JPH0942608A - 微粉状燃料燃焼装置 - Google Patents

微粉状燃料燃焼装置

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JPH0942608A
JPH0942608A JP7198486A JP19848695A JPH0942608A JP H0942608 A JPH0942608 A JP H0942608A JP 7198486 A JP7198486 A JP 7198486A JP 19848695 A JP19848695 A JP 19848695A JP H0942608 A JPH0942608 A JP H0942608A
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Akiyasu Okamoto
章泰 岡元
Toshimitsu Ichinose
利光 一ノ瀬
Masatoshi Kudome
正敏 久留
Takeo Araki
剛夫 荒木
Masaharu Oguri
正治 大栗
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボイラ火炉等において難燃性の微粉状燃料を
安定燃焼させること。 【解決手段】 バーナノズルを斜め下向きに配置して、
火炎の浮力による着火安定増とバーナ部での燃焼時間増
を図る。また分配器をサイクロン型とすることにより、
燃料の分離性能を向上させ、濃度が高い方の混合気を1
次空気/燃料比1.0近傍まで濃くする。そして、この
高濃度の混合気を旋回火炎渦の内側に向けて投入するこ
とにより、火炉中心部の燃焼密度を高めて着火を安定化
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はボイラ火炉、化学工
業炉等に使用される微粉状燃料燃焼装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は従来の微粉状燃料燃焼装置として
微粉炭焚きバーナの一例を示す縦断側面図、図7は同じ
く正面図である。これらの図において、(01)は微粉
炭搬送配管、(02)は微粉炭混合気、(03)は分配
器、(04)はバーナ、(05)は微粉炭管、(06)
は濃混合気バーナ、(07)は淡混合気バーナ、(0
8)は二次空気、(09)はバーナ風箱、(10)は微
粉炭ノズル、(11)は二次空気ノズルをそれぞれ示
す。
【0003】バーナ(04)は微粉炭濃度の高い濃混合
気バーナ(06)と微粉炭濃度の低い淡混合気バーナ
(07)を一体として構成されている。また濃混合気バ
ーナ(06)と淡混合気バーナ(07)は、ともに中央
に配置した微粉炭管(05)とその周囲を囲んだ角形の
空気風箱(09)および出口部に連続した角形の微粉炭
ノズル(10)、二次空気ノズル(11)で構成され
る。一次空気とともに、微粉炭搬送配管(01)を介し
て搬送された微粉炭(02)は、分配器(03)の作用
により、濃混合気バーナ(06)と淡混合気バーナ(0
7)へそれぞれ分配供給され、微粉炭管(05)および
微粉炭ノズル(10)を介して、炉内へ噴射後、同じく
二次空気ノズル(11)を介して噴射された二次空気
(08)と混合拡散し、燃焼する。
【0004】上記微粉炭焚きバーナは、分配器(03)
により微粉炭混合気(02)を濃度の高い混合気と濃度
の低い混合気とに分けてそれぞれ濃混合気バーナ(0
6)と淡混合気バーナ(07)に導いて、燃焼させるこ
とにより、NOx発生を抑制するとともに、燃焼を安定
化させるものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図8は微粉状燃料燃焼
装置における1次空気/燃料比と火炎伝播速度との関係
を示す図である。
【0006】前記従来の微粉炭焚きバーナは、分配器
(03)により微粉炭混合気(02)を濃度の高い混合
気(図8のA点)と濃度の低い混合気(図8のB点)に
分けて炉内に噴出する。図に示されるように、通常の石
炭の場合は上記の濃度の高い混合気が火炎伝播速度の最
大となる1次空気/燃料比の条件に近く、火炎を安定に
することができる。しかし、難燃性燃料の場合は、火炎
伝播速度の最大となる1次空気/燃料比が1.0近傍で
あるから、上記濃度の高い混合気でもこの条件を満たす
ことが困難であり、火炎が不安定になりがちであった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記従来の
課題を解決するために、火炉内で火炎が旋回して渦を形
成し、かつその縦断面がU字状を呈するように、複数の
バーナノズルが火炉壁に配置され、同バーナノズルに微
粉状燃料供給管が接続されたものにおいて、前記バーナ
ノズルと微粉状燃料供給管との間にサイクロンセパレー
タを配置して高濃度微粉と低濃度微粉とに分離し、各々
の微粉を前記バーナノズルに供給するとともに、高濃度
微粉を前記渦の内側に向けて投入し、低濃度微粉を前記
渦の外側に向けて投入するように前記バーナノズルを配
置したことを特徴とする微粉状燃料燃焼装置を提案する
ものである。
【0008】本発明は上記の構成を有し、火炉内で火炎
が旋回して渦を形成するように、複数のバーナノズルが
火炉壁に配置されているので、火炎相互が保炎し合うこ
とになり着火が安定する。また火炎の縦断面がU字形状
を呈するようにバーナノズルが下向きに傾斜して配置さ
れるので、下向き火炎の浮力により着火が安定するのに
加えて、バーナ部における燃焼時間が増大するため、バ
ーナ部への輻射強度が増して着火が更に安定する。
【0009】また微粉状燃料をサイクロンセパレータに
よって高濃度微粉と低濃度微粉とに分離するので、分離
性能が向上し、濃度の高い混合気の1次空気/燃料比を
