JPH03105106A - 改良したボイラー用燃料バーナー - Google Patents
改良したボイラー用燃料バーナーInfo
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- JPH03105106A JPH03105106A JP2168618A JP16861890A JPH03105106A JP H03105106 A JPH03105106 A JP H03105106A JP 2168618 A JP2168618 A JP 2168618A JP 16861890 A JP16861890 A JP 16861890A JP H03105106 A JPH03105106 A JP H03105106A
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- combustion chamber
- air
- fuel
- duct
- boiler
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、工業用ボイラーの燃料バーナーの改良に関し
、特には、石炭や褐炭やウォーターコールのような質の
よくない燃料を用いる燃料バーナーに関する。
、特には、石炭や褐炭やウォーターコールのような質の
よくない燃料を用いる燃料バーナーに関する。
（従来の技術と問題点）
本発明が解決しようとする問題点は、単純な方法でボイ
ラー内の燃焼を認識し、二酸化窒素を顕著に減少させる
ことである。
ラー内の燃焼を認識し、二酸化窒素を顕著に減少させる
ことである。
従来の技術では、強度の燃焼は、燃焼室または予備燃焼
室内で乱流中に存在する障害によって生ずる循環領域に
より行われる。かかる障害は、異なった形をしており、
それが燃焼促進空気の中に角運動を生じさせ、これによ
り混合が改善されるものである。
室内で乱流中に存在する障害によって生ずる循環領域に
より行われる。かかる障害は、異なった形をしており、
それが燃焼促進空気の中に角運動を生じさせ、これによ
り混合が改善されるものである。
かかる従来の技術の欠点は、炎が安定せずまた窒素酸化
物の放出が満足できるようには制限できない点にある。
物の放出が満足できるようには制限できない点にある。
低質の霧状の固形燃料のための乱流バーナーにおいて、
角運動によって引き起こされた遠心力のため、薄い周辺
の領域にある匣形砕片が中心に集まるものの、うまく循
環領域に入り込んだ固形砕片の一部は、高温内に留まる
が、その時間は極めて短く満足の行く燃焼が行えない。
角運動によって引き起こされた遠心力のため、薄い周辺
の領域にある匣形砕片が中心に集まるものの、うまく循
環領域に入り込んだ固形砕片の一部は、高温内に留まる
が、その時間は極めて短く満足の行く燃焼が行えない。
また公知のバーナーは、燃焼促進空気中でその出口を実
質的な軸とする燃焼室への運動を生じさせ、そのような
バーナーは、強力な循環領域を有し、且つ貧弱な燃料を
効率よく燃焼させる。しかし、その欠点は、それらがボ
イラーの外に配置しなければならず、予備燃焼室内での
み使用可能であり、その結果、バーナーに予熱器の役目
を与えて使用することは出来ない。更に、それらを採用
しようとすれば、既存ボイラーに本質的な変更を加えな
ければならない。
質的な軸とする燃焼室への運動を生じさせ、そのような
バーナーは、強力な循環領域を有し、且つ貧弱な燃料を
効率よく燃焼させる。しかし、その欠点は、それらがボ
イラーの外に配置しなければならず、予備燃焼室内での
み使用可能であり、その結果、バーナーに予熱器の役目
を与えて使用することは出来ない。更に、それらを採用
しようとすれば、既存ボイラーに本質的な変更を加えな
ければならない。
本発明は、特許請求の範囲で特徴付けられている通り、
バーナーが予熱器としても働き、満足の行く燃焼と窒素
酸化物の発生の少ないものを提供しようろとするもので
ある。
バーナーが予熱器としても働き、満足の行く燃焼と窒素
酸化物の発生の少ないものを提供しようろとするもので
ある。
そのようなバーナーは、ボイラー中に、液体燃料または
空気を伴う扮砕された石炭または水と石炭の混合物（以
下単に燃料という）の流れを運搬する第１部材と、ボイ
ラーに燃焼を助ける第２の空気の流れを送る第２の部材
からなり、バーナーが、ボイラー燃焼室内に伸びる予備
燃焼室と、燃料出口の反対側にあり、上記予備燃焼室内
に循環領域を発生させるために燃料の流れと反対に向け
られた燃料噴射を供紹するノズルフレームホルダーとか
