JPH0443688Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、微粉炭よりなる一次燃料を燃焼さ
せるための一次バーナとNO_X還元用の二次バー
ナとを備えた微粉炭三段燃焼装置の改良に関す
る。

従来技術およびその問題点 従来の微粉炭三段燃焼装置では、第５図に示す
ように、石炭をミル５１で粉砕して得た微粉炭
を、その一部は火炉５２の一次バーナ５３に一次
燃料として気送用空気で供給し、残部は配管途中
の分岐管によつて二次燃料ノズル５４に供給して
いた。

しかし、この構造の燃焼装置を用いると、燃料
比が比較的高くて着火性が悪い石炭や、窒素分含
有率が高くてNO_Xが発生し易い石炭を使用した
場合、灰中の未燃分が増大して燃焼効率が低下
し、またNO_X発生の抑制効果も充分に発揮され
ないという問題があつた。

この考案は、上記の如き実情に鑑み、燃焼効率
を大幅に向上させ、かつNO_Xの発生も効率よく
抑制することのできる微粉炭三段燃焼装置を提供
することを目的とする。

問題点の解決手段 この考案による微粉炭三段燃焼装置は、添付の
第１図および第２図に示すように、一次燃料燃焼
用の一次バーナ３とNO_X還元用の二次バーナ４
とを備えた微粉炭三段燃焼装置において、一次バ
ーナ３の一次燃料供給筒９の後流端に微粉炭旋回
室１１が設けられ、同室１１に接線方向に設けら
れた入口５に遠心力調整用の案内羽根１２が内装
され、微粉炭旋回室１１の中心部１１ａと周辺部
１１ｂとにそれぞれ微粒抜き出し管１３と粗粒抜
き出し管１４とが設けられ、これら抜き出し管１
３，１４にそれぞれ流量調整用のダンパ１５，１
６が内装され、これら抜き出し管１３，１４が各
後流端で合管せられて、二次バーナ４への二次燃
料供給管２１に接続されていることを特徴とする
ものである。

微粉炭三段燃焼は、一次燃料を過剰の空気で高
温酸化雰囲気で燃焼して一次燃焼ゾーンを形成
し、同ゾーンの後流側に二次燃料を供給して上記
空気の余剰分で還元雰囲気で燃焼して二次燃焼ゾ
ーンを形成し、同ゾーンの後流側にさらに空気を
供給して二次燃料の未燃分を低温酸化雰囲気で緩
慢に燃焼して三次燃焼ゾーンを形成するものであ
る。この燃焼法によれば、一次燃焼ゾーンで発生
したNO_Xは、二次燃焼ゾーンで速かに還元され
る。

実施例 つぎに、この考案の実施例について図面を基に
具体的に説明する。

第１図および第２図において、この考案による
微粉炭三段燃焼装置は、石炭をミル１で粉砕して
得た微粉炭を、一次燃料として火炉２の一次バー
ナ３に気送用空気で供給し、同バーナ３に二次空
気を供給し、一次バーナ３の後流端から二次バー
ナ４に微粉炭の一部を二次燃料として供給するよ
うに構成されたものである。

一次バーナ３は、軸心部の着火用油バーナ筒７
と、これの外側の油バーナ用空気供給筒８と、こ
れの外側の一次燃料供給筒９と、これの外側の二
次空気供給筒１０とが同心状に設けられて構成さ
れたものである。そしてこの構成の一次バーナ３
が、火炉２の前壁６に炉内向きに設けられてい
る。

一次燃料供給筒９の後流端には、同筒９より径
大の微粉炭旋回室１１が設けられ、同室１１の下
部には接線方向に入口５が設けられ、同入口５に
は遠心力調整用の角度変更可能な案内羽根１２が
内装されている。また微粉炭旋回室１１に中心部
１１ａと周辺部１１ｂにはそれぞれ微粒抜き出し
管１３と粗粒抜き出し管１４とが設けられ、これ
ら抜き出し管１３，１４にそれぞれ流量調整用の
ダンパ１５，１６が内装されている。これら抜き
出し管１３，１４は各後流端で合管されて、二次
バーナ４への二次燃料供給管２１に接続されてい
る。旋回室１１と一次燃料供給筒９の間には、先
細りコーン状の整流用の絞り部１７が設けられて
いる。

二次空気供給筒１０の後流端には風箱１８が設
けられ、一次空気供給筒８の前流端および二次空
気供給筒１０の後流端にはそれぞれ旋回翼１９，
２０が設けられている。

上記構成の燃焼装置において、ミル１から気送
用空気で旋回室１１へ送られる微粉炭は、その流
れ方向に対して所要角度で傾斜する案内羽根１２
によつて旋回室１１内へ旋回方向に案内され、同
室１１内で旋回させられる。微粉炭の旋回の結
果、その遠心力によつて、供給された微粉炭のう
ち粒度の大きい粗粒は旋回室１１の周辺部１１ｂ
に集められ、他方、粒度の小さい微粒は旋回室１
１の中心部１１ａに集められる。そして微粒およ
び粗粒はそれぞれ抜き出し管１３，１４によつて
旋回室１１から抜き出され、ダンパ１５，１６で
所要流量に調整された後、二次燃料供給管１４へ
導入されてここで混合される。こうして微粒と粗
粒を所要割合で混合してなる混合微粉炭は、つい
で二次燃料として供給管２１を経て二次ノズル４
に導かれ、火炉２内の二次燃焼ゾーンへ供給され
る。

