JPS62276314A

JPS62276314A - スラリ燃料用アトマイザ

Info

Publication number: JPS62276314A
Application number: JP11814986A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Satou; 一教佐藤; Kunio Okiura; 沖浦　邦夫; Akira Baba; 彰馬場
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1986-05-22
Filing date: 1986-05-22
Publication date: 1987-12-01
Anticipated expiration: 2011-03-04
Also published as: JPH0820061B2

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】３、発明の詳細な説明〔産業上の利用分野〕本発明はスラリ燃料用アトマイザに係り、特にボイラ燃
焼運転時の信鎖性向上が要求されるボイラに好適なスラ
リ燃料用アトマイザに関する。

〔従来の技術〕

ＣＷＭ　（高濃度石炭・水スラリ）は流体化した燃料で
あり、従来の油系燃料と同様にアトマイザを用いて噴霧
燃焼できる点に特徴がある。

第５図はＣＷＭを燃焼させるために従来より用いられて
いるバーナガンの一例を示す断面図である。小径のバー
ナガン内筒３と大径のバーナガン外筒４を同軸上に配設
し、両筒の間隙に生じる空間を燃料流路１とし、内筒３
内を微粒化媒体流路２として構成される。燃料は燃料流
路１に供給し、微粒化媒体である蒸気は微粒化媒体流路
２に供給され、各々より同時に放出されることによって
噴霧され、燃焼が行われる。

尚、第６図のように、流路１と２を交換した構成のバー
ナガンも従来より用いられている。

ＣＷＭに代表されるスラリ燃料は、過度に加熱されたり
、加熱湯で流動が停止したりすると固まり易い性質があ
り、バーナ運用操作の上で弱点になっている。特にバー
ナのように、バーナ根元と火炉に面するアトマイザ先端
の間で大きな温度勾配を持つ条件では、燃料が固着する
危険度は予想以上に高いものと考えられる。したがって
、バーナ運用操作に十分な配慮が要求される。この点に
ついて、以下詳述する。

このような燃料固着のトラブルは、アトマイザに異物が
詰まり燃料流動が停止したり何らかの災害（強度の地震
や雷など）によってボイラが停止し燃料が自動的に遮断
された場合などに、火炉側から炉内余熱によってバーナ
が加熱されて生じると予測される。バーナガンの燃料流
路内でＣＷＭが固着・閉塞してしまうと、バーナの分解
も清掃・洗浄も容易ではない、特にＣＷＭ用のバーナガ
ンは、ＣＷＭの単位重量当たりの発熱量がＣ重油のそれ
よりも低いことがら油焚用バーナガンよりもかなり大き
く重くなる。そのため、なおさら取りはずし・分解・洗
浄作業が困難になる。このように、バーナガンの再利用
まではかなりの時間と労力を費やすことになるが、実際
には一度燃料が固着してしまったバーナガンは再利用が
不可能であるともいわれている。実缶のバーナは４０本
近くあるが、これら全て燃料が固着して（ボイラ停止の
事故などの場合）、全てが再使用不能になった場合、ボ
イラの再起動は容易なことではない。

このため、以上の如きトラブルの発生は、ボイラにとっ
て致命傷になりかねないため、仮に事故が発生した場合
には、可能なかぎり短時間に且つ経済的に再利用および
再運転を図る必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来のバーナガンにあっては、燃料固着のトラ
ブルを発生しやすいと共に短時間での回復が困難である
ため、経済的な再利用および再運転を図れない恐れがあ
る。

本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解消し、
燃料が燃料流路内で固着閉塞する等のトラブル発生時に
、即時に再利用が可能でボイラ燃焼運転時の信顛性を向
上させうるスラリ燃料用アトマイザを提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案は二流体アトマイザ
にあって、燃料供給用通路内に着脱自在に薄肉管を配設
し、該薄肉管に燃料を流通させるようにしたものである
。

〔作用〕

燃料流路である薄肉管は、燃料供給用通路内に着脱自在
に配設される。燃料の固着閉塞は薄肉管に生じるが、薄
肉管の交換が自在であるため、再運転が容易にできる。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図および第２図は本考案の一実施例を示す正面断面
図および■−■矢視断面図である。