ら成り、第３の部材は、予備燃焼室内に、この燃焼室の
壁を冷却するための第３の空気の流れを運び、循環領域
を増幅し、スラッグや灰を除去し、段階的な燃焼を行わ
せものとなっており、第４の部材は、燃料の完全燃焼を
行わせるために、ボイラー内に第４の空気の流れを選択
的に運ぶために選択的に装備されるものである。
空気を伴う扮砕された石炭または水と石炭の混合物（以
下単に燃料という）の流れを運搬する第１部材と、ボイ
ラーに燃焼を助ける第２の空気の流れを送る第２の部材
からなり、バーナーが、ボイラー燃焼室内に伸びる予備
燃焼室と、燃料出口の反対側にあり、上記予備燃焼室内
に循環領域を発生させるために燃料の流れと反対に向け
られた燃料噴射を供紹するノズルフレームホルダーとか
ら成り、第３の部材は、予備燃焼室内に、この燃焼室の
壁を冷却するための第３の空気の流れを運び、循環領域
を増幅し、スラッグや灰を除去し、段階的な燃焼を行わ
せものとなっており、第４の部材は、燃料の完全燃焼を
行わせるために、ボイラー内に第４の空気の流れを選択
的に運ぶために選択的に装備されるものである。
（実施例）
以下図面に従って説明する。
第１図は、ボイラー３の壁４を貫通してボイラー３内の
燃焼室２に一部位置しているバーナー１を示す。第１部
材は、ボイラー３の燃焼室２内に伸びる円筒状の予備燃
焼室６内に出口を有するダクト５によって運ばれる圧縮
された第１の空気及び粉砕された石炭の供給源Ｓ＋を含
む。第２部材は、上記予備燃焼室６内に出口を有するグ
クト７によって運ばれる第２の圧縮空気の供給源Ｓ２を
含む。上記２つの出口の周囲で閉じられ、Ｌ１の長さで
燃焼室２の方向に向かって末広がりの傾斜した壁８、Ｌ
２の長さで燃焼室２の中に伸びて予備燃焼室６を形成す
るとともに、環状の開口１０を設けるために、上記第２
の円筒状の壁９から離して、第１の傾斜壁８の最大の環
状ベースを取り巻く第２の円筒状の壁９、上記環状の開
口１０を通って予備燃焼室６に入る第３の圧縮空気の供
給源Ｓ３を含む第３の部材の一部であるダクト１３によ
って連結された室１２を区画する第３の後壁１ｌ、燃料
運搬ダクト５の出口からＬ３の間隔を開けて、その燃料
の流れとは反対に向けられており、更に、空気供給源Ｓ
４と連結したダクト１５を通って、圧縮した燃焼促進空
気を受け取る噴射フレームホルダー１４などが設けられ
ている。この噴射フレームホルダー１４から噴出するエ
アジェットはＦの矢印で示してある。
燃焼室２に一部位置しているバーナー１を示す。第１部
材は、ボイラー３の燃焼室２内に伸びる円筒状の予備燃
焼室６内に出口を有するダクト５によって運ばれる圧縮
された第１の空気及び粉砕された石炭の供給源Ｓ＋を含
む。第２部材は、上記予備燃焼室６内に出口を有するグ
クト７によって運ばれる第２の圧縮空気の供給源Ｓ２を
含む。上記２つの出口の周囲で閉じられ、Ｌ１の長さで
燃焼室２の方向に向かって末広がりの傾斜した壁８、Ｌ
２の長さで燃焼室２の中に伸びて予備燃焼室６を形成す
るとともに、環状の開口１０を設けるために、上記第２
の円筒状の壁９から離して、第１の傾斜壁８の最大の環
状ベースを取り巻く第２の円筒状の壁９、上記環状の開
口１０を通って予備燃焼室６に入る第３の圧縮空気の供
給源Ｓ３を含む第３の部材の一部であるダクト１３によ
って連結された室１２を区画する第３の後壁１ｌ、燃料
運搬ダクト５の出口からＬ３の間隔を開けて、その燃料
の流れとは反対に向けられており、更に、空気供給源Ｓ
４と連結したダクト１５を通って、圧縮した燃焼促進空
気を受け取る噴射フレームホルダー１４などが設けられ
ている。この噴射フレームホルダー１４から噴出するエ
アジェットはＦの矢印で示してある。
第２図は、グクト５の出口とは反対のところにある２本
のダクト１５によって保持された噴射フレームホルダー
１４の詳細を示すものである。
のダクト１５によって保持された噴射フレームホルダー
１４の詳細を示すものである。
２本のダクト１５の端部は、パイプ１６と接続され、パ
イプｌ６は、ダクト５の出口と反対の壁にある等間隔の
ノズル１９を有する２つの環状の同心円のダクト１７、
１８と接続している。もう１つのノズル１９は、バイブ
１６の中心にある。
イプｌ６は、ダクト５の出口と反対の壁にある等間隔の
ノズル１９を有する２つの環状の同心円のダクト１７、
１８と接続している。もう１つのノズル１９は、バイブ
１６の中心にある。
上記実施例において、予備燃焼室６の直径Ｄは５００ｍ
ｍであり、噴射フレームホルダー１４と燃桐運搬ダクト
５との間隔Ｌ３は３５０ｍｍである。
