JPS6298111A - Burner device - Google Patents

Burner device

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JPS6298111A
JPS6298111A JP23828485A JP23828485A JPS6298111A JP S6298111 A JPS6298111 A JP S6298111A JP 23828485 A JP23828485 A JP 23828485A JP 23828485 A JP23828485 A JP 23828485A JP S6298111 A JPS6298111 A JP S6298111A
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JP
Japan
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burner
medium
fuel
target
angle
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JP23828485A
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Japanese (ja)
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JPH0510562B2 (en
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Kazunori Satou
一教 佐藤
Kunio Okiura
沖浦 邦夫
Akira Baba
彰 馬場
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Mitsubishi Power Ltd
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Babcock Hitachi KK
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Abstract

PURPOSE:To prevent production of NOx and to enable combustion with high efficiency through reduction of an unburnt content in ash, by a method wherein a funnel-shaped collision disc (target) is situated to the outlet of an injection nozzle, and the collision surface is formed with a sloped surface formed at a specified angle with the central axis of a burner. CONSTITUTION:Fuel 2 flows in an annular manner along the outer periphery of an burner gun inner cylinder, and after the fuel is mixed with a pulverized medium, the mixture is injected in a furnace. In which case, the fuel 2 is pushed aside to the one side of an injection nozzle 6 by means of a pulverized medium 3 fed through a pulverized medium feed hole 5, and forms a liquid film on the inner wall surface of the injection nozzle. Meanwhile, the liquid film is divided at the outlet end surface of the injection nozzle 6 to produce bulky liquid drop, which, in turn, is collided with the surface of a target 10 for repulverization. The target 10 is formed with a funnel- shaped ring, spread toward the end and having a gentle spreading angle thetat with the central axis of a burner, and a spray angle thetat of 10 deg. or more, e.g., about 25-40 deg., is suitable to combustion of high concentration coal and water slurry. As noted above, spray is formed in the shape of a rounded hanging bell, and forms O2 excessive combustion at the outer edge of flame, resulting in the possibility of reducing production of NOx.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、バーナ装置に係り、特に微粉固体が液中に懸
濁するスラリ燃料の高効率・低公害燃焼を実現するのに
好適なバーナ装置に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a burner device, and in particular to a burner device suitable for achieving high efficiency and low pollution combustion of slurry fuel in which finely powdered solids are suspended in liquid. It is related to the device.

(従来の技術) 第10図に、C重浦焚の実機ボイラにおいて実績の最も
多い、いわゆるYジェット式アトマイザの軸方向断面図
を示す。図に示すように、このアトマイザチップ1は、
中央の微粒化媒体3の通路の先端部に設けられた微粒化
媒体供給孔5およびこれに連結された混合通路6と、該
混合通路6に燃料を流入させるための燃料供給孔4とか
らなる。
(Prior Art) FIG. 10 shows an axial cross-sectional view of a so-called Y-jet type atomizer, which is most commonly used in actual C-fired boilers. As shown in the figure, this atomizer chip 1 is
It consists of an atomizing medium supply hole 5 provided at the tip of the central atomizing medium 3 passage, a mixing passage 6 connected to this, and a fuel supply hole 4 for allowing fuel to flow into the mixing passage 6. .

しかしこのアトマイザは、噴出速度が太き(着火が不安
定になり易(、また混合噴出孔内部に液膜が偏って生し
、それが出口端面(エツジ)で分裂して粗大な液滴とな
るために長炎化し、燃焼全般にわたり燃え切りがかなり
遅れてしまう。またバーナにおいて、エアレジスタの調
整によって低NOx ’1p−4焼を行なおうとしても
、火炎がリフトし安定な還元ゾーンができず、NOxの
排出量が増大するという欠点がある。したがって、この
Yジェット式ア1−マイザは、実質的にこのままの構造
ではCWM (高濃度石炭・水スラリ)の燃焼に利用す
ることはできない。
However, this atomizer has a high ejection speed (ignition tends to be unstable), and a liquid film is unevenly formed inside the mixing nozzle, which breaks up at the exit edge and forms coarse droplets. This results in a long flame and a considerable delay in burnout over the entire combustion process.Furthermore, even if you try to achieve low NOx '1p-4 combustion by adjusting the air register in the burner, the flame lifts and a stable reduction zone cannot be created. Therefore, this Y-jet atomizer cannot be used for combustion of CWM (high concentration coal water slurry) with the structure as it is. Can not.