微粒と粗粒の混合割合は抜出し管１３，１４の
各ダンパ１５，１６によつて調整される。たとえ
ば燃料比が比較的が高くて着火性が悪い石炭や、
窒素分の含有率が高くてNO_Xが発生し易い石炭
を使用する場合には、微粒抜き出し管１３のダン
パ１５を大きく開くとともに、粗粒抜き出し管１
４のダンパ１６を小さく開くかまたは閉じる。そ
の結果、混合微粉炭よりなる二次燃料は粒度の小
さいものとなる。したがつて、火炉２内に形成さ
れる二次燃焼ゾーンにおいて、二次燃料の燃焼を
早く完結させることができ、燃焼効率の低下およ
び燃焼後の未燃分の増加を抑制し、また還元物質
の発生量を増大させて、一次燃焼ゾーンで発生し
たNO_Xを効率よく還元させることができる。

試 験 つぎに、この考案による装置を用いて微粉炭三
段燃焼を行ない、燃焼負荷と灰分中に含まれる未
燃分およびNO_X発生量との関係を求める試験
（試験１）、ならびに燃料比と未燃分の関係を求め
る試験（試験２）を行なつた。

試験 １ この試験において、炭種はオプチマム炭、燃焼
量は2t／ｈ、総空気比は1.25、一次空気比は0.65、
二次燃料比は30％とした。またこの条件と同じ条
件で、本書冒頭で説明した従来技術による試験も
行なつた。この試験の結果を第３図に示す。同図
から明らかなように、この考案による場合、従来
技術による場合に比べて、イグニツシヨンロスが
少なく（すなわち灰分中の未燃分が低く）、かつ
NO_Xの発生量が低減された（特に負荷時のNO_X
は従来技術のものに比べて10％以上低減された）。

試験 ２ この試験において、炭種としてＡ炭、Ｂ炭およ
びＣ炭を用い、燃焼量は2t／ｈ、総空気比は
1.25、一次空気比は0.65、二次燃料比は30％とし
た。またこの条件と同じ条件で、本書冒頭で説明
した従来技術による試験も行なつた。この試験の
結果を第４図に示す。同図から明らかなように、
この考案による場合、どの炭種においても、従来
技術による場合に比べて、イグニツシヨンロスが
少なく（すなわち灰分中の未燃分が低く）、燃焼
効率が改善せられた。

考案の効果 この考案の微粉炭三段燃焼装置によれば、微粉
炭を旋回室１１において遠心力によつて微粒と粗
粒に分割してこれらを別々に旋回室１１から抜き
出し、ついで微粒と粗粒の流量をダンパ１５，１
６で調整してこれらを所要割合で混合し、混合微
粉炭を二次燃焼ゾーンで供給することができる。
したがつて、微粒子と粗粒の混合割合の調整によ
つて、微粉炭のうち粒度の小さい微粒を未燃分の
発生量の多い二次燃焼ゾーンへ供給することがで
き、その結果、本書冒頭で述べた従来技術に比べ
て、燃焼効率を大幅に向上させることができる。

また二次燃焼ゾーンでは、粒度の小さい微粉炭
が多く供給される結果、微粉炭の熱分解速度およ
び燃焼速度が速まり、強い還元雰囲気が形成され
て、NO_Xの発生が効率よく抑制せられる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す微粉炭三段燃
焼装置の要部の垂直縦断面図、第２図は第１図中
の−線に沿う断面図、第３図は試験１の結果
を示す燃焼負荷とイグニツシヨンロスおよび
NO_Xとの関係のグラフ、第４図は試験２の結果
を示す燃料比とイグニツシヨンロスの関係のグラ
フ、第５図は従来技術を示す第１図相当の断面図
である。 ３……一次バーナ、４……二次バーナ、５……
入口、９……一次燃料供給筒、１１……微粉炭旋
回室、１１ａ……中心部、１１ｂ……周辺部、１
２……案内羽根、１３……微粒抜き出し管、１４
……粗粒抜き出し管、１５，１６……ダンパ、２
１……二次燃料供給管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一次燃料燃焼用の一次バーナ３とNO_X還元用
   の二次バーナ４とを備えた微粉炭三段燃焼装置に
   おいて、一次バーナ３の一次燃料供給筒９の後流
   端に微粉炭旋回室１１が設けられ、同室１１に接
   線方向に設けられた入口５に遠心力調整用の案内
   羽根１２が内装され、微粉炭旋回室１１の中心部
   １１ａと周辺部１１ｂとにそれぞれ微粒抜き出し
   管１３と粗粒抜き出し管１４とが設けられ、これ
   ら抜き出し管１３，１４にそれぞれ流量調整用の
   ダンパ１５，１６が内装され、これら抜き出し管
   １３，１４が各後流端で合管せられて、二次バー
   ナ４への二次燃料供給管２１に接続されているこ
   とを特徴とする、微粉炭三段燃焼装置。