JPH0341725B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、流動床炉のような流動床燃焼装置
へ、石炭、石灰石などの粉粒体、ガスまたは噴霧
状の液体燃料など（以下、燃料類という）を気流
搬送にて供給する燃料搬送ノズルに関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来の流動床燃焼装置に用いられている燃料搬
送ノズルは、一般に第１図に示すように、上端が
水平に十字状に分岐した形状を有し、常時開口し
ている。このような燃料搬送ノズル１では、燃料
の搬送を停止し、搬送空気をも停止すれば、流動
層２内の流動媒体が搬送ノズル１内に逆流し、や
がては搬送管３内が逆流落下した流動媒体によつ
て充満する。この流動媒体の逆流した燃料搬送ノ
ズルを再度使用する場合には、充満した流動媒体
を流動層２内に押し戻す必要があり、このために
は通常、0.6〜1.0Kg／cm²Ｇの圧力が必要である。
これは搬送空気の送風機圧力を上回るものであ
る。

したがつて、再起動のためには、第１図に示す
ように、圧縮空気供給管４と電磁弁５，６を組み
合わせたパージシステムが設けられている。この
ようなパージシステムを大型流動床燃焼装置、た
とえば流動床ボイラに適用すれば、燃料搬送管本
数が非常に多いため、過大な設備投資を要し、ま
たパージのため、起動時、負荷急変時などの給炭
開始操作を速やかに実施する必要のある場合に
も、多くの無駄時間がかかるという問題点があつ
た。なお７は空気分散板、８は風箱、１０は流動
燃焼用空気供給管、１１は伝熱管である。

上記の問題点を解決するために、本出願人は既
に特願昭58−111653号（特開昭60−2804号）とし
て、搬送管の上端の外周を間隔を有して被覆する
ように、下方のみ開口を有する外筒を搬送管と同
軸に搬送管に支持部材を介して固定し、外筒の開
口の下側の搬送管の周囲に流動防止板を設けた燃
料搬送ノズルを出願している。しかしこの既出願
の燃料搬送ノズルにおいても、未だ下記の問題点
を残している。

〔発明が解決しようとする課題〕

通常流動床炉では運転状態において、流動層を
形成する流動媒体が、水の沸騰現象と同様な状態
で流動床内で動揺し、かつ燃料の燃焼を持続する
ために必要な高温度に保持されている。このため
外筒外面は常にこの高温の流動媒体に接触してい
るので、外筒自身流動媒体に近い高温度になつて
いる。また外筒下端の開口部においても、流動層
下部の空気分散板から送られる流動用空気の気泡
および流動媒体の動揺の影響により、高温の流動
媒体が脈動状態で外筒内側の燃料流路に入り込ん
だり、搬送空気により押し出されたりする現象が
交互に繰り返して行われている状態である。

したがつてこのような環境下に、上記の燃料搬
送ノズルが置かれた場合、燃料が搬送管を通つて
外筒内面流路から流動層内に到着する際、燃料の
一部は流動層内に到達する前に、外筒内壁面およ
び外筒下端の開口部で燃焼し、燃えかすおよび未
燃分が外筒内壁面および搬送管外壁面に固着す
る。この固着物は燃焼流路の面積を減少させ、搬
送空気および燃料の流入抵抗を増加させることに
なり、さらに流れが悪くなるとともに固着物が多
くなり、ついには部分的な閉塞現象を起こすこと
になることが実験的に確認されている。これは上
記の燃料搬送ノズルが次の２点を有していること
が原因と考えられる。

(1) 外筒が高温の流動媒体に直接接触している。

(2) 外筒の下方に設けた流動防止板が外筒の開口
出口部に近い位置で、流出する燃料を直角方向
に曲げるように水平に設置されていることによ
り、流出抵抗を増加させているので、脈動状態
で入り込んでくる流動媒体の排除が迅速に行わ
れるのを妨げている。

本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、外
筒の外側に、さらに保護筒を空隙が生じるように
設けて、外筒が高温の流動媒体に接触して温度が
高くなるのを防止するようにした燃料搬送ノズル
を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段及び作用〕

上記の目的を達成するために、本願の第１の発
明の流動床燃焼装置への燃料搬送ノズルは、第２
図、第３図、第６図を参照して説明すれば、底部
に風箱８を有し、この風箱８の上側に空気分散板
７を介して流動層２を形成し、燃料類を気流搬送
する搬送管３の上端を流動層２内下部に位置させ
た流動床燃焼装置において、 搬送管３の上端の外周を間隔を有して被覆する
ように、下方のみに開口１２を有する外筒１３を
搬送管３と同軸に搬送管３に支持部材１４を介し
て固定し、この外筒１３の外側に保護筒１５を空
隙１６が生じるように設けたことを特徴としてい
る。

