JPS59150213A - 微粉炭―水スラリの霧化方法 - Google Patents
微粉炭―水スラリの霧化方法Info
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- JPS59150213A JPS59150213A JP2286983A JP2286983A JPS59150213A JP S59150213 A JPS59150213 A JP S59150213A JP 2286983 A JP2286983 A JP 2286983A JP 2286983 A JP2286983 A JP 2286983A JP S59150213 A JPS59150213 A JP S59150213A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D1/00—Burners for combustion of pulverulent fuel
- F23D1/005—Burners for combustion of pulverulent fuel burning a mixture of pulverulent fuel delivered as a slurry, i.e. comprising a carrying liquid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Nozzles (AREA)
- Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は微粉炭−水スラリの霧化方法および霧化バーナ
に係シ、特に微粉炭−水スラリ通路の閉塞防止に好適な
霧化方法およびバーナに関するものである。
に係シ、特に微粉炭−水スラリ通路の閉塞防止に好適な
霧化方法およびバーナに関するものである。
近年、エネルギー源の多様化がさけばれるにつれ、石炭
を事業用ボイラ等の燃焼装置の燃料として使用すること
が多くなっている。
を事業用ボイラ等の燃焼装置の燃料として使用すること
が多くなっている。
従来から各種の石炭燃焼法が知られているが、その１つ
として重油等の液体燃料に代え、微粉化した石炭を水の
添加によシスラリ化したもの（以下、ＣＷＭと称する）
を用いる燃焼方式が注目されている。この燃焼方式によ
れば、格別の設備変更をともなうことなく、従来の媒体
噴霧式バーナを備えた石油焚燃焼設備をそのまま適用で
きる上、重油等の液体燃料を使用する必要がない等の利
点がある。
として重油等の液体燃料に代え、微粉化した石炭を水の
添加によシスラリ化したもの（以下、ＣＷＭと称する）
を用いる燃焼方式が注目されている。この燃焼方式によ
れば、格別の設備変更をともなうことなく、従来の媒体
噴霧式バーナを備えた石油焚燃焼設備をそのまま適用で
きる上、重油等の液体燃料を使用する必要がない等の利
点がある。
しかし、従来の媒体噴霧式バーナは、燃料通路と霧化媒
体通路とを有し、それらの間は単に金属壁からなる構成
となっているため、このバーナをそのままＣＷＭ用とし
て適用した場合には下記のような種々のトラブルを生じ
ることが分った。すなわち、その１つは霧化媒体からの
伝熱によルＣＷＭ中の水分が通路壁面から蒸発し、その
ためＣＷＭ中の石炭分が壁面部から順次固体化して最終
的には通路を閉塞することである。また、火炉内の火炎
輻射によシノズルチップが加熱され、この場合にも上記
と同様な理由によシノズルチップ内におけるＣＷＭ噴口
や霧化室が閉塞するという問題もある。上記閉塞による
ＣＷＭ連続供給上のトラブルを解消するために、ＣＷＭ
中の微粉炭濃度を低くして低粘度化を図ることが考えら
れるが、この場合には排煙にともない大気へ放出される
熱量が増加するので、プラント全体の熱効率が低下する
という欠点を生じる。またＣＷＭの低粘度化を図れば、
ＣＷＭ中の微粉炭がかえって沈降しやすくなシ、部分的
に同化してＣＷＭ通路を閉塞することがある。さらに上
記のように微粉炭の高濃度側では壁面から進行する固体
化による制限を受け、他方、低粘度側では微粉炭の沈降
による固体化の制限があるので、実用的なＣＷＭの微粉
炭濃度範囲が狭く、従ってその濃度管理が極めて難かし
くなるという問題がある。
体通路とを有し、それらの間は単に金属壁からなる構成