ｍであり、噴射フレームホルダー１４と燃桐運搬ダクト
５との間隔Ｌ３は３５０ｍｍである。
ダクト７からの第２空気の出口速度Ｕ２は、１４ｍ／ｓ
であり、上記予備燃焼室６への第３空気の入り口速度Ｕ
３は、２ ４ ｍ ／ ｓである。ノズル１９からの空
気出口速度とダクト７からの第２空気出口速度の比率Ｕ
，／Ｕ２は、５である。
であり、上記予備燃焼室６への第３空気の入り口速度Ｕ
３は、２ ４ ｍ ／ ｓである。ノズル１９からの空
気出口速度とダクト７からの第２空気出口速度の比率Ｕ
，／Ｕ２は、５である。
傾斜壁８の最小環状部分の直径は１３０ｍｍであり、フ
レームホルダー１４の外部ダクト１７内のノズル１９の
直径は、１１０ｍｍである。
レームホルダー１４の外部ダクト１７内のノズル１９の
直径は、１１０ｍｍである。
第３図は、第１図と第２図によって図示された実施例に
含まれるすべての部材（但し、第３図では一部しか図示
されていない）を含む第２の実施例であり、加えて、同
図は、以前の第１、第２及び第３の３つの流体の入り口
に関して燃焼室を下流方向に入る第４の空気の流れを供
給するのに必要な部材を示すものであり、その部材の目
的は、予備燃焼室６の壁をよりよく冷却し、予備燃焼室
６内で空気と部分的に燃焼したガスとを交互によく混合
させるのに維持されるかなりの量の軸運動を行わせると
同時に、燃料が多いか少ない領域において燃焼が段階的
に行われるようにすることである。予備燃焼室６は、燃
焼室２内の環状出口２３を付与する中空の空間２２を形
成する２つの壁２０、２１によって作られた筒状の壁９
で区画されている。壁２ｏ、２１の間の空間２２は、リ
ング状の室２４に接続しており、それに向かう空気の流
れは、圧縮空気供給源Ｓ，からダクト２５を介して運ば
れる。
含まれるすべての部材（但し、第３図では一部しか図示
されていない）を含む第２の実施例であり、加えて、同
図は、以前の第１、第２及び第３の３つの流体の入り口
に関して燃焼室を下流方向に入る第４の空気の流れを供
給するのに必要な部材を示すものであり、その部材の目
的は、予備燃焼室６の壁をよりよく冷却し、予備燃焼室
６内で空気と部分的に燃焼したガスとを交互によく混合
させるのに維持されるかなりの量の軸運動を行わせると
同時に、燃料が多いか少ない領域において燃焼が段階的
に行われるようにすることである。予備燃焼室６は、燃
焼室２内の環状出口２３を付与する中空の空間２２を形
成する２つの壁２０、２１によって作られた筒状の壁９
で区画されている。壁２ｏ、２１の間の空間２２は、リ
ング状の室２４に接続しており、それに向かう空気の流
れは、圧縮空気供給源Ｓ，からダクト２５を介して運ば
れる。
−１１９的にいえば、本件バーナーは、更に次のような
好ましい特徴を有する。
好ましい特徴を有する。
ａ）燃焼室２内で予備燃焼室６を区分けする壁９の延長
部Ｌ２は、Ｌ２く２・Ｄである（Ｄは予備燃焼室６の内
部の最大広さまたは直径である。） ｂ）噴射フレームホルダー１４と燃料運搬ダクトと５の
間の間隔はＬ３＝０．５÷１．ＯＤである。
部Ｌ２は、Ｌ２く２・Ｄである（Ｄは予備燃焼室６の内
部の最大広さまたは直径である。） ｂ）噴射フレームホルダー１４と燃料運搬ダクトと５の
間の間隔はＬ３＝０．５÷１．ＯＤである。
Ｃ）噴射フレームホルダー１４の外部環状ダクト１７に
あるノズルが開かれているときの円の直径ｄは、ｄ＝０
．１÷０．２５Ｄである。
あるノズルが開かれているときの円の直径ｄは、ｄ＝０
．１÷０．２５Ｄである。
ｄ）噴射フレームホルダー１４のノズル１９の穴の直径
ｄ，は、ｄ，＝２÷４ｍｍである。
ｄ，は、ｄ，＝２÷４ｍｍである。
ｅ）噴射フレームホルダー１４の中心の穴は、５ｍｍで
ある。
ある。
ｆ）噴射フレームホルダー１４のノズル１９のからでる
出口流体速度とダクト７からの第２空気の出口速度の比
率は、Ｕｊ ／Ｕ２ ＝２÷６である。
出口流体速度とダクト７からの第２空気の出口速度の比
率は、Ｕｊ ／Ｕ２ ＝２÷６である。
ｇ）予備燃焼室６への第３の空気の入り口速度（Ｕ３）
は、２０〜５０ｍ／Ｓである。
は、２０〜５０ｍ／Ｓである。
噴射フレームホルダー１４の環状同心円の各部のダクト
の数は、予備燃焼室６の広さまたは直径によって決定さ
れる。例えば、直径Ｄが６ ０ ０ ｍｍより少ない場
合には、その環状グクト１７、１８の数は２つである。
の数は、予備燃焼室６の広さまたは直径によって決定さ
れる。例えば、直径Ｄが６ ０ ０ ｍｍより少ない場
合には、その環状グクト１７、１８の数は２つである。
（効果）
