JPH085016A - 微粉炭バーナ - Google Patents

微粉炭バーナ

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JPH085016A
JPH085016A JP6135806A JP13580694A JPH085016A JP H085016 A JPH085016 A JP H085016A JP 6135806 A JP6135806 A JP 6135806A JP 13580694 A JP13580694 A JP 13580694A JP H085016 A JPH085016 A JP H085016A
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章泰 岡元
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君代 徳田
Tadashi Gengo
義 玄後
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 着火を安定化できて、NOxを低減でき、
保炎板の内面に付着するクリンカの成長を防止でき
る。 【構成】 (1)微粉炭管2の先端部内に中子10を設
けており、微粉炭流をこれに衝突させ、微粉炭流に旋回
力や慣性力を付与して、微粉炭を微粉炭管2の内周面側
に積極的に集め、微粉炭濃度の高い混合気を微粉炭管2
の内周面側に形成して、保炎板4内面のA/C(1次空
気量/微粉炭量)を低くし、燃焼負荷に関わらず着火を
安定化して、NOxを低減する。(2)保炎板4の周り
の2次空気流路内に設けた各フィン11による2次空気
の冷却作用により保炎板4のメタル温度を低下させる
(ノズルの焼損防止を行う)一方、保炎板4に設けた各
スリット12によりクリンカの保炎板4への付着を抑制
して、クリンカの成長を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用バーナ、事業用
バーナ等として使用する微粉炭バーナに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の微粉炭バーナを図9、図10によ
り説明すると、1が空気風箱、2が同空気風箱1の中心
部に配設した微粉炭管、3が上記空気風箱1の先端部に
取付けた2次空気ノズル、4が上記微粉炭管2の先端部
に取付けた保炎板で、微粉炭管2内に(微粉炭+1次空
気)通路が形成され、空気風箱1及び2次通気ノズル3
と微粉炭管2及び保炎板4との間に(2次空気)通路が
形成されている。
【0003】上記図9、図10に示す微粉炭バーナで
は、バーナから微粉炭管2内へ供給された微粉炭が周囲
の輻射熱と保炎板4の内面に形成される1次空気の循環
渦により自己保炎後、2次空気により燃焼されるように
なっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記図9、図10に示
す従来の微粉炭バーナには、次の問題があった。即ち、 (1)微粉炭の安定着火を確保するには、保炎板4内面
のA/C(1次空気量/微粉炭量)を2乃至2.5以下
にする必要があるが、燃焼負荷を下げるに伴いA/Cが
高くなり(*1)、着火が不安定になって、NOxが増
大する(*2参照)。
【0005】*1.微粉炭搬送流速を維持するため並び
に粉砕ミルの運用上、1次空気量は規定値以下に下げる
ことができない。 *2.或る空気比の範囲では、着火部の空気比が高い
程、主バーナ域で発生するNOxは、高くなる傾向があ
り、着火点が離れる程、2次空気拡散により空気比は、
高くなるため、発生NOxも高くなる。 (2)バーナから微粉炭管2内へ供給された微粉炭が周
囲の輻射熱と保炎板4の内面に形成される1次空気の循
環渦により自己保炎されており、保炎板4は、メタル温
度が高いので、保炎板4の内面にクリンカが付着し易
い。
【0006】このクリンカは、保炎板4の内面を外縁部
の方向に煎餅状に成長して、遂には2次空気吹出口から
迫り出し、2次空気の拡散を不良にして、燃焼を阻害す
る要因になっている。本発明は前記の問題点に鑑み提案
するものであり、その目的とする処は、着火を安定化
できて、NOxを低減でき、保炎板の内面に付着する
クリンカの成長を防止できる微粉炭バーナを提供しよう
とする点にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の先端部に保炎板を形成した微粉炭管を有
し、同微粉炭管及び同保炎板の周りに2次空気流路を形
成した微粉炭バーナにおいて、前記微粉炭管の先端部内
に中子を設けている。前記微粉炭バーナにおいて、中子
を旋回羽根を有する中子にしてもよい。
【0008】前記微粉炭バーナにおいて、中子を微粉炭
管の中心に位置した流れ方向上流側端部を頂点とし流れ
方向下流側に向かい断面形状を徐々に拡大したのち徐々
に縮小した形状に形成してもよい。前記微粉炭バーナに
おいて、中子を微粉炭管の中心に位置した流れ方向上流