となっているため、このバーナをそのままＣＷＭ用とし
て適用した場合には下記のような種々のトラブルを生じ
ることが分った。すなわち、その１つは霧化媒体からの
伝熱によルＣＷＭ中の水分が通路壁面から蒸発し、その
ためＣＷＭ中の石炭分が壁面部から順次固体化して最終
的には通路を閉塞することである。また、火炉内の火炎
輻射によシノズルチップが加熱され、この場合にも上記
と同様な理由によシノズルチップ内におけるＣＷＭ噴口
や霧化室が閉塞するという問題もある。上記閉塞による
ＣＷＭ連続供給上のトラブルを解消するために、ＣＷＭ
中の微粉炭濃度を低くして低粘度化を図ることが考えら
れるが、この場合には排煙にともない大気へ放出される
熱量が増加するので、プラント全体の熱効率が低下する
という欠点を生じる。またＣＷＭの低粘度化を図れば、
ＣＷＭ中の微粉炭がかえって沈降しやすくなシ、部分的
に同化してＣＷＭ通路を閉塞することがある。さらに上
記のように微粉炭の高濃度側では壁面から進行する固体
化による制限を受け、他方、低粘度側では微粉炭の沈降
による固体化の制限があるので、実用的なＣＷＭの微粉
炭濃度範囲が狭く、従ってその濃度管理が極めて難かし
くなるという問題がある。
本発明の目的は、ＣＷＭ霧化の際のＣＷＭ通路等の閉塞
を防止するＣＷＭの霧化方法および／’％ −すを提供
することにある。
を防止するＣＷＭの霧化方法および／’％ −すを提供
することにある。
本発明者らは、ＣＷＭ通路におけるＣＷＭの圧力を霧化
媒体の温度に相当する水の飽和圧力よシも高く保ち、Ｃ
ＷＭに含まれる水の沸騰を防止することＫよ、９、ＣＷ
Ｍ通路内の閉塞が避けられること、および上記沸騰防止
のためには、ＣＷＭの温度を低く保つことＫよシ、水の
飽和圧力を下げて、ＣＷＭの圧力を水の飽和圧力より相
対的に高めればよいことを見出した。
媒体の温度に相当する水の飽和圧力よシも高く保ち、Ｃ
ＷＭに含まれる水の沸騰を防止することＫよ、９、ＣＷ
Ｍ通路内の閉塞が避けられること、および上記沸騰防止
のためには、ＣＷＭの温度を低く保つことＫよシ、水の
飽和圧力を下げて、ＣＷＭの圧力を水の飽和圧力より相
対的に高めればよいことを見出した。
本発明は、微粉炭−水スラリと霧化媒体とを別々の通路
から霧化室に衡突合流させて該スラリを霧化する微粉炭
−水スラリの霧化方法において、微粉炭−水スラリ通路
における該スラリの圧力を霧化媒体の温度に相当する水
の飽和圧力よシも高く保持することを特徴とする。
から霧化室に衡突合流させて該スラリを霧化する微粉炭
−水スラリの霧化方法において、微粉炭−水スラリ通路
における該スラリの圧力を霧化媒体の温度に相当する水
の飽和圧力よシも高く保持することを特徴とする。
また本発明に用いるバーナは、ＣＷＭ通路と霧化媒体通
路とを備えたＣＷＭ用霧化バーナにおいて、上記ＣＷＭ
通路内を送られるＣＷＭＫ関し含有水の沸騰防止手段を
設けたことを特徴とする。
路とを備えたＣＷＭ用霧化バーナにおいて、上記ＣＷＭ
通路内を送られるＣＷＭＫ関し含有水の沸騰防止手段を
設けたことを特徴とする。
上記ＣＷＭの圧力を高く保持するには、ＣＷＭ喰口の流
動抵抗に対し一〇ＷＭの供給流量を増加させればよいが
、ＣＷＭの流量が減少する低負荷時には流量を増加でき
ないので、流量増加以外にＣＷＭの圧力を高く保持し、
ＣＷＭの含有水の沸騰を防止する手段が必要になる。
動抵抗に対し一〇ＷＭの供給流量を増加させればよいが
、ＣＷＭの流量が減少する低負荷時には流量を増加でき
ないので、流量増加以外にＣＷＭの圧力を高く保持し、
ＣＷＭの含有水の沸騰を防止する手段が必要になる。
上記水の沸騰防止手段としては、ＣＷＭの昇温を防止で
きるものが広く適用され、例えばＣＷＭ通路を囲む周壁
に設けられた断熱構造体や、バーナ先端のノズルチップ
に設けられた断熱構造体、またｉ＝これらの組合せ等を
示すことができる。上記の断熱構造体は、該画部分の金
属母材中に独立または連通状の中空室を設けたものでも
よく、また該当部分を熱伝導性の悪い非金属材で構成し
たものでもよい。なお、上記連通状の中空室を設けた場
合襄は、該室内へ外部から冷却媒体を導入し、強制冷却
を行うことも可能である。
きるものが広く適用され、例えばＣＷＭ通路を囲む周壁
に設けられた断熱構造体や、バーナ先端のノズルチップ