本発明の有利な点は次の通りである。
１）燃料と混った第３の空気を、炎の中心の燃料が豊富
な第１の領域から分離するため段階的な燃焼が行われる
。
な第１の領域から分離するため段階的な燃焼が行われる
。
２）衝突する燃料とフレームホルダーの流体噴射により
良好な循環領域が発生し、、強力なエネルギーと集団的
な熱交換及びをグレードの低い燃料であっても良好な炎
安定性が提供される。
良好な循環領域が発生し、、強力なエネルギーと集団的
な熱交換及びをグレードの低い燃料であっても良好な炎
安定性が提供される。
３）バーナーが予熱器と結合しているので、バーナーは
、独立した予熱器のように機能し且つ少しの変更だけで
現存のボイラーに設置することができる。
、独立した予熱器のように機能し且つ少しの変更だけで
現存のボイラーに設置することができる。
４）設計上の最大限の負荷となる小さい断片が送られて
も操作が容易であり炎も安定である。
も操作が容易であり炎も安定である。
５）サイズが異なっても簡単に構築できる。
第１図は、第１実施例の一部断面測面図、第２図は、第
１図のＩ−Ｉ断面図、第３図は、第２実施例の一部断面
側面図である。 ｌ−バーナー、２一燃焼室、３−ボイラー４一壁、５−
ダクト、６一予備燃焼室、７−ダクト、８一傾斜壁、９
一壁、１０一開口、１１一後壁、ｌ２一室、１３−ダク
ト、１４一噴射フレームホルダー １５−ダクト、１６
−パイプ、１７１８−ノズル、１９−ダクト、２０、２
１一壁２２一空間、２３一出口、２４一室、２５−ダク
ト
１図のＩ−Ｉ断面図、第３図は、第２実施例の一部断面
側面図である。 ｌ−バーナー、２一燃焼室、３−ボイラー４一壁、５−
ダクト、６一予備燃焼室、７−ダクト、８一傾斜壁、９
一壁、１０一開口、１１一後壁、ｌ２一室、１３−ダク
ト、１４一噴射フレームホルダー １５−ダクト、１６
−パイプ、１７１８−ノズル、１９−ダクト、２０、２
１一壁２２一空間、２３一出口、２４一室、２５−ダク
ト
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）燃料運搬ダクト５からボイラー３に液体燃料または
燃焼を促進する第１の空気と一緒になった粉砕した石炭
のような燃料または水と石炭の混合物のような燃料を運
ぶ第１の部材（Ｓ＿１、５）とともに、燃焼を促進する
ために第２の空気を運ぶ第２の部材（Ｓ＿２、７）を有
し、ボイラー３内の燃焼室２に延長され且つ開口した壁
９によつて画された予備燃焼室６を含み、上記第２の空
気が燃料運搬ダクト５の出口近くの予備燃焼室６内に運
ばれ、第３の部材（Ｓ＿３、１０、１２、１３）が第２
の空気の出口に対して下流の予備燃焼室６内に第３の空
気を送り、予備燃焼室６内にノズル１９を有する噴射フ
レームホルダー１４が上記燃料運搬ダクト５の出口の反
対側に間隔を開けて設けられ、この噴射フレームホルダ
ー１４が、上記燃料の流れとは反対に流体Ｆを放出して
予備燃焼室６内に循環領域を形成するために、圧縮空気
を供給する部材（Ｓ＿４、１５）と連動していることを
特徴とする改良したボイラー用燃料バーナー２）予備燃
焼室６が傾斜壁８を含み、この傾斜壁８が、燃料及び第
２空気の出口の周囲に近接し、燃焼室２に向かって末広
がり状に延長し、第３の空気を予備燃焼室６内に通過さ
せるために、その最大部分の環状開口１０を予備燃焼室
６の壁９に近接するとともに間隔を開けて設けているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の改良したボ
イラー用燃料バーナー ３）燃焼室２の中に第４の空気の流れを運ぶ第４の部材
（Ｓ＿５、２２、２３、２４）が含まれることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の改良したボイラー用燃
料バーナー４）上記予備燃焼室６の壁９が、第４の空気
を第４の部材（Ｓ＿５、２２、２３、２４）から燃焼室
２へ導くための通路２２を含むことを特徴とする特許請
求の範囲第３項記載の改良したボイラー用燃料バーナー ５）上記壁９が、燃焼室２内に出口２３を有する環状の
中空の空間２２のごとき通路を形成する２つの間隔を開
けた部材２０、２１によって構成される環状の壁である
ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の改良した
ボイラー用燃料バーナー ６）上記噴射フレームホルダー１４が燃料運搬ダクト５
の出口に対抗した壁面の上に等間隔のノズル１９を有す
