JPS60226607A - 燃焼装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粉状、粒状の固体燃料または液体燃料の燃焼装
置に関するものである。

従来、この種の装置としては、たとえば、上端が開口し
下端が閉口した円筒形状の炉であって、炉内下部に砂、
小石等の加熱媒体を充填し、加熱媒体と燃料を混合しな
がら燃焼させるものが知られている。

しかし々から、従来用いられて来た固体或は液体燃料の
燃焼装置は、いずれも負荷変動に追従する能力が低く、
特に低負荷時に於ては良好な燃焼が得られない欠点があ
り、さらに水分や固形分などを多く含んだ燃料の燃焼は
殆んど不可能である。

本発明は、使用出来る燃料の巾を拡げ、負荷変動に追従
する能力を備え、低負荷時でも完全燃焼出来る燃焼装置
全提供することを目的とする。

この目的全達成するため、本発明は、底壁と側周壁を備
えた燃焼室であって、内側に砂等の加熱媒体全収容した
ものと、燃焼室内で燃焼させる燃料を供給する供給機構
とを有する燃焼装置において、空気等の燃焼用気体全燃
焼室の内部にも吐出して加熱媒体を吹き上げる機構と、
燃焼室内を加熱するバーナー機構とを設けたことを特徴
とする。

上向きに設けることにより、または燃焼室の底壁との間
に間隙を有してこの種のノズルを下向きに臨ませること
により、さらには、燃焼室内にこの種のノズル金横向き
に開口させることにより構成することができる。

バーナー機構は、燃焼室の底部に直接設けることもでき
るが、燃焼室の外部に設けてバーナー機構内で生じた火
炎または高温ガスを導管等の適当な手段で燃焼室内に導
いてもよい。後者の場合には、導管等の手段を燃焼室の
底壁または側周壁に貫通させて同温ガス等を燃焼室内に
導入する。

次に、添付図面に示した本発明の好ましい実施例につい
て説明する。なお、添付図面に示した実施例は、単なる
例示であって、本発明はこれらに限られるものではない
。

第１図は、本発明による燃焼装置の第１実施例の軸線方
向概略断面図を示したものである。本発明による燃焼室
１０は、外囲をなす側周壁１１と底壁１２とからなり、
脚１３に工９下端を支持される。燃焼室の上部は、大気
中に開口させてもよいが、他の装置のボイラの炉内等に
連通させて本発明による装＃、、ヲ他の装置の熱源とし
て利用することもできる。燃焼室内には、粉状１粒状の
固体燃料または液体燃料全燃焼させるための加熱媒体２
０が収容される。加熱媒体の例としては、砂。

石、セラミック等が挙げられるが、これらに限定されな
い。

燃焼室１０内には、加熱媒体２０を吹睡上げるための吹
き上げ用ノズル３０が、燃焼室ｌＯの底壁との間に適当
な間隙をあけて下向きに開口する。

このノズルには、外部から燃焼室の側周壁１１を貫通し
て燃焼室に入れられた導管３１が接続され、この導管を
通じて空気等の燃焼用気体３２が送り　；□込まれる。

燃焼室の下部中央付近には、上端が開口し側周壁と底壁
を備えた整流機構４０を所望により設けつる。この整流
機構は、ノズル３０との間に吐出気体が上方に向うこと
ができる適当な間隙を有している。整流機構は、図に示
しｆｃような逆円錐台形状の代りに円筒形状等の他の形
状でもよい。また、整流機構は、図示のように燃焼室の
底壁の一部をなすように形成することもでらるが、燃焼
室の底壁の上にこの種の整流機構を設置することもでき
る。このように、燃焼室の下部に整流機構を設けその中
にノズルを開口させると、ノズルから吐出する燃焼用気
体を効率しく上方に向かわせる力 ことができ、加熱媒体の吹き上ｎＸ増大する。

また、ノズル３０またはこれと接続する導管と、整流機
構４０の側周壁の間には、この間を上昇する気体が旋回
運ｔ［Ｉ］を起こす工うに適当な羽根を取り付けてもよ
い。

燃焼室内には、燃焼室の底壁から上方に離れたけられる
。この燃料導管の先端部は、ノズル３０５− の軸ａ全中心として環状の円環体になっていることが好
ましい。燃料導管の先端部には、複数個の孔が穿ってあ
り、これらの孔全通じて燃料が燃焼室内に供給される。