側端部を頂点とし流れ方向下流側に向かい断面形状を徐
々に拡大したのち軸心に直交した底面を有する形状に形
成してもよい。
【0009】また本発明は、先端部に保炎板を形成した
微粉炭管を有し、同微粉炭管及び同保炎板の周りに2次
空気流路を形成した微粉炭バーナにおいて、前記保炎板
の周りの2次空気流路内に複数個のフィンを設置すると
ともに同保炎板に複数個のスリットを設けている。前記
微粉炭バーナにおいて、各スリットを保炎板に放射状に
設けてもよい。
【0010】前記微粉炭バーナにおいて、各スリットを
保炎板に同心円状に設けてもよい。
【0011】
【作用】
(1)微粉炭管内を流れる微粉炭流のうち、着火に主と
して寄与する微粉炭流は、保炎板内面の循環流により取
り囲まれた微粉炭流、即ち、微粉炭管の漏れ縁領域に存
在する微粉炭流であり、中央部を吹き抜ける微粉炭流に
は、これより遅れて火炎が伝播するが、本発明の微粉炭
バーナは、微粉炭管の先端部内に中子を設けており、微
粉炭流をこれに衝突させ、微粉炭流に旋回力や慣性力を
付与して、微粉炭を微粉炭管の内周面側に積極的に集
め、微粉炭濃度の高い混合気を微粉炭管の内周面側に形
成して、保炎板内面のA/Cを低くし、燃焼負荷に関わ
らず着火を安定化して、NOxを低減する。 (2)一般的に使用されている重油焚きバーナでは、保
炎板のカーボン付着防止用スリットを保炎板の根元近く
まで放射状に設けているが、これをそのまま微粉炭バー
ナに適用した場合、保炎板内面の循環渦の強度が低下し
て、着火が不安定になる。この微粉炭バーナでのクリン
カの付着力は重油焚きバーナのカーボンに比べて弱い
し、クリンカの保炎板根元部への付着は極めて少ない。
このため、本発明の微粉炭バーナでは、保炎板の周りの
2次空気流路内に設けた各フィンによる2次空気の冷却
作用により保炎板のメタル温度を低下させる(ノズルの
焼損防止を行う)一方、保炎板に設けた各スリットによ
りクリンカの保炎板への付着を抑制して、クリンカの成
長を防止する。
【0012】
【実施例】
(第1実施例)次に本発明の微粉炭バーナを図1、図2
に示す第1実施例により説明すると、1が空気風箱、2
が同空気風箱1の中心部に配設した微粉炭管、3が上記
空気風箱1の先端部に取付けた2次空気ノズル、4が上
記微粉炭管2の先端部に取付けた保炎板で、微粉炭管2
内に(微粉炭+1次空気)通路が形成され、空気風箱1
及び2次通気ノズル3と微粉炭管2及び保炎板4との間
に(2次空気)通路が形成されている。
【0013】10が旋回羽根を有する中子で、この中子
10が微粉炭管2の先端部内に設置されている。11が
保炎板4の外面に設けた複数個のフィン、12が保炎板
4に放射状に設けた複数個のスリットである。次に前記
図1、図2に示す微粉炭バーナの作用を具体的に説明す
る。 (1)微粉炭管2内を流れる微粉炭流のうち、着火に主
として寄与する微粉炭流は、保炎板4内面の循環流によ
り取り囲まれた微粉炭流、即ち、微粉炭管2の漏れ縁領
域に存在する微粉炭流であり、中央部を吹き抜ける微粉
炭流には、これより遅れて火炎が伝播するが、上記微粉
炭バーナは、微粉炭管2の先端部内に旋回羽根を有する
中子10を設けており、微粉炭流をこれに衝突させ、微
粉炭流に旋回力や慣性力を付与して、微粉炭を微粉炭管
2の内周面側に積極的に集め、微粉炭濃度の高い混合気
を微粉炭管2の内周面側に形成して、保炎板4内面のA
/Cを低くし、燃焼負荷に関わらず着火を安定化して、
NOxを低減する。 (2)一般的に使用されている重油焚きバーナでは、保
炎板のカーボン付着防止用スリットを保炎板の根元近く
まで放射状に設けているが、これをそのまま微粉炭バー
ナに適用した場合、保炎板内面の循環渦の強度が低下し
て、着火が不安定になる。この微粉炭バーナでのクリン
カの付着力は重油焚きバーナのカーボンに比べて弱い
し、クリンカの保炎板根元部への付着は極めて少ない。
このため、上記微粉炭バーナでは、保炎板4の周りの2
次空気流路内に設けた各フィン11による2次空気の冷
却作用により保炎板4のメタル温度を低下させる(ノズ
ルの焼損防止を行う)一方、保炎板4に設けた各スリッ
ト12によりクリンカの保炎板4への付着を抑制して、
クリンカの成長を防止する。
【0014】(第2実施例)図3、図4は、第2実施例
を示しており、この実施例では、中子10を微粉炭管2
の中心に位置した流れ方向上流側端部を頂点とし、流れ
方向下流側に向かい断面形状を徐々に拡大したのち、徐
々に縮小した形状に形成している。13が中子10の支
持板である。
【0015】この中子10では、微粉炭流を直接衝突さ
せるか、微粉炭流の流線を外側に曲げることにより、微
粉炭を微粉炭管2の内周面側に積極的に集め、微粉炭濃
度の高い混合気を微粉炭管2の内周面側に形成して、保
炎板4内面のA/Cを低くし、燃焼負荷に関わらず着火
を安定化して、NOxを低減する。 (第3実施例)図5、図6は、第3実施例を示してお
り、この実施例では、中子10を微粉炭管2の中心に位
置した流れ方向上流側端部を頂点とし、流れ方向下流側
に向かい断面形状を徐々に拡大したのち、軸心に直交し