る環状ダクト１８を少なくとも１つ含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の改良したボイラー用燃料
バーナー ７）上記噴射フレームホルダー１４が予備燃焼室６の最
大幅Ｄが６００ミリ以下のとき２つの環状同心円のダク
ト１７、１８を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
６項記載の改良したボイラー用燃料バーナー ８）燃焼室２内の予備燃焼室６の延長長さＬ＿２が予備
燃焼室６の最大幅Ｄの倍以下であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の改良したボイラー用燃料バー
ナー ９）上記噴射フレームホルダー１４と燃料運搬ダクト５
の間の間隔が予備燃焼室６の最大幅Ｄの０．５から１．
０倍以下であり、噴射フレームホルダー１４内の外部環
状ダクト１７のノズル１９が開口している円の直径が、
予備燃焼室６の最大幅Ｄの０．１〜０．２５倍の範囲で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の改良
したボイラー用燃料バーナー １０）上記噴射フレームホルダー１４のノズル１９から
の出口流体速度はＵ＿ｊと、第２空気ダクト７からの第
２空気出口速度の比率は、２対６であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の改良したボイラー用燃料
バーナー １１）予備燃焼室６への入口の第３空気速度Ｕ＿３が２
０〜５０ｍ／ｓの範囲であることことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の改良したボイラー用燃料バーナ
ー
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT8921661A IT1231511B (it) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | Miglioramenti in un bruciatore di combustibile per una caldaia |
| IT21661A/89 | 1989-09-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03105106A true JPH03105106A (ja) | 1991-05-01 |
Family
ID=11184991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2168618A Pending JPH03105106A (ja) | 1989-09-08 | 1990-06-28 | 改良したボイラー用燃料バーナー |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5038722A (ja) |
| EP (1) | EP0421049A1 (ja) |
| JP (1) | JPH03105106A (ja) |
| AU (1) | AU623064B2 (ja) |
| CA (1) | CA2021475A1 (ja) |
| IT (1) | IT1231511B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1321290C (zh) * | 2002-12-24 | 2007-06-13 | 北京新宇阳科技有限公司 | 垃圾煤粉复合燃烧焚烧炉 |
| WO2008141412A1 (en) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of Natural Resources | Method for burning coal using oxygen in a recycled flue gas stream for carbon dioxide capture |
| CN108361690B (zh) * | 2018-01-29 | 2020-01-10 | 西安交通大学 | 一种带远程燃尽风的防结渣型低NOx燃烧器 |
Family Cites Families (13)
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|---|---|---|---|---|
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