燃焼室ｌＯＯ側周壁には、加熱媒体２０の上面付近でパ
イロットバーナ部６０で生じたパイロット火炎６１また
は高温ガスを燃焼室内に導く導管６２等の適当な手段が
開口する。符号６３は、へ重油、軽油等のパイロット燃
料６４用の導管を示すものである。パイロットバーナ部
６０で生じたパイロット火炎６１または高温ガスは、パ
イロット燃料燃焼用空気等の気体６５により燃焼室１０
内に送り込まれる。

さらに、この導管６２が開口する燃焼室の側周壁付近に
、燃焼室の半径方向と接線方向の間の角度で燃焼室内に
突出する二次燃焼空気等の気体吹き出しロア０を、周方
向に沿って複数個所望に応じて形成するとぶい。吹蓚出
し口の上下方向の角度は、燃焼室内で旋回流が生じ易い
ように適宜定める。

６− このように構成された本発明の燃焼装置の作動及び好ま
しい運転方法について説明する。

加熱媒体吹き上げ用ノズル３０から空気筒の燃焼気体を
吐出させると、吐出した燃焼気体は、燃焼室の底壁（ま
たは整流機構４０の底壁）に当って上方に勢いよく上昇
して、砂等の加熱媒体２０′を吹き上げる。他力、電気
火花等によりパイロットバーナ部６０のパイロット燃料
導管の先端ノズルから噴射されるパイロット燃料に点火
する。

燃焼気体により吹き上げられた加熱媒体は、燃焼室本体
内に導かれたパイロット火炎６１または高温ガスにより
加熱される。落下した加熱媒体は、再び燃焼用気体によ
って吹き上げられて、パイロット火炎または高温ガスの
加熱全再度受ける。こ：）シて、加熱媒体は、ノズル３
０の上刃部分で循環加熱をくり返している間に次第に高
温となる。

加熱媒体が適当に高温となった時点で燃料導管５０によ
り燃焼室内で燃焼すべき液体または固体燃料５１を燃焼
室内に注入する。注入された燃料は高温の加熱媒体と混
合してこれにニジ加熱気化されたり、パイロット火炎６
１に、Ｃり着火し、或は高温ガスまたは加熱媒体の有す
る熱量の助力による自然発火に、ｃり着火する。この時
点でパイロットバーナ部の燃焼全停止することができる
。

パイロットバーナ部での燃焼を停止しても、燃料への着
火にエリ加熱媒体は、パイロットバーナ部で燃焼を行な
っていたときと同様、加熱循環を繰り返し燃料の気化全
促進して、燃焼を良好な状態に保つことができる。

燃焼室の側壁１０の周囲に二次燃焼用気体吹き出しロア
０が、設けられている場合には、加熱媒体吹き上げ用ノ
ズル３０からの燃焼用気体の量が燃料の量に対し不足す
るときに、吹き出しロア０から適当な空気等を燃焼室内
に補給し良好な燃焼をもたらすことができる。

本発明の燃焼装置で発生する熱量は、燃料導管５０から
の燃料の供給を調節することにエリ、また、加熱媒体吹
き上げ用ノズル３０からの燃焼用気体の吐出量を調節す
ることにエリ、さらには二次燃焼用気体吹き出しロア０
が設けられている場合にはこれを調節することにより、
極めて迅速かつ細かく制御することが可能である。

第２図は、本発明による燃焼装置の第２実施例の軸線方
向概略断面図を示したものである。この実施例では、上
下両端に開口を有し側周壁を備えたリング８０を、ノズ
ル３０の上方で底部が燃焼室の底壁と離れるように設け
た点で第１実施例と相違する。リング８０の形状は、円
筒形、逆円錐台形その他任意の形状を取りうる。図示の
態様では、リングの側周壁の上部が、その周囲に回わさ
れた燃料導管の先端部内に入っているが、リングの上端
は、燃料導管の先端部の位置より下でもよい０ この実施例の場合における燃焼装置の作動について説明
すると、リング８０の内部を通して加熱媒体が吹き上げ
られるため、リング８０の底部と燃焼室の底壁（または
整流機構３０の上端）とのすき間から加熱媒体２０．２
０’がリング８０の内部に流入する。即ち吹き上げられ
た加熱媒体ｆｌ　ＩＪソング部から上記すき間に達し、
中心部に流入し　９− 吹き上げられて循環する。

このため、加熱媒体の循環数が多くなジ、加熱媒体の保
持する全体の熱量が増加するので、燃料の気化を容易に
し、燃料に水分などの不燃物が混入していた場合でも燃
焼をさらに良好に維持することが出来る。