に設けられた断熱構造体、またｉ＝これらの組合せ等を
示すことができる。上記の断熱構造体は、該画部分の金
属母材中に独立または連通状の中空室を設けたものでも
よく、また該当部分を熱伝導性の悪い非金属材で構成し
たものでもよい。なお、上記連通状の中空室を設けた場
合襄は、該室内へ外部から冷却媒体を導入し、強制冷却
を行うことも可能である。
以下、図面に示す実施例によシ本発明をさらに詳しく説
明する。
明する。
第１図は、本発明の一実施例を示すＣＷＭ用霧化バーナ
の断面図である。このバーナ装置は、ＣＷＭ通路５を形
成する中心部に設けられた内筒４と、その外側に設けら
れ、上記内筒４の外周との間に霧化媒体（例えばスチー
ム）用の環状通路７を形成する外筒３と、ＣＷＭ通路５
の火炉側先端部に設けられたＣＷＭ噴口８と、霧化媒体
通路７の火炉側先端部に設けられた、通常複数個の霧化
媒体噴口１０と、ＣＷＭ噴口８および霧化媒体噴口１０
に通じる霧化室９と、霧化室９の火炉側先端部において
キャップ１２によシ固定されたノズルテップ１１とから
主に構成され、上記内筒４の内部には、本発明に従い複
数個の独立した断熱用の中空室６がバーナ軸に沿って順
次膜けられ、断熱構造体を形成している。
の断面図である。このバーナ装置は、ＣＷＭ通路５を形
成する中心部に設けられた内筒４と、その外側に設けら
れ、上記内筒４の外周との間に霧化媒体（例えばスチー
ム）用の環状通路７を形成する外筒３と、ＣＷＭ通路５
の火炉側先端部に設けられたＣＷＭ噴口８と、霧化媒体
通路７の火炉側先端部に設けられた、通常複数個の霧化
媒体噴口１０と、ＣＷＭ噴口８および霧化媒体噴口１０
に通じる霧化室９と、霧化室９の火炉側先端部において
キャップ１２によシ固定されたノズルテップ１１とから
主に構成され、上記内筒４の内部には、本発明に従い複
数個の独立した断熱用の中空室６がバーナ軸に沿って順
次膜けられ、断熱構造体を形成している。
上記構成の装置において、ＣＷＭＩはＣＷＭ通路５を通
ったのちＣＷＭ噴口８から霧化室９内へ噴出される。一
方、通常２００℃程度に昇温されだ霧化媒体例のスチー
ム２は、霧化媒体通路５を通ったのち霧化媒体噴口１０
から旋回流下に霧化室９内へ噴出され、上記噴出後のＣ
ＷＭを霧化させる。霧化後のＣＷＭは、外筒３の外側を
流れる燃焼空気１３と混合されたのち燃焼される。該燃
焼空気１３は燃焼改善のため、一般に３００〜３５０℃
に予熱されている場合が多い。
ったのちＣＷＭ噴口８から霧化室９内へ噴出される。一
方、通常２００℃程度に昇温されだ霧化媒体例のスチー
ム２は、霧化媒体通路５を通ったのち霧化媒体噴口１０
から旋回流下に霧化室９内へ噴出され、上記噴出後のＣ
ＷＭを霧化させる。霧化後のＣＷＭは、外筒３の外側を
流れる燃焼空気１３と混合されたのち燃焼される。該燃
焼空気１３は燃焼改善のため、一般に３００〜３５０℃
に予熱されている場合が多い。
ＣＷＭＩはＣＷＭ通路５を通る間に霧化媒体通路７を流
れるスチーム２および外筒３の外側を流れる燃焼空気１
３によυ加熱を受は易い環境下にあるが、上述のように
内筒４を断熱構造体としたことＫよシ加熱が抑制され、
これＫよ、９、ＣＷＭ中の水の飽和圧力をＣＷＭ圧力よ
シ相対的に低くすることができるので、低負荷運転時で
あってもＣＷＭ中の水が沸騰することはなく、そのため
石灰分が固体化して通路を閉塞することはなくなる。
れるスチーム２および外筒３の外側を流れる燃焼空気１
３によυ加熱を受は易い環境下にあるが、上述のように
内筒４を断熱構造体としたことＫよシ加熱が抑制され、
これＫよ、９、ＣＷＭ中の水の飽和圧力をＣＷＭ圧力よ
シ相対的に低くすることができるので、低負荷運転時で
あってもＣＷＭ中の水が沸騰することはなく、そのため
石灰分が固体化して通路を閉塞することはなくなる。
次に、第２図は本発明の他の実施例に係るバーナ装置の
他の実施例を示すもので、外筒３Ａも第１図の内筒４と
同様な構造の断熱構造体で形成する以外は第１図と同様
な構成としたものである。
他の実施例を示すもので、外筒３Ａも第１図の内筒４と
同様な構造の断熱構造体で形成する以外は第１図と同様
な構成としたものである。
この場合、内筒４内の通路は霧化媒体通路７とな夛、一
方、内筒４の外周と外筒３Ａの内周との間に形成される
環状通路はＣＷＭ通路５となる。
