JPH0333961B2 - - Google Patents

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JPH0333961B2
JPH0333961B2 JP56106948A JP10694881A JPH0333961B2 JP H0333961 B2 JPH0333961 B2 JP H0333961B2 JP 56106948 A JP56106948 A JP 56106948A JP 10694881 A JP10694881 A JP 10694881A JP H0333961 B2 JPH0333961 B2 JP H0333961B2
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JP
Japan
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primary air
temperature primary
pulverized coal
supply pipe
temperature
Prior art date
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JP56106948A
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JPS588908A (ja
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Kyoichi Shibuya
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Sumitomo Cement Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Cement Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Cement Co Ltd filed Critical Sumitomo Cement Co Ltd
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Publication of JPS588908A publication Critical patent/JPS588908A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D1/00Burners for combustion of pulverulent fuel
    • F23D1/02Vortex burners, e.g. for cyclone-type combustion apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、微粉炭の燃焼方法およびその装置に
関する。
最近、セメントロータリーキルンでセメント原
料を焼成する手段として、重油に替えて微粉炭を
燃料として用い、これをロータリーキルン内で燃
焼させる方法がある。
この種微粉炭の一般的な燃焼方法は、従来の重
油用燃焼装置を用いるものであり、この燃焼装置
によつて低温の一次空気と微粉炭とを炉内に供給
し、かつ他から別途炉内に供給された高温二次空
気の存在下で燃焼させるものであつた。
しかしながら、上記従来の燃焼方法では、一次
空気および微粉炭を燃焼装置の噴出口まで比較的
低温で供給し、噴出口近傍の着火域において炉内
の高温二次空気により微粉炭と一次空気とを一気
に燃焼温度まで昇温しなければならなかつたの
で、着火速度や燃焼速度が遅く、燃焼効率が悪か
つたので高負荷燃焼を得るのが困難であつた。
本発明は、上述の観点に立つてなされたもので
あり、一次空気として高温一次空気と低温一次空
気とを燃焼装置内に供給し、高温一次空気で昇温
された低温一次空気により燃焼装置内の微粉炭を
徐々に昇温することによつて燃焼装置の噴出口近
傍での微粉炭温度を着火温度に近づけ、燃焼炉内
の着火域における微粉炭の着火速度、燃焼速度を
早め、高負荷燃焼を容易にする為の微粉炭の燃焼
方法および燃焼装置を提供することを目的とす
る。
本発明に係る微粉炭の燃焼方法の基本的な構成
は、高温一次空気と、この高温一次空気より流速
の大きい低温一次空気とを燃焼装置内に別々に送
り込み、高温一次空気で昇温された低温一次空気
により燃焼装置内の微粉炭を徐々に昇温すると共
に、この低温一次空気を微粉炭噴出口の近傍に供
給したことにある。
また、上記方法を実施するための燃焼装置の基
本的な構成は、高温一次空気、低温一次空気およ
び微粉炭の各供給管を同心状に配置された多重管
で構成すると共に、高温一次空気供給管と微粉炭
供給管との間に該高温一次空気供給管より断面積
の小さな低温一次空気供給管を介在させたもので
ある。
一般に、低温一次空気は高温一次空気より空気
密度が高いものであるが、上述の構成ではこの低
温一次空気の流速を高めて微粉炭の噴射口近傍に
供給しているので、酸素リツチな低温一次空気に
より微粉炭を燃焼させることができると共に、燃
焼装置の摩耗との関係でそれ程高速では供給する
ことのできない微粉炭との混合がより促進される
ことになる。