1.0近傍とすることが可能となる。したがって難燃性
燃料でも安定して燃焼する。
【0010】加えて、高濃度微粉を火炎の旋回渦の内側
に向けて投入し、低濃度の微粉を上記旋回渦の外側に向
けて投入するので、火炉中心部に高濃度微粉によって燃
焼密度の高い火炎が形成され、着火が更に安定して、こ
の火炎に保炎され燃焼する。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の一形態にお
けるボイラの側面図、図2は上記実施形態におけるバー
ナの風箱構成を示す傾視図、図3は上記実施形態におけ
るバーナの平面配置を示す図、図4は上記実施形態にお
ける炉内の燃焼様相を模式化した図、図5は上記実施形
態におけるバーナの構造を示す水平断面図である。
【0012】まず図1に示されるように、バーナノズル
(2)はボイラ火炉(1)の炉壁に下向きに傾斜して配
置され、噴出された混合気が着火して、浮力によりU字
形の火炎(3)を形成する。
【0013】次に図2に示されるように、本実施形態の
風箱構成では、燃焼補助空気のポート(A)と燃料を噴
出するポート(FD)、(FL)が縦方向に交互に重な
っている。燃料を噴出するポートは、それぞれ濃度の高
い混合気のポート(FD)と濃度の低い混合気のポート
(FL)が横方向に2個並んでいる。
【0014】また図3に示されるように、本実施形態で
は、微粉が旋回火炎渦(4)の内側に向けて投入され、
低濃度微粉が上記渦の外側に向けて投入される。そして
図4に示されるように、火炉中心部に安定した高密度燃
焼域(5)が形成される。
【0015】本実施形態におけるバーナの構造は図5に
示すとおりで、1次空気によって搬送されてきた微粉状
燃料がサイクロンセパレータ(7)によって濃混合気と
淡混合気に分離されて炉内に噴出し着火燃焼する。
【0016】
【発明の効果】本発明においては、火炉内で火炎が旋回
して渦を形成し、かつその縦断面がU字状を呈するよう
に、複数のバーナノズルが火炉壁に配置され、同バーナ
ノズルに微粉状燃料供給管が接続されたものにおいて、
前記バーナノズルと微粉状燃料供給管との間にサイクロ
ンセパレータを配置して高濃度微粉と低濃度微粉とに分
離し、各々の微粉を前記バーナノズルに供給するととも
に、高濃度微粉を前記渦の内側に向けて投入し、低濃度
微粉を前記渦の外側に向けて投入するように前記バーナ
ノズルを配置したことにより、難燃性燃料の場合も、安
定した着火が可能となり燃焼性が向上する。更には火炉
側壁近傍が空気の十分ある酸化雰囲気にあることによ
り、炉壁チューブの還元腐食や燃料中鉱物の炉壁への付
着・堆積を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の実施の一形態におけるボイラの
側面図である。
【図2】図2は上記実施形態におけるバーナの風箱構成
を示す傾視図である。
【図3】図3は上記実施形態におけるバーナの平面配置
を示す図である。
【図4】図4は上記実施形態における炉内の燃焼様相を
模式化した図である。
【図5】図5は上記実施形態におけるバーナの構造を示
す水平断面図である。
【図6】図6は従来の微粉状燃料燃焼装置として微粉炭
焚きバーナの一例を示す縦断側面図である。
【図7】図7は図6の正面図である。
【図8】図8は微粉状燃料燃焼装置における1次空気/
石炭比と火炎伝播速度との関係を示す図である。
【符号の説明】
(01) 微粉炭搬送配管 (02) 微粉炭混合気 (03) 分配器 (04) バーナ (05) 微粉炭管 (06) 濃混合気バーナ (07) 淡混合気バーナ (08) 二次空気 (09) バーナ風箱 (10) 微粉炭ノズル (11) 二次空気ノズル (1) ボイラ火炉 (2) バーナノズル (3) 火炎 (4) 旋回火炎渦 (5) 高密度燃焼域 (7) サイクロンセパレータ (FD) 濃混合気ポート (FL) 淡混合気ポート (A) 燃焼補助空気ポート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒木 剛夫 神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1号 三 菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 大栗 正治 長崎市深堀町5丁目717番地1 長菱エン ジニアリング株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 火炉内で火炎が旋回して渦を形成し、か
    つその縦断面がU字状を呈するように、複数のバーナノ
    ズルが火炉壁に配置され、同バーナノズルに微粉状燃料
    供給管が接続されたものにおいて、前記バーナノズルと
    微粉状燃料供給管との間にサイクロンセパレータを配置
    して高濃度微粉と低濃度微粉とに分離し、各々の微粉を
    前記バーナノズルに供給するとともに、高濃度微粉を前
    記渦の内側に向けて投入し、低濃度微粉を前記渦の外側
    に向けて投入するように前記バーナノズルを配置したこ
    とを特徴とする微粉状燃料燃焼装置。
JP19848695A 1995-08-03 1995-08-03 微粉状燃料燃焼装置 Expired - Lifetime JP3354755B2 (ja)

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JP2024166422A (ja) * 2017-03-31 2024-11-28 株式会社Ihi 複合燃焼炉及び複合燃焼ボイラ

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