第11図には、−ト記Yジェット式アトマイザの欠点を
補うために噴出孔の出口に衝突板(セラミック製ターゲ
ソI−)7を設けたアトマイザの軸方向断面図を示す。
FIG. 11 shows an axial cross-sectional view of an atomizer in which a collision plate (ceramic target I-) 7 is provided at the outlet of the ejection hole in order to compensate for the drawbacks of the Y-jet type atomizer.

このアトマイザは、粗大な液滴を衝突によって再微粒化
させ、また噴霧を広角化してバーナ軸方向の噴出速度を
低減させ、保炎性を向上させることを期待したものであ
るが、実際に燃焼テスト(500kg/b)をおこなっ
てみると、噴霧角が大きくなりすぎることが指摘された
This atomizer is expected to re-atomize coarse droplets by collision, widen the spray angle and reduce the ejection speed in the burner axis direction, improving flame stability. When testing (500 kg/b) was carried out, it was pointed out that the spray angle was too large.

なお、図中、8は金屈製覆い、9は止めねじである。す
なわち、噴霧液滴がハーナヅーン半径方向の外側まで貫
通してしまい、旋回の強いバーナでは3次空気との混合
域ではしめて着火し、はじめの思惑とは逆にNOxが増
加してしまうことがわかった。また同じように噴霧角が
大きずぎたことが原因であるが、バーナスロートに未燃
の噴霧が衝突するという1−ラブルも経験した。このよ
うなターゲット構造のまま噴霧のひろがり角度を小さく
しようとすると、つまりクーゲットの頂角を小さくして
いくと、ターゲットの表面積すなわち気液の衝突面積が
小さくなって噴霧粒径が太き(るという欠点を生じる。
In addition, in the figure, 8 is a cover made of Kinku, and 9 is a set screw. In other words, it was found that the spray droplets penetrated to the outside in the Harnazun radial direction, and in burners with strong swirling, they were tightly ignited in the mixing area with the tertiary air, resulting in an increase in NOx, contrary to what was initially expected. Ta. I also experienced a 1-rubble in which unburned spray collided with the burner throat, which was also caused by the spray angle being too large. If we try to reduce the spread angle of the spray while maintaining this target structure, that is, if we reduce the apex angle of the Couget, the surface area of the target, that is, the collision area of gas and liquid, will decrease, and the spray particle size will increase. This results in the following drawback.

いずれにせよ、このままの衝突方式では、CWMの燃焼
改善に供し得ないのが現状である。
In any case, the present situation is that the current collision method cannot be used to improve combustion in CWM.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな(し、特
に微粉固体を媒体液中に高濃度で懸濁したスラリ燃料の
燃焼に対して着火性を改善し、かつ保炎性能を向上させ
るとともに、灰中未燃分を低減させ、かつ排出NoX1
度も減少させる直効−ド・低公害のバーナ装置を提供す
ることにある。
(Problems to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art (particularly to improve ignitability with respect to the combustion of slurry fuel in which finely powdered solids are suspended in a medium liquid at a high concentration). and improve flame holding performance, reduce unburned matter in ash, and reduce emissions No.
It is an object of the present invention to provide a direct-acting, low-pollution burner device that also reduces heat generation.

(問題点を解決するための手段) 要するに本発明は、中心軸から半径方向にゆるやかな拡
がりを有するロート状のターゲットを外側からアトマイ
ザチップに固着させ、そこへ気液混合物を衝突させて再
微粒化による微粒化の促進をはかると同時に、噴霧をあ
まりひろがり角度の大きくないホローコーン状になるよ
うにしたものである。すなわち、本発明は、各流路から
供給される微粒化媒体と燃料を混合流路で混合した後、
噴出孔から炉内に噴射させる二流体アトマイザを有する
バーナ装置において、前記噴出孔出口にロート状の衝突
板(ターゲソ]−)を設け、かつ該衝突板の衝突面をバ
ーナ中心軸となす角度が少なくとも10°以上になる傾
斜面で構成したことを特徴とする。
(Means for solving the problem) In short, the present invention fixes a funnel-shaped target that gradually expands in the radial direction from the central axis to the atomizer chip from the outside, and collides the gas-liquid mixture with the funnel-shaped target to re-atomize the target. This aims to promote atomization by oxidation, and at the same time, the spray is made to form a hollow cone shape with a not very large angle. That is, in the present invention, after mixing the atomization medium and fuel supplied from each flow path in the mixing flow path,
In a burner device having a two-fluid atomizer that injects fluid from a nozzle into the furnace, a funnel-shaped collision plate is provided at the outlet of the nozzle, and the angle between the collision surface of the collision plate and the burner central axis is It is characterized by having an inclined surface having an angle of at least 10° or more.