方、内筒４の外周と外筒３Ａの内周との間に形成される
環状通路はＣＷＭ通路５となる。
このような構成の装置においても、第１図に示す実施例
の場合と同様にＣＷＭの加熱を抑制し、ＣＷＭ通路の閉
塞防止効果が得られる。
の場合と同様にＣＷＭの加熱を抑制し、ＣＷＭ通路の閉
塞防止効果が得られる。
さらに第３図は、本発明の他の実施例に係る装置のノズ
ルチップ部を示すもので、この装置は、火炉側先端部に
バーナ軸に対し直角な独立中空室６１と、ＣＷＭ噴口８
の外周に独立中空室６２を設けて断熱構造とした以外は
第１図に示すノズルチップ１１と同様な構成としたもの
である。
ルチップ部を示すもので、この装置は、火炉側先端部に
バーナ軸に対し直角な独立中空室６１と、ＣＷＭ噴口８
の外周に独立中空室６２を設けて断熱構造とした以外は
第１図に示すノズルチップ１１と同様な構成としたもの
である。
このような構成とすることによシ、火炉内の火炎輻射や
通路７を通る霧化媒体による加熱を抑制できるので、Ｃ
ＷＭ通路の閉塞防止に加え、ＣＷＭ噴口８や霧化室９の
閉塞を防止することもできる。
通路７を通る霧化媒体による加熱を抑制できるので、Ｃ
ＷＭ通路の閉塞防止に加え、ＣＷＭ噴口８や霧化室９の
閉塞を防止することもできる。
以上り本発明の典型的な実施例について説明したもので
あるが、本発明は勿論これらに限定されるものではなく
、例えば、第１図に示す実施例の中空室６内に断熱材を
挿入することによシ、一層断熱効果を向上させることも
できる。また、上記中空室は連通構造状のものでもよく
、その際、外部から冷却媒体を強制的に注入可能として
冷却効果を与えることができる。
あるが、本発明は勿論これらに限定されるものではなく
、例えば、第１図に示す実施例の中空室６内に断熱材を
挿入することによシ、一層断熱効果を向上させることも
できる。また、上記中空室は連通構造状のものでもよく
、その際、外部から冷却媒体を強制的に注入可能として
冷却効果を与えることができる。
上記の連通中空室は、第３図に示すノズルチップの中空
室と連通させることもでき、このようにして得られる全
体の連通室に外部から冷却媒体を強制的に注入して冷却
効果を一層向上させることもできる。また、第３図に示
すノズルチップに代え、全体を熱伝導度の小さい非金属
材で製作したノズルチップを用いても同様な効果が得ら
れる。
室と連通させることもでき、このようにして得られる全
体の連通室に外部から冷却媒体を強制的に注入して冷却
効果を一層向上させることもできる。また、第３図に示
すノズルチップに代え、全体を熱伝導度の小さい非金属
材で製作したノズルチップを用いても同様な効果が得ら
れる。
さらに、本発明は各実施例に示す型式のバーナ（二流体
バーナ）に限らず、公知の媒体噴霧式バーナに対し広く
適用可能である。
バーナ）に限らず、公知の媒体噴霧式バーナに対し広く
適用可能である。
以上、本発明によれば、ＣＷＭ通路内を送られるＣＷＭ
の圧力を霧化媒体の温度における水の飽和圧力よシも高
くするか、またはそのための０ｗＭ含有水の沸騰防止手
段を設けたことＫよシ、ｃＷＭ通路内においてＣＷＭ中
の石灰分が壁面部から順次固体化して閉塞に到る欠点を
解消することが可能となシ、これによシ水の沸騰が起シ
易い低負荷運転時であっても、ＣＷＭの燃焼を閉塞を生
ずることなく、高効率で行うことができる。
の圧力を霧化媒体の温度における水の飽和圧力よシも高
くするか、またはそのための０ｗＭ含有水の沸騰防止手
段を設けたことＫよシ、ｃＷＭ通路内においてＣＷＭ中
の石灰分が壁面部から順次固体化して閉塞に到る欠点を
解消することが可能となシ、これによシ水の沸騰が起シ
易い低負荷運転時であっても、ＣＷＭの燃焼を閉塞を生
ずることなく、高効率で行うことができる。
第１図は、本発明実施例に係るＣＷＭ用霧化バーナの側
断面図、第２図は、本発明の他の実施例に係るＣＷＭ用
霧化バーナの筒部を示す側断面図、第３図は、本発明の
他の実施例に係るＣＷＭ用霧化バーナのノズルチップ部
を示す側断面図である。 １・・・ＣＷＭ、２・・・霧化媒体、３．３人・・・外
筒、４・・・内筒、５・・・ＣＷＭ通路、６．６１．６
２・・・中空室、７・・・霧化媒体通路、８・・・ＣＷ
Ｍ噴口、９・・・霧化室、１ｏ・・・霧化媒体噴口、１