また、本願の第２の発明の燃料搬送ノズルは、
第２図、第５図、第８図を参照して説明すれば、
底部に風箱８を有し、この風箱８の上側に空気分
散板７を介して流動層２を形成し、燃料類を気流
搬送する搬送管３の上端を流動層２内下部に位置
させた流動床燃焼装置において、 搬送管３の上端の外周を間隔を有して被覆する
ように、下方のみに開口１２を有する外筒１３を
搬送管３と同軸に搬送管３に支持部材１４を介し
て固定し、この外筒１３の外側に保護筒１５を空
隙１６が生じるように設け、外筒１３と保護筒１
５との間の空隙１６に保温材２１を充てんしたこ
とを特徴としている。

また、本願の第３の発明の燃料搬送ノズルは、
第２図、第３図、第６図を参照して説明すれば、
底部に風箱８を有し、この風箱８の上側に空気分
散板７を介して流動層２を形成し、燃料類を気流
搬送する搬送管３の上端を流動層２内下部に位置
させた流動床燃焼装置において、 搬送管３の上端の外周を間隔を有して被覆する
ように、下方のみ開口１２を有する外筒１３を搬
送管３と同軸に搬送管３に支持部材１４を介して
固定し、この外筒１３の外側に保護筒１５を空隙
１６が生じるように設け、外筒１３の開口１２の
下側の搬送管３の周囲に、上部が円錐部で下部が
この円錐部より広がつた曲面部からなる燃料流出
ガイドリング１７を設けたことを特徴としてい
る。

そして、第１、第２、第３の発明においては、
それぞれ第６図、第８図に示すように、支持部材
１４ａを搬送管３の軸に対し斜め方向に固定する
ことが望ましい。

これらの構成により、外筒１３が高温の流動媒
体に直接接触するのを防いで外筒１３下端の開口
部で燃料が固着閉塞する現象を防止することがで
き、また外筒１３と保護筒１５との間の空隙１６
に保温材２１を充てんする場合は、外筒１３の温
度を下げる効果をさらに増すことができ、さらに
上部が円錐部で下部がこの円錐部より広がつた曲
面部からなる燃料流出ガイドリング１７を設ける
場合は、燃料の流出を円滑に行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第２図〜第４図は本発明の燃料搬送ノズルの
一実施例を示している。第２図に示す流動床燃焼
装置は、第１図の場合と同様に、底部に風箱８を
有し、この風箱８の上側に空気分散板７を介して
流動層２が形成され、この流動層２内に必要に応
じて伝熱管１１を挿入し、燃料類を気流搬送する
搬送管３の上端を、流動層２内下部に位置させて
構成されている。搬送管３の上端の外周を、間隔
を有して被覆するように、下方のみに開口１２を
有する外筒１３が搬送管３と同軸に、搬送管３に
支持部材１４を介して固定され、この外筒１３の
外側に保護筒１５が空隙１６を有して設けられて
いる。外筒１３の下端内縁と搬送管３上端外縁と
のなす角度αが25〜３度、望ましくは12〜５度と
なるように、搬送管３を外筒１３内に挿入する。
角度αが25度を越えると流動媒体が搬送管３内に
逆流し易くなり、一方、角度αが３度未満の場合
は流動媒体は搬送管３内に逆流し難しいが、搬送
管３の外筒１３への挿入長が非常に長くなるた
め、燃料搬送ノズルが大型化し、設置スペース焼
損の可能性および圧力損失の増大などの不具合を
生ずる。

さらに外筒１３から流出する燃料が高温の流動
媒体と接触して内側で燃焼し、外筒１３内壁に固
着するのをより確実に防止するために、水平に対
し曲面を有し上部に行くにつれてさらに角度を付
けて円錐状にした燃料流出ガイドリング１７、す
なわち上部が円錐部で下部がこの円錐部より広が
つた曲面部からなる燃料流出ガイドリングを外筒
１３の開口１２の下側の搬送管３の周囲に設け
る。

このように円錐部と曲面部とを組み合わせた形
状のガイドリングを設けることにより、流動防止
と燃料流入ガイドの兼用を図ることができる。１
８は保護筒１５を外筒１３に固定するための固定
部材、２０は保護筒１５と外筒１３との空隙を一
定にするための間隔保持板である。

また第５図に示すように、外筒１３と保護筒１
５との間の空隙に耐熱保温材２１を充てんして、
より確実に外筒１３の温度を下げる効果を増すよ
うにする場合もある。この場合、間隔保持板２０
は保温材の落下を防止する塞ぎ板の役目をも果
す。

第６図および第７図は本発明の他の実施例を示
している。すなわち支持部材１４ａを搬送管３の
軸に対し斜め方向に固定することにより、気流を
強制的に旋回させるようにしたものである。した
がつて外筒１３下端の開口１２から部分的に入り
込む脈動状態の流動媒体による燃料流出時の抵抗
の不均一が起きず、搬送気流に旋回を与えて部分
的に入り込んだ流動媒体を平滑化することができ
る。