内筒３と外筒４の端部を覆うようにアトマイザチップ５
が装着される。アトマイザチップ５はキャップナツト６
によって外筒４に固定される。このとき、アトマイザチ
ップ５と外筒４および内筒５の各々との接触面には、パ
ツキン７および８が配設される。アトマイザチップ５内
には、ボイラ内に燃料を噴霧するための混合噴出孔９が
穿設されると共に、混合噴出孔９と燃料流路１に連通ず
る燃料供給孔１０が穿設されている。また、アトマイザ
チップ５には、微粒化媒体流路２と混合噴出孔９に連通
ずる微粒化媒体供給孔１１が設けられている。

さらに、流路ｌの内周面には薄肉管１４が配設され、外
周面には薄肉管１５が配設されている。

薄肉管１４は内筒３の外径よりもわずかに大きい径を有
し、薄肉管１５は外筒４の内径よりもわずかに小さい径
を有するものが用いられる。燃料１２は薄肉管１４およ
び１５によって形成される環状空間内に供給される。ま
た、薄肉管１４および１５はバーナガン本体に自在に着
脱しうるように配設されている。

第３図および第４図は本発明の他の実施例を示す正面断
面図およびＴＶ−ｒＶ矢視断面図である。本実施例は内
部混合式（前記実施例は中間混合式）の例であり、第１
図および第２図と同一であるもの（又は同一機能を有す
るもの）には同一の引用数字を用いたので重複する説明
は省略する。第３図および第４図において、内部に混合
室２１を有するアトマイザチップ１６を先端部に配設し
、このアトマイザチップ１６と内筒３および４との間に
、インタメゾイエイトプレート１７およびアトマイザヘ
ッド１８を積層状態に配設したものである。さらに、内
筒３の内周面に近接して、薄肉管２０が配設されている
。

アトマイザチップ１６は頭部に噴出孔１９を備え、混合
室２１で混合した燃料を噴出する。また、インタメゾイ
エイトプレート１７は薄肉管２０を介して供給される燃
料１２と内筒３および外筒４間の隙間より供給される微
粒化媒体１３とを予備混合させる機能を有している。

尚、前記いずれの実施例も、薄肉管１４．１５および２
０と近接の部材との固定等は必要としない、また、薄肉
管の長さは内筒、外筒に対し同一長にすべきであるが、
燃料の固化がアトマイザチップ側より開始されるため、
アトマイザチップ部に下流先端が固定してさえいれば、
短くとも差しつかえない。

次に、上記のように構成されるスラリ燃料用アトマイザ
の作用効果について説明する。

第１図の構成にあっては、薄肉管１４および１５によっ
て形成される燃料通路を介して燃料１２が燃料供給孔１
０に供給される。同時に流路２を介して微粒化媒体供給
孔１１に微粒化媒体１３が供給され、混合噴出孔９内で
燃料１２との混合が行われる。混合されたスラリ燃料は
、混合噴出孔９の先端より噴霧される。

このような構成にあっては、何らかの原因により燃料供
給管内に燃料の流動の停止が生じると、流路内に燃料の
固着が生じ、最悪の場合には閉塞が生じる。この場合、
薄肉管１４および１５を交換することにより、直ちに再
運転を行うことができる。

一方、第３図の構成にあっては、薄肉管２０より供給さ
れた燃料１２と流路２より供給された微粒化媒体１３と
がインタメゾイエイトプレート１７によって１次的な混
合がなされたのち、混合室２１において十分な混合がな
される。混合されたスラリ燃料は、噴出孔１９より噴霧
される。この場合においても、燃料１２が薄肉管２０内
に固着し閉塞した場合、薄肉管２０を交換することによ
って、直ちに再運転が可能になる。

薄肉管１４．１５および２０はいずれも廉価な材料（ブ
リキ、トタン等）を用いることができ、加工経費を要し
ないため、使い捨てができる。

さらに、第１図の構成にあっては、内筒３と薄肉管１４
の間に、また第３図の構成にあっては内筒と薄肉管２０
の間に薄い空気の層ができる。したがって、この空気層
が熱貫流率を低下させ一種の断熱効果を生み出すことに
なる。ＣＷ　Ｍと微粒化媒体である蒸気（通常は飽和蒸
気）の熱交換を防止することによって、蒸気の凝縮量（
ドレン）を低減することができる。蒸気が凝集しなくな
れば、以下に示すような作用・効果かえられる。