た底面を有する形状に形成している。13が中子10の
支持板、14が中子10内に充填した耐火材である。
【0016】この中子10では、微粉炭流を直接衝突さ
せるか、微粉炭流の流線を外側に曲げることにより、微
粉炭を微粉炭管2の内周面側に積極的に集め、微粉炭濃
度の高い混合気を微粉炭管2の内周面側に形成して、保
炎板4内面のA/Cを低くし、燃焼負荷に関わらず着火
を安定化して、NOxを低減する。その際、中子10の
流れ方向下流側面(平らな耐火材14面)は、軸心に直
交しており、バーナ火炎の輻射熱を直接受けて、高温に
なり、ここに形成される循環渦は、保炎効果を有し,断
面方向の火炎面が均一になって、着火性がさらに向上す
る。
【0017】(第4実施例)図7、図8は、第4実施例
を示しており、この実施例では、各スリット12を保炎
板4に同心円状に設けている。この実施例でも、保炎板
4の周りの2次空気流路内に複数個のフィン11を設け
ており、前記図1、図2に示す第1実施例と同様に、各
フィン11による2次空気の冷却作用により保炎板4の
メタル温度を低下させる(ノズルの焼損防止を行う)一
方、保炎板4に設けた各スリット12によりクリンカの
保炎板4への付着を抑制する。
【0018】
【発明の効果】
(1)本発明の微粉炭バーナは前記のように微粉炭管の
先端部内に中子を設けており、微粉炭流をこれに衝突さ
せ、微粉炭流に旋回力や慣性力を付与して、微粉炭を微
粉炭管の内周面側に積極的に集め、微粉炭濃度の高い混
合気を微粉炭管の内周面側に形成して、保炎板内面のA
/Cを低くしているので、燃焼負荷に関わらず着火を安
定化できて、NOxを低減できる。 (2)また本発明の微粉炭バーナは前記のように保炎板
の周りの2次空気流路内に設けた各フィンによる2次空
気の冷却作用により保炎板のメタル温度を低下させる
(ノズルの焼損防止を行う)一方、保炎板に設けた各ス
リットによりクリンカの保炎板への付着を抑制するの
で、クリンカの成長を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の微粉炭バーナの第1実施例を示す縦断
側面図である。
【図2】同微粉炭バーナの正面図である。
【図3】本発明の微粉炭バーナの第2実施例を示す縦断
側面図である。
【図4】同微粉炭バーナの正面図である。
【図5】本発明の微粉炭バーナの第3実施例を示す縦断
側面図である。
【図6】同微粉炭バーナの正面図である。
【図7】本発明の微粉炭バーナの第4実施例を示す縦断
側面図である。
【図8】同微粉炭バーナの正面図である。
【図9】従来の微粉炭バーナを示す縦断側面図である。
【図10】同微粉炭バーナの正面図である。
【符号の説明】
1 空気風箱 2 微粉炭管 3 2次空気ノズル 4 保炎板 10 中子(旋回羽根を有する中子) 11 フィン 12 スリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玄後 義 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号 三 菱重工業株式会社内 (72)発明者 坂本 康一 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号 三 菱重工業株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 先端部に保炎板を形成した微粉炭管を有
    し、同微粉炭管及び同保炎板の周りに2次空気流路を形
    成した微粉炭バーナにおいて、前記微粉炭管の先端部内
    に中子を設けたことを特徴とする微粉炭バーナ。
  2. 【請求項2】 前記中子を旋回羽根を有する中子にした
    請求項1記載の微粉炭バーナ。
  3. 【請求項3】 前記中子を前記微粉炭管の中心に位置し
    た流れ方向上流側端部を頂点とし流れ方向下流側に向か
    い断面形状を徐々に拡大したのち徐々に縮小した形状に
    形成した請求項1記載の微粉炭バーナ。
  4. 【請求項4】 前記中子を前記微粉炭管の中心に位置し
    た流れ方向上流側端部を頂点とし流れ方向下流側に向か
    い断面形状を徐々に拡大したのち軸心に直交した底面を
    有する形状に形成した請求項1記載の微粉炭バーナ。
  5. 【請求項5】 先端部に保炎板を形成した微粉炭管を有
    し、同微粉炭管及び同保炎板の周りに2次空気流路を形
    成した微粉炭バーナにおいて、前記保炎板の周りの2次
    空気流路内に複数個のフィンを設置するとともに同保炎
    板に複数個のスリットを設けたことを特徴とする微粉炭
    バーナ。
  6. 【請求項6】 前記各スリットを前記保炎板に放射状に
    設けた請求項5記載の微粉炭バーナ。
  7. 【請求項7】 前記各スリットを前記保炎板に同心円状
    に設けた請求項5記載の微粉炭バーナ。
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