本発明においては、前記衝突板の外周に、バーナの中心
軸に対し0°以上とし、かつ衝突板の傾斜よりも小さい
角度を有するふちを設けることが好ましい。
In the present invention, it is preferable that the outer periphery of the collision plate is provided with a rim having an angle of 0° or more with respect to the central axis of the burner and smaller than the inclination of the collision plate.

また混合噴出孔と同軸の円周上で、各混合噴出孔の間に
少なくとも1つ以上の微粒化媒体のみを噴射する孔を、
前記衝突板表面に対する入射角度が少なくともO″以上
なるように設けることが好ましい。この微粒化媒体のみ
を噴射する孔は、微粒化媒体流路よりも内径の小さなオ
リフィス状のしぼりを経て設けられた微粒化媒体室に連
結させたものが好ましい。さらにこの微粒化媒体供給孔
の径は、混合噴出孔の径より小さくすることが好ましい
Also, on the circumference coaxial with the mixing nozzle holes, at least one or more holes for injecting only the atomization medium between each mixing nozzle hole,
It is preferable that the angle of incidence with respect to the surface of the collision plate is at least O'' or more.The hole through which only the atomization medium is injected is provided through an orifice-like restriction having an inner diameter smaller than that of the atomization medium flow path. It is preferable that the atomizing medium supply hole is connected to the atomizing medium chamber. Furthermore, it is preferable that the diameter of the atomizing medium supply hole is smaller than the diameter of the mixing jet hole.

以下、本発明を図面に示す実施例により詳細に説明する
Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to embodiments shown in the drawings.

(実施例) 第1図は、本発明によるバーナ装置(衝突二流体アトマ
イザ)の正面図、第2図は、第1図のA方向およびB方
向の断面図を示したものである。
(Example) FIG. 1 is a front view of a burner device (collision two-fluid atomizer) according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken in the A direction and B direction of FIG. 1.

このバーナ装置において、アトマイザチップ1は、その
中心軸に設けられた微粒化媒体3の通路18と、該媒体
通路18の外周側に環状に設けられた燃料2の通路2人
と、その先端に設けられた燃料供給孔4と、前記微粒化
媒体と燃料が流入混合する混合噴出孔6と、混合噴出孔
6の間に交互に設けられた微粒化媒体噴射孔15とから
なる。混合噴出孔6は、その出口をアトマイザチップの
火炉側外表面円周上で等間隔になるよう配置される。
In this burner device, the atomizer chip 1 has a passage 18 for the atomized medium 3 provided on its central axis, two passages for the fuel 2 provided annularly on the outer circumferential side of the medium passage 18, and two passages for the fuel 2 provided at the tip thereof. It consists of a fuel supply hole 4 provided, mixing injection holes 6 through which the atomization medium and fuel flow and mix, and atomization medium injection holes 15 provided alternately between the mixing injection holes 6. The mixing nozzles 6 are arranged such that their outlets are spaced at equal intervals on the circumference of the furnace-side outer surface of the atomizer chip.

なお、混合噴出孔のバーナ中心軸に対するひろがり角(
片振り)をθiとする。
In addition, the spreading angle (
(one-sided swing) is set as θi.