（ｉ）　　蒸気圧力が低下せず、通常の気液比条件を保
つことができる。したがって燃焼が劣化しない。

（ｉｉ）　　アトマイザ噴出孔でドレンがＣＷＭに混入
しない。つまりＣＷＭの濃度が低下しない（ｉｉｉ　）
　　凝縮により蒸気側の振動を防止できる。

つまり、噴霧流の脈動が少なくなり火炎の安定保持が可
能になる。

また、薄肉管を用いたことによって断熱効果が生しるた
め、これによって次のような効果が得られる。

（１）着火が安定し、保炎性が向上する。

（２）上記着火の促進と関連し、灰中未燃分が低減する
ため燃焼効率が向上する。

（３）　　短炎化するためボイラ火炉を小さくできる。

したがって経済性の面から有利になる。

（４）上記＋１１　＋２１の効果により、燃焼性の劣る
畜燃料比炭（燃料比＝固定炭素／ｒｉｉ発分）を用いた
スラリ燃料の燃焼にも有利になる。

（５１＋１１の効果により、バーナ近傍に安定な高温還
元ゾーンが形成され、ＮＯｘを低減できる。

（６）微粒化媒体（蒸気）量を低減できる。したがって
ボイラ効率が上昇し、Ｗａ！ｌ動力費も縮小する。

（７）　　低過剰空気燃焼が可能になる。よってＳ（イ
オウ）分の多い炭種を用いても低温腐食作用を防止でき
る。

以上のように、本発明を実施することは、ボイラ運用性
の改善のみならず省エネルギ・環境保全対策上きわめて
有効である。

本発明を適用したバーナガンは、本分中で特に例として
取り上げたＣＷＭのみならず、以下に示すような微粒化
した固体を液中に懸濁するいわゆるスラリ燃料に応用す
ることが可能である。

（１）ピンチ・水スラリ（２）オイルコークス・水スラリ（３）石炭・メタノールスラリ＋４１ｃＯＭ（石炭・重油混合燃料）（５）劣質残渣一方、軽油や重油等の燃料でも、スラリ燃料はど固着閉
塞のトラブルは少ないが、燃料流路内で過度に加熱され
ると炭素分が析出し、燃焼に悪影響を与えると考えられ
る。従って、本発明になるバーナガン構造は、油焚ボイ
ラ燃焼器へも適用可能である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、燃料供給路内に交換自在
な薄肉管を配設し、燃料の固着閉塞が生じた際に薄肉管
を交換するようにしたため、即時にバーナを再機動をさ
せ、ボイラ効率を高めることができる。さらにバーナガ
ンの再利用が可能であると共に、バーナガンの交換（分
解・清浄・組立）作業の短縮を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示す正面断面
図および「−■矢視断面図、第３図および第４図は本発
明の他の実施例を示す正面断面図およびＩＶ−ＩＶ矢視
断面図、第５図は従来のバーナ願の一例を示す断面図、
第６図は従来の他のバーナガンの一例を示す断面図であ
る。１・・・・・・燃料流路、２・・・・・・微粒化媒体流
路、３・・・・・・バーナガン内筒、４・・・・・・バ
ーナガン外筒、′５．１６・・・・・・アトマイザチッ
プ、９・・・・・・混合噴出孔、１０・・・・・・燃料
供給孔、１１・・・・・・微粒化媒体供給孔、１４．１
５．２０・・・・・・薄肉管、１７・・・・・・インタ
メゾイエイトプレート、１８・・・・・・７トマイザヘ
ツド、１９・・・・・−噴出孔。代理人　弁理士　西　元　勝　− 第１図第２図第３図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）燃料供給用通路から供給される燃料と微粒化媒体
とを個別に或いは燃料供給用通路から供給される燃料と
微粒化媒体との混合流をアトマイザチップに供給し、該
アトマイザチップ内で混合した後、アトマイザチップ先
端部に形成された噴出孔より噴霧するアトマイザにおい
て、燃料供給用通路内に着脱自在に薄肉管を配設し、該
薄肉管に前記燃料を流通させることを特徴とするスラリ
燃料用アトマイザ。
（２）前記燃料供給用通路が、バーナガン内筒の内部空
間を用いて構成されるものであるとき、前記バーナガン
内筒内に該内筒の内径より小さい径の単一の薄肉管を配
設することを特徴とする特許請求の範囲第（１）記載の
スラリ燃料用アトマイザ。
（３）前記燃料供給用通路が、バーナガン内筒とバーナ
ガン外筒との管の間隙を用いて構成されるものであると
き、前記バーナガン内筒の外周部と前記バーナガン外筒
の内周部の各々に薄肉管を配設することを特徴とする特
許請求の範囲第（１）項記載のスラリ燃料用アトマイザ
。