また第８図に示すように、外筒１３と保護筒１
５との間の空隙に耐熱保存材２１を充てんして、
より確実に外筒１３の温度を下げる効果を増すよ
うにする場合もある。この場合は、間隔保持板２
０は保温材の落下を防止する塞ぎ板の役目をも果
す。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の燃料搬送ノズル
は、外筒の外側にさらに保護筒を空隙が生じるよ
うに設けているので、外筒が高温の流動媒体に直
接接触するのを防いで、外筒下端の開口部で燃料
が固着閉塞する現象を防止することができ、また
外筒と保護筒との間の空隙に保温材を充てんする
場合は、外筒の温度を下げる効果をさらに増すこ
とができ、さらに上部が円錐部で下部がこの円錐
部より広がつた曲面部からなる燃料流出ガイドリ
ングを設ける場合は、燃料の流出を円滑に行うこ
とができるという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の流動床燃焼装置における燃料搬
送ノズルの一例を示す説明図、第２図は本発明の
流動床燃焼装置への燃料搬送ノズルの一実施例を
示す説明図、第３図は第２図に示す燃料搬送ノズ
ルの拡大縦断面図、第４図は第３図におけるＡ−
Ａ線断面図、第５図は第３図の燃料搬送ノズルに
おいて間隙に保温材を充てんしたノズルを示す縦
断面図、第６図は本発明の燃料搬送ノズルの他の
実施例を示す縦断面図、第７図は第６図における
Ｂ−Ｂ線断面図、第８図は第６図の燃料搬送ノズ
ルにおいて間隔に保温材を充てんしたノズルを示
す縦断面図である。 １……燃料搬送ノズル、２……流動層、３……
搬送管、４……圧縮空気供給管、５，６……電磁
弁、７……空気分散板、８……風箱、１０……流
動燃焼用空気供給管、１１……伝熱管、１２……
開口、１３……外筒、１４，１４ａ……支持部
材、１５……保護筒、１６……空隙、１７……燃
料流出ガイドリング、１８……固定部材、２０…
…間隔保持板、２１……保温材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 底部に風箱８を有し、この風箱８の上側に空
   気分散板７を介して流動層２を形成し、燃料類を
   気流搬送する搬送管３の上端を流動層２内下部に
   位置させた流動床燃焼装置において、 搬送管３の上端の外周を間隔を有して被覆する
   ように、下方のみに開口１２を有する外筒１３を
   搬送管３と同軸に搬送管３に支持部材１４を介し
   て固定し、この外筒１３の外側に保護筒１５を空
   隙１６が生じるように設けたことを特徴とする流
   動床燃焼装置への燃料搬送ノズル。 ２ 支持部材１４ａを搬送管３の軸に対し斜め方
   向に固定した特許請求の範囲第１項記載の流動床
   燃焼装置への燃料搬送ノズル。 ３ 底部に風箱８を有し、この風箱８の上側に空
   気分散板７を介して流動層２を形成し、燃料類を
   気流搬送する搬送管３の上端を流動層２内下部に
   位置させた流動床燃焼装置において、 搬送管３の上端の外周を間隔を有して被覆する
   ように、下方のみに開口１２を有する外筒１３を
   搬送管３と同軸に搬送管３に支持部材１４を介し
   て固定し、この外筒１３の外側に保護筒１５を空
   隙１６が生じるように設け、外筒１３と保護筒１
   ５との間の空隙１６に保温材２１を充てんしたこ
   とを特徴とする流動床燃焼装置への燃料搬送ノズ
   ル。 ４ 支持部材１４ａを搬送管３の軸に対し斜め方
   向に固定した特許請求の範囲第３項記載の流動床
   燃焼装置への燃料搬送ノズル。 ５ 底部に風箱８を有し、この風箱８の上側に空
   気分散板７を介して流動層２を形成し、燃料類を
   気流搬送する搬送管３の上端を流動層２内下部に
   位置させた流動床燃焼装置において、 搬送管３の上端の外周を間隔を有して被覆する
   ように、下方のみに開口１２を有する外筒１３を
   搬送管３と同軸に搬送管３に支持部材１４を介し
   て固定し、この外筒１３の外側に保護筒１５を空
   隙１６が生じるように設け、外筒１３の開口１２
   の下側の搬送管３の周囲に、上部が円錐部で下部
   がこの円錐部より広がつた曲面部からなる燃料流
   出ガイドリング１７を設けたことを特徴とする流
   動床燃焼装置への燃料搬送ノズル。 ６ 支持部材１４ａを搬送管３の軸に対し斜め方
   向に固定した特許請求の範囲第５項記載の流動床
   燃焼装置への燃料搬送ノズル。