第３図は、本発明による燃焼装置の第３実施例の軸線方
向概略断面図を示すものである。この実施例は、第１及
び第２の実施例とは、加熱媒体吹き上げ用ノズル３０を
、燃焼室に対して側方で開口させた点で基本的に相違す
る。この外、第３実施例においては、燃焼室内下部に、
ろうと状等の傾斜面１３が取り付けであるが、傾斜面の
取り付けは任意であって必要に応じて取り付ける。第１
及び第２の実施例においてもこの種の傾斜面を取り付け
ると、加熱媒体の循環のエリ一層の効率化が図れる。

符号８０は、第２実施例に示したリング８０と同じもの
で、所望により取り付けうる。

第３実施例の装置の作動及び運転は、第１実施１０　− 例とほぼ同様であるので説明を省略する。

第４図は、本発明による燃焼装置の第４実施例の軸線方
向概略断面図會示すものである。この実施例は、第１乃
至第３実施例とは、パイロットバーナ部６０で生じたパ
イロット火炎６１または高温ガス會燃焼室内に導く導管
６２等の適尚な手段を燃焼室の底壁に開口させた点で基
本的に相違する。その外の構成については、第３実施例
と同様であり、傾斜面１３及びリング８ｏの取り付けも
随意である。

第４実施例の装置の作動について説明すると、加熱媒体
２０．２０’は、ノズル３ｏから吐出する燃焼用空気等
に、ｃｖ吹き上げられるが、この際、導管６２により燃
焼室内に導かれた高温ガスも燃焼用空気等とともに上昇
するので加熱媒体の加熱が下方から行なわれる。本発明
による装置のその外の作動及び運動については、第１実
施例とほぼ同様である。

本発明の燃焼装置は、図示した実施例に限定されるもの
ではなく、棟々の変形例を含みうる。たとえば、第４図
に示した第４実施例において、加熱媒体吹き上げ用のノ
ズルを、燃焼室に関して側方で開口させる代りに、第１
図及び第２図に示したように下向きに開口させてもよい
。′また、第４図に図示した第４実施例において、加熱
媒体吹き上は用のノズルを、パイロット火炎または高温
ガス會燃焼室内に導く導管と同心固状に、または、この
導管を中心にしてその周囲に複数個上向きに開口させる
こともできる。

さらに、燃料５１を供給する機構５０は、第１乃至第４
実施例に図示したものに限られず、他の手段にエリ燃料
を燃焼室内に供給できることは勿論である。また、燃料
５１ｉ加熱媒体吹き上げ用気体３２と一緒に導管３１を
通じてノズル３０から燃焼室内に吐出させてもよい。な
お、燃料５１の供給は、第１実施例の運転について６明
したように加熱媒体の高熱化後に開始してもよいが、加
熱媒体の高熱化前でも装置の運転は可能である。

このように、本発明による燃焼装置では、加熱媒体を吹
き上げる機構３０から吐出する空気等の燃焼用気体の作
用により、燃焼室内に供給された固体まｆｃは液体燃料
と加熱媒体２０．２０’が、−緒に加熱循環を繰り返す
ため、燃えにくい成分を含んだ燃料、例えば水分７０チ
程度を含んだ重油や潤滑油でも容易に完全燃焼出来る能
力ｔ−有するとともに、発生する熱量の調節も容易なの
で負荷変動にも十分追従可能であり、低負荷時でも良好
な燃焼が得られる。

本発明による燃焼装置Ｉｉは、熱エネルギを必要とする
暖房また給湯装置の熱源として使用できるはかジでなく
、焼却炉としても使用できるなど適用範囲は極めて広い
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による燃焼装置の第１実施例を示した
軸線方向概略断面図であり、第２図は、本発明による燃
焼装置の第２実施例を示した軸線方向概略断面図であり
、第３図は、第３実施例を示す軸線方向概略断面図であ
り、第４図は、第４実施例の軸線方向概略断面図である
。 ＝１３− １Ｏ・・・燃焼室、　２０．２０’・・・加熱媒体、３
０・・・加熱媒体吹き上げ用ノズル、　６０・・・パイ
ロットバーナ部 　１４−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）底壁と側周壁を備えた燃焼室であって、内側に砂等
   の加熱媒体を収容したものと、燃焼室内で燃焼させる燃
   料を供給する供給機構とを有する燃焼装置において、 空気等の燃焼用気体を燃焼室の内部に吐出して加熱媒体
   を吹き上げる機構と、燃焼室内を加熱するバーナー機構
   とを有することを特徴とする装置。