微粒化媒体通路18の先端には微粒化媒体用のオリフィ
ス13が設けられ、またその先(下流側)には微粒化媒
体室14が設けられ、さらにその側壁からターゲソ)1
0の方向へ微粒化媒体孔15が設置されている。この微
粒化媒体孔15は、微粒化媒体のみをターゲット10に
噴射して、ターゲット上で扇状にひろがる噴霧外縁量子
の干渉部をとり払う目的で設けられている。微粒化媒体
室14は、アトマイザチップ1と同一体で加工するのが
実質的に不可部であるため、火炉側から同径の孔をあけ
、めくらふた14Aを挿入して溶接によりシールして設
けるとよい。オリフィス13の径は、微粒化媒体供給孔
5の合計断面積に一致するように決定される。また微粒
化媒体噴出孔15の径は、混合噴出孔径より小さく、例
えば1/2にすると、微粒化媒体室14内の圧力が高く
なり、微粒化媒体が必要以上に微粒化媒体孔15の方へ
流れてしまうことはなくなる。微粒化媒体孔15は、ア
トマイザチップ1の火炉側表面の円周上で混合噴出孔6
の間にその出口がくるように配置される。
An orifice 13 for the atomization medium is provided at the tip of the atomization medium passage 18, and an atomization medium chamber 14 is provided at the end (downstream side) of the atomization medium passage 18, and furthermore, from the side wall of the atomization medium chamber 14, an atomization medium chamber 14 is provided.
Atomization medium holes 15 are installed in the direction of zero. This atomization medium hole 15 is provided for the purpose of injecting only the atomization medium onto the target 10 and removing the interference portion of the outer edge quantum of the spray that spreads in a fan shape on the target. Since the atomization medium chamber 14 is essentially an integral part of the atomizer chip 1, it is provided by drilling a hole with the same diameter from the furnace side, inserting a blind lid 14A, and sealing it by welding. Good. The diameter of the orifice 13 is determined to match the total cross-sectional area of the atomization medium supply holes 5. Furthermore, if the diameter of the atomizing medium outlet hole 15 is smaller than the diameter of the mixing outlet hole, for example, 1/2, the pressure inside the atomizing medium chamber 14 will become high, and the atomizing medium will be directed toward the atomizing medium hole 15 more than necessary. It will no longer flow away. The atomizing medium holes 15 are arranged on the circumference of the furnace-side surface of the atomizer chip 1 through the mixing nozzle holes 6.
The exit is placed between the two.

ターゲット10は、耐摩耗性のセラミックスで成形され
、バーナ中心軸に対しゆるやかなひろがり角度θtを有
する末広がりロート状のリングからなり、キャンプナツ
ト12によってターゲット固定管11に固定されている
。キャンプナツト12は、万一、ターゲット10が破損
してもその破片が落下しないようにするためのものであ
る。噴霧角度は、はぼθtで規定されるため、必要に応
じてθtを変化させたターゲットが使用される。
The target 10 is formed of wear-resistant ceramics, and consists of a funnel-shaped ring that widens toward the end and has a gentle expansion angle θt with respect to the burner central axis, and is fixed to the target fixing tube 11 with a camp nut 12. The camp nut 12 is provided to prevent fragments from falling even if the target 10 is damaged. Since the spray angle is defined by θt, targets with θt varied as necessary are used.

これまでの実験結果からは、θt=25〜40″程度が
CWMの燃焼に適するものであることがわかった。θt
は、バーナ中心軸に対する混合噴出孔の角度θiよりも
小さく (θt〈θi)する必要がある。△θ=θi−
θtが、ターゲツト面に対する気液混合物(微粒化媒体
と燃料)の衝突角(いわゆる入射角)になるわけである
。ターゲットの外周端には突起状のぶちIOAを設ける
ことが好ましい。このぶちIOAは、ターゲ・ノド上で
ひろがる燃料液膜を剥ぎとる目的のために設けられたも
のであるが、燃料がクーゲット周端に固着(デボシト)
するのを防止する効果もある。バーナ中心に対するぶち
IOAの角度θeは、θe〉0°にする必要がある。θ
6<0”になると、フローパターンがくずれて不均質な
噴霧流になり易くなる。混合噴出孔6とクーゲット10
の位置関係は、混合噴出孔6の中心軸の延長線がターゲ
ット10の表面かまたはふち10Aに到達するようにす
ればよい。
From the experimental results so far, it has been found that θt = about 25 to 40'' is suitable for CWM combustion. θt
must be smaller than the angle θi of the mixing nozzle with respect to the burner central axis (θt<θi). △θ=θi−
θt becomes the collision angle (so-called incident angle) of the gas-liquid mixture (atomization medium and fuel) with respect to the target surface. It is preferable to provide a protruding tab IOA on the outer peripheral edge of the target. This dented IOA was provided for the purpose of stripping off the fuel liquid film that spreads on the target nod, but the fuel adheres to the periphery of the target (debosito).
It also has the effect of preventing The angle θe of the tabbed IOA with respect to the burner center needs to be θe>0°. θ
When 6<0'', the flow pattern collapses and tends to result in a non-uniform spray flow.Mixing nozzle 6 and Couget 10
The positional relationship may be such that the extension of the central axis of the mixing nozzle 6 reaches the surface of the target 10 or the edge 10A.