１・・ツズルキャップ、１３・−・燃焼空気。 代理人 弁理士 川 北 武 長
断面図、第２図は、本発明の他の実施例に係るＣＷＭ用
霧化バーナの筒部を示す側断面図、第３図は、本発明の
他の実施例に係るＣＷＭ用霧化バーナのノズルチップ部
を示す側断面図である。 １・・・ＣＷＭ、２・・・霧化媒体、３．３人・・・外
筒、４・・・内筒、５・・・ＣＷＭ通路、６．６１．６
２・・・中空室、７・・・霧化媒体通路、８・・・ＣＷ
Ｍ噴口、９・・・霧化室、１ｏ・・・霧化媒体噴口、１
１・・ツズルキャップ、１３・−・燃焼空気。 代理人 弁理士 川 北 武 長
Claims (4)
- （１）微粉炭−水スラリと霧化媒体とを別々の通路から
霧化水に衝突合流させて該スラリを霧化する微粉炭−水
スラリの霧化方法において、微粉炭−水スラリ通路にお
ける該スラリの圧力を霧化媒体の温度に相当する水の飽
和圧力よシも高く保持することを特徴とする微粉炭−水
スラリの霧化方法。 - （２）微粉炭−水スラリの通路と霧化媒体の通路とを備
えた微粉炭−水スラリ用霧化バーナにおいて、上記通路
内に送られる倣粉炭−水スラリの含有水の沸騰防止手段
を設けたことを特徴とする微粉炭−水スラリ用霧化バー
ナ。 - （３）特許請求の範囲第１項において、上記水の沸騰防
止手段は、微粉炭−水スラリ通路を囲む周壁に設けら７
′また断熱構造体であることを特徴とする微粉炭−水ス
ラリ用霧化バーナ。 - （４）特許請求の範囲第１項において、上記水の沸騰防
止手段は、微粉炭−水スラリ通路を囲む周壁とバーナ先
端のノズルチップとに設けられた断熱構造体であること
を特徴とする微粉炭−水スラリ用霧化バーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2286983A JPS59150213A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 微粉炭―水スラリの霧化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2286983A JPS59150213A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 微粉炭―水スラリの霧化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59150213A true JPS59150213A (ja) | 1984-08-28 |
| JPH044493B2 JPH044493B2 (ja) | 1992-01-28 |
Family
ID=12094694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2286983A Granted JPS59150213A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 微粉炭―水スラリの霧化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59150213A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012254457A (ja) * | 2012-08-06 | 2012-12-27 | Nozzle Network Co Ltd | 液体霧化装置および液体霧化方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56169128U (ja) * | 1980-05-19 | 1981-12-14 |
-
1983
- 1983-02-16 JP JP2286983A patent/JPS59150213A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56169128U (ja) * | 1980-05-19 | 1981-12-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH044493B2 (ja) | 1992-01-28 |
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