また、燃焼装置内では低温一次空気を介して微
粉炭を徐々に昇温させているために、装置内での
微粉炭の急激な温度上昇を回避することができる
と共に、低温一次空気の流量調整などにより温度
コントロールも容易に行うことができる。
一方、本発明に係る燃焼装置によれば、低温一
次空気供給管の断面積を高温一次空気供給管のそ
れよりも小さく形成してあるので、低温一次空気
の流速を大きくし易い。また、高温一次空気供給
管と微粉炭供給管との間に低温一次空気供給管を
介在させているので、微粉炭と低温一次空気との
混合が容易であると共に、燃焼装置内で微粉炭を
徐々に昇温させることが可能となる。
尚、以下の実施例において使用される高温一次
空気は、燃焼装置内における温度が500〜800℃の
範囲が最適であり、また微粉炭は、平均粒径が5
mm程度に粉砕されたものを使用している。
以下添付図面に示す実施例に基いて本発明を詳
細に説明する。
第1図及び第2図は、本発明に係る微粉炭の燃
焼方法を実施するための燃焼装置の一実施例を示
したものである。
この燃焼装置1は、一次空気および微粉炭の供
給管が同軸多重管構造からなる円筒体で構成さ
れ、中心から外周に向かつて高温一次空気供給管
2、内側低温一次空気供給管3、微粉炭供給管4
および外側低温一次空気供給管5の順で構成され
ている。尚、低温一次空気供給管3,5は、高温
一次空気供給管2に比べて空間部が狭く、断面積
が小さいため、そこを流れる低温一次空気の流速
は高温一次空気よりも大きくなる。
高温一次空気供給管2、内側低温一次空気供給
管3及び外側一次空気供給管5の各入口端部に
は、供給量調整用のダンパ6,7,8が夫々設け
られており、その都度最適条件となるように調整
される。
また、高温一次空気供給管2、内側低温一次空
気供給管3及び微粉炭供給管4の各噴出口端部に
は、供給物を旋回させつつ噴出させるための旋回
羽根9,10,11が夫々4個所に設けられてお
り、燃焼時において、この旋回羽根9,10,1
1の作用によつて高温一次空気、低温一次空気お
よび微粉炭を適宜拡散角度および流速で噴出させ
ることができる。尚、各旋回羽根9,10,11
の旋回角度および枚数を適宜変えることによつて
一次空気および微粉炭の噴出拡散角度、拡散速度
等を調整し、微粉炭の燃焼状態を変えることがで
きる。尚、この旋回羽根9,10,11は、必ず
しも設ける必要はなく、一次空気および微粉炭を
真つ直ぐなまま噴出させてもよい。また、第1図
中12は、燃焼装置1を支持するための支持壁で
ある。
尚、各供給管には各供給管の入口端部に接続さ
れる輸送管(図示せず)を介して強制的手段によ
り一次空気および微粉炭が供給される。
従つて、以上のような構成からなる燃焼装置に
より、微粉炭を燃焼する場合、中心の高温一次空
気によつて、その外周を流れる低温一次空気をま
ず昇温し、次いで該昇温後の低温一次空気により
更にその外周を流れる微粉炭を適宜温度にまで
徐々に昇温して、特に噴出口において微粉炭が着
火温度に近づくように予熱する。そのため、燃焼
炉内の噴射口近傍の着火域においては、予熱され
た微粉炭が高温状態の一次空気及び炉内の高温二
次空気によつて素早く着火し、また予熱されてい
るため燃焼速度が速められると共に、微粉炭噴出
口の近傍には内側と外側の両方から挟む様にし
て、空気密度の高い低温一次空気が速度で供給さ
れるので、それに対して摩耗との関係でそれ程高
速では噴出させることのできない微粉炭との混合
が程良く行われ、その結果として燃焼効率が高め
られ高負荷燃焼が容易となる。しかも上記燃焼方
法では、燃焼装置内において微粉炭を直接に高温
一次空気で加熱せず、低温一次空気を介してのい
わば間接加熱を行つているため、微粉炭は燃焼装
置内で徐々に昇温されていくことになり、急激な
温度上昇によつて微粉炭が燃焼装置内で着火して
しまうといつたこともなく、燃焼装置の安全操業
および安定的な操業が確保される。又、微粉炭の
昇温制御は低温一次空気の流量などを調整するこ
とで安全かつ容易に行うことができる。
第3図及び第4図は、燃焼装置の他の実施例を
示したものである。
この実施例における燃焼装置1は、前述の実施
例と同様、同軸多重管構造からなる円筒体で構成
されるが、前述の実施例とは異なり、燃焼装置1
の中心から外周に向かつて、内側低温一次空気供
給管13、微粉炭供給管14、外側低温一次空気
供給管15および高温一次空気供給管16の順で
構成されている。即ち、外周側を流れる高温空気
によつて内部を流れる低温一次空気および微粉炭
を昇温させつつ供給するものである。そのため、
各供給管の径の太さは前記実施例とは異なり、中
心の内側低温一次空気供給管13、前記実施例に
おける燃焼装置1の中心部の高温一次空気供給管
2よりも小径にして断面積を小さくし低温一次空
気の流速を高められるようにしてあり、また最外
周の高温一次空気供給管16は、前記実施例の外
側低温一次空気供給管5よりも供給路が大きく形
成され、夫々の一次空気供給量を調整している。
尚、微粉炭供給管14を挟む内側低温一次空気
供給管13および外側低温一次空気供給管15、
また最外周の高温一次空気供給管16の各入口端
部には、前記実施例と同様、供給量調整用のダン
パ17,18,19が夫々設けられており、また
内側低温一次空気供給管13、微粉炭供給管14
および外側低温一次空気供給管15の各噴出口端
