流入口である風箱
入口や三次空気供給口は常に開口した状態でよい
が、必要に応じて開閉制御してもよい。加えて、
主バーナは補助バーナを外囲する円環状に限ら
ず、ガン状の複数の主バーナが補助バーナを外囲
するよう配列されていてもよい。さらに、助燃室
の断面の形状は円環状以外であつてもよい。

また、微粉燃料の燃焼に供される二次空気の旋
回は、案内羽根によらず、助燃室の外周でほぼ周
方向に穿設された適数個の孔からなる旋回気流発
生手段による空気導入形態で実現することもでき
る。加えて、助燃室の噴出口は、助燃室と同径ま
たは拡大されていてもよく、加熱対象炉の炉壁で
開口されていればよい。

本発明は以上詳細に説明したように、主バーナ
からの微粉燃料が着火し燃焼するに最適な雰囲気
温度になるように助燃室内を保持できるので、加
熱対象炉内で三次空気の導入とあいまつて完全燃
焼させることができる。したがつて、難燃性の微
粉燃料の燃焼効率を例えば98〜99％にまで上げる
ことができ、燃料節減が図られる。

また、バーナ装置全体が比較的コンパクトにで
き、しかも、加熱対象炉の外部に配置されるの
で、炉体を形成している鉄骨やケーシングさらに
は歩廊などの付帯設備に干渉することなく設置で
きる。もちろん、既設のボイラの炉などにも簡単
に付設することができ、実用的に極めてすぐれた
効果を備えたものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の微粉燃焼用バーナ装置の全体
断面図である。 １…主バーナ、２…補助バーナ、１２…旋回気
流発生手段（案内羽根）、１５…助燃室、１５ａ
…端部、１６…耐火物、１７…噴出口、１８…炉
壁、２０…加熱対象炉、２１…三次空気供給口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 難燃性の微粉燃料を燃焼させるための燃焼用
   空気を、一次、二次、三次と分けて供給するよう
   にしたバーナ装置において、 難燃性微粉燃料を一次空気と共に噴出する主バ
   ーナと、 その主バーナに外囲されるようにして、液体ま
   たは気体燃料を噴出し、主バーナからの微粉燃料
   の着火後に消火される補助バーナと、 加熱対象炉外に位置してその炉壁に開口し、上
   記補助バーナの着火と液体または気体燃料の燃焼
   および主バーナからの微粉燃料の燃焼を行なうた
   めに、二次空気が供給される耐火物で覆われた助
   燃室と、 上記加熱対象炉の炉壁に開口する上記助燃室の
   端部に形成される噴出口の周囲に設けられ、加熱
   対象炉内での燃焼用空気を供給する三次空気供給
   口と、 前記助燃室内に供給される二次空気を旋回流と
   し、前記主バーナからの難燃性の微粉燃料の燃焼
   を促進するための旋回気流発生手段と、 を備えたことを特徴とする微粉燃焼用バーナ装
   置。