第1図および第2図の装置において、微粒化媒体(例え
ば蒸気、圧縮空気等)3は、微粒化媒体流路18から供
給され、アトマイザチップ1の微粒化媒体供給孔5でし
ぼられたあと混合噴出孔6へ入る。燃料2は、バーナガ
ン内筒の外周を環状に流れ、混合噴出孔6の側壁に出口
を有する燃料供給孔4より混合噴出孔6へ供給され、微
粒化媒体と混合した後に火炉内へ噴射される。このとき
、燃料2は、第3図に示すように、微粒化媒体供給孔5
より供給される微粒化媒体3によって噴出孔6の片側へ
押しやられ、噴出孔内壁面上で液膜となる。その液膜表
面は、微粒化媒体によって気体力学的に型肌され、表面
から微細な:/&、滴が分裂する。一方、液膜は噴出孔
6の出口端面で分裂し粗大な液滴となり、さらにターゲ
ット10の表面へi(i突し再微粒化する。このように
して、本71−マイザでは微粒化が著しく促進される。
In the apparatus shown in FIGS. 1 and 2, the atomization medium (e.g. steam, compressed air, etc.) 3 is supplied from the atomization medium flow path 18, and after being squeezed through the atomization medium supply hole 5 of the atomizer chip 1. It enters the mixing nozzle 6. The fuel 2 flows annularly around the outer circumference of the burner gun inner cylinder, is supplied to the mixing nozzle 6 from the fuel supply hole 4 having an outlet on the side wall of the mixing nozzle 6, and is injected into the furnace after being mixed with the atomization medium. . At this time, the fuel 2 is supplied to the atomization medium supply hole 5 as shown in FIG.
The atomizing medium 3 supplied by the atomizing medium 3 pushes the liquid to one side of the ejection hole 6, and forms a liquid film on the inner wall surface of the ejection hole. The surface of the liquid film is shaped aerodynamically by the atomizing medium, causing minute droplets to break up from the surface. On the other hand, the liquid film splits at the exit end face of the jet hole 6 and becomes coarse droplets, which then hit the surface of the target 10 and become re-atomized. promoted.

また衝突によって噴霧がひろがるために減速し、噴霧の
フローパターンは丸みをおびたつり鐘状になる。噴霧液
滴は半径方向への貫通力が衰えて火炎外周部まで飛行し
ない。そのため火炎の外縁では0□過剰燃焼となり、N
Oxを低減させることができる。
The collision also causes the spray to spread and slow down, resulting in a rounded, bell-shaped spray flow pattern. The penetration power of the spray droplets in the radial direction decreases and they do not fly to the outer periphery of the flame. Therefore, at the outer edge of the flame, there is 0□excessive combustion, and N
Ox can be reduced.

第4図は、第3図において微粒化媒体噴射孔15から微
粒化媒体3を噴射し、扇形にひろがる噴霧の外縁同士の
干渉を防ぐ作用を模式的に示す図である。このようにす
れば、第3図の場合の効果に加えて噴霧液滴の合体を防
ぎ微粒化を良好に保ことができる。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the effect of injecting the atomizing medium 3 from the atomizing medium injection hole 15 in FIG. 3 and preventing interference between the outer edges of the fan-shaped spray. In this way, in addition to the effect of the case shown in FIG. 3, it is possible to prevent the atomized droplets from coalescing and maintain good atomization.

築5図および第6図は、それぞれ混合噴出孔6と微粒化
媒体孔15の位置関係の実施例を示す正面図である。第
5図は、アトマイザチップの火炉側表面の円周上に混合
噴出孔6と微粒化媒体孔15を交互に、かつ等間隔に配
置したもの、第6図は、混合噴出孔6を2つの微粒化媒
体孔15ではさみつけるように配置したものであり、噴
霧同士の干渉を第5図の場合よりもさらにおさえるよう
に配慮したものである。このように、微粒化媒体孔の数
を増やした場合には、第6図におけるその径は、第5図
の場合の径よりも小さくする必要がある。
5 and 6 are front views showing examples of the positional relationship between the mixing jet hole 6 and the atomizing medium hole 15, respectively. Fig. 5 shows a case in which mixing ejection holes 6 and atomizing medium holes 15 are arranged alternately and at equal intervals on the circumference of the furnace side surface of the atomizer chip, and Fig. 6 shows an example in which the mixing ejection holes 6 are arranged in two ways. They are arranged so as to be sandwiched between the atomizing medium holes 15, and are designed to further suppress interference between sprays than in the case shown in FIG. In this way, when the number of atomizing media holes is increased, the diameter in FIG. 6 needs to be smaller than the diameter in FIG. 5.