部にも、前記実施例と同様、供給物を旋回噴出す
るための旋回羽根20,21,22が夫々設けら
れている。
従つて、この実施例においては、燃焼装置1の
最外周の供給管16を流れる高温一次空気によつ
て、内部の低温一次空気および微粉炭を適宜温度
まで昇温させ、前記実施例と同様、噴出口におい
て微粉炭が着火温度に近づくように予熱する。そ
のため、予熱された微粉炭は、着火域において、
高温状態の一次空気および炉内の高温二次空気に
よつて素早く着火し、また予熱されているため燃
焼速度が速められ、その結果として前記実施例と
同様、高負荷燃焼が容易となるものである。
尚、本発明に係る多重管構造の燃焼装置は、上
述した実施例の構成に限定されないことは勿論で
あり、また高温一次空気の温度および微粉炭の粒
径も上述した値に限定されるものではなく互いに
相関関係をもつており、微粉炭の粒径が比較的大
きい場合には、少し高めの高温一次空気が供給さ
れる。
以上説明したように、本発明に係る微粉炭の燃
焼方法によれば、燃焼装置内に高温一次空気とこ
れより流速の大きい低温一次空気を送り込み、高
温一次空気で昇温された低温一次空気により微粉
炭を徐々に昇温すると共に、この低温一次空気を
微粉炭の噴出口近傍に供給するようにしたから、
噴出口近傍での微粉炭温度を着火温度に近づける
ことが可能となる他、微粉炭と一次空気との混合
効率も高められる。その結果、従来の燃焼方法に
比べて燃焼炉内の着火域における微粉炭の着火速
度および燃焼速度が速められ、これによつて燃焼
効率が高められて高負荷燃焼が容易となり、重油
の代替燃料として大幅な微粉炭の使用が可能とな
つた。しかも高温一次空気による微粉炭の予熱
は、低温一次空気を介しての間接加熱であるた
め、微粉炭が燃焼装置内で徐々に昇温されること
となり、その結果燃焼装置内で微粉炭が着火して
しまうといつた恐れもなく、燃焼装置の安全操業
及び安定的操業が確保されると共に、低温一次空
気の流量調整などにより微粉炭の温度制御を容易
に行うことができる。
また、本発明に係る微粉炭の燃焼装置によれ
ば、高温一次空気、低温一次空気および微粉炭の
各供給管を同心状に配置された多重管で構成する
と共に、高温一次空気供給管と微粉炭供給管との
間に該高温一次空気供給管より断面積の小さな低
温一次空気供給管を介在させた構成としたので、
低温一次空気による微粉炭の昇温を徐々に行うこ
とができると共に、微粉炭の温度制御も容易とな
る。そして、本発明の燃焼装置では微粉炭の噴出
口近傍に低温一次空気を供給できると共に、低温
一次空気供給管の断面積が小さく形成されている
ので、空気密度の高い低温一次空気を高速で送り
込むことができる。
また高負荷燃焼が得られることから、微粉炭の
みを燃料として使用した場合であつても、燃焼炉
を大型にする必要がなく、各種の燃焼炉に適用で
きるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る燃焼装置の一実施例を示
す側断面図、第2は第1における実施例の正面
図、第3図は本発明の燃焼装置の他の実施例を示
す側断面図、第4は第3図における実施例の正面
図である。 1……燃焼装置、2,16……高温一次空気供
給管、3,13……内側低温一次空気供給管、
4,14……微粉炭供給管、5,15……外側低
温一次空気供給管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 高温一次空気と、この高温一次空気より流速
    の大きい低温一次空気とを燃焼装置内に別々に送
    り込み、高温一次空気で昇温された低温一次空気
    により燃焼装置内の微粉炭を徐々に昇温すると共
    に、この低温一次空気を微粉炭噴出口の近傍に供
    給したことを特徴とする微粉炭の燃焼方法。 2 高温一次空気、低温一次空気および微粉炭の
    各供給管を同心状に配置された多重管で構成する
    と共に、高温一次空気供給管と微粉炭供給管との
    間に該高温一次空気供給管より断面積の小さな低
    温一次空気供給管を介在させたことを特徴とする
    微粉炭の燃焼装置。 3 多重管の中心から外周に向けて高温一次空気
    供給管、内側低温一次空気供給管、微粉炭供給管
    および外側低温一次空気供給管の順で構成したこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の微粉
    炭の燃焼装置。 4 多重管の中心から外周に向けて内側低温一次
    空気供給管、微粉炭供給管、外側低温一次空気供
    給管および高温一次空気供給管の順で構成したこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の微粉
    炭の燃焼装置。
JP10694881A 1981-07-10 1981-07-10 微粉炭の燃焼方法およびその装置 Granted JPS588908A (ja)

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JPS588908A JPS588908A (ja) 1983-01-19
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