第7〜9図は、本発明を利用した場合の実験データを従
来型の2種頬のアトマイザ(第10図および第11図)
と比較して示したものである。いずれも、アトマイザの
性能を知ろうとしたため、気液比以外の条件は変化させ
なかった。
Figures 7 to 9 show experimental data when using the present invention with conventional two types of cheek atomizers (Figures 10 and 11).
This is shown in comparison. In both cases, conditions other than the gas-liquid ratio were not changed because we were trying to find out the performance of the atomizer.

第7図は、気液比に対する噴霧平均粒径132.の変化
を示したものである。従来型のYジェソ]・アトマイザ
(第1O図)に対し、コーン形状のターゲノ(・を有す
る従来型の衝突二流体アトマイザ(第11図)では、衝
突による再微粒化の効果によって丁3λが小さくなるが
、本発明になるアトマイザ(第1図および第2図)を利
用するとさらにJxzが減少し微粒化が促進する。これ
ば、同じ衝突面(ターゲット)であっても、本発明アト
マイザの方が気液衝突面積が大きいために、再微粒化作
用が効率よく行なわれたものと考えられる。
FIG. 7 shows the average spray particle size 132. This shows the changes in In contrast to the conventional collisional two-fluid atomizer (Fig. 11) with a cone-shaped target atomizer (Fig. 1O), the 3λ is smaller due to the re-atomization effect caused by collision. However, when the atomizer of the present invention (Figures 1 and 2) is used, Jxz is further reduced and atomization is promoted.This means that even if the collision surface (target) is the same, the atomizer of the present invention It is thought that the re-atomization effect was carried out efficiently because the gas-liquid collision area was large.

次に第8図は、各アト?イザにおける気液比に対するN
Oxの変化を示したものである。図から、本発明のアト
マイザが最もNOxが低いことがわかる。これは、微粒
化が良好になり着火が促進されたため、バーナの近傍に
安定な還元雰囲気がっくり出されたためである。本発明
では、従来型の衝突二流体71−マイザ(第11図)を
改良し噴霧角を小さくできるようにしたため、噴霧がつ
り鐘状になる。したがって、バーナの外周まで噴霧液滴
が前進することなく、2次燃焼域で02過剰燃焼となっ
てNOxを低減させることができる。このようにしてシ
ングルバーナで、NOxを例えば15Qppm以下まで
低減することができる。これは本発明の最大の成果であ
るといえる。
Next, Figure 8 shows each at? N for gas-liquid ratio in isa
It shows the change in Ox. The figure shows that the atomizer of the present invention has the lowest NOx. This is because a stable reducing atmosphere was created in the vicinity of the burner because the atomization was improved and ignition was promoted. In the present invention, the conventional colliding two-fluid 71-miser (FIG. 11) is improved so that the spray angle can be made small, so that the spray becomes bell-shaped. Therefore, the spray droplets do not advance to the outer periphery of the burner, and 02 excessive combustion occurs in the secondary combustion region, thereby reducing NOx. In this way, NOx can be reduced to, for example, 15 Qppm or less with a single burner. This can be said to be the greatest achievement of the present invention.

第9図は、各アトマイザについて気液比に対する灰中未
燃分率の変化を示したものである。ここまで述べてきた
ように、本発明のアトマイザは、微粒化が良好であるた
め着火か著しく促進され、噴霧液層内の石炭粒子の燃え
切りもかなり速やかになる。したがって、灰中未燃分率
が低下し、燃焼効率が上昇する。
FIG. 9 shows the change in the unburned fraction in ash with respect to the gas-liquid ratio for each atomizer. As described above, since the atomizer of the present invention has good atomization, ignition is significantly promoted, and coal particles in the spray liquid layer are burned out fairly quickly. Therefore, the percentage of unburned matter in the ash decreases, and the combustion efficiency increases.

なお、衝突面(ターゲット)は、耐摩耗性にすぐれるセ
ラミックで成形されているため、長時間にわたる燃焼テ
ストを行なっても噴霧燃焼特性が劣化することなく、信
頼性も高いことが確認された。
Furthermore, since the impact surface (target) is made of ceramic, which has excellent wear resistance, the spray combustion characteristics did not deteriorate even after long-term combustion tests, and it was confirmed that the spray combustion characteristics were highly reliable. .

本発明になるアトマイザは、被燃焼物としてCWMにと
どまらず、他の殆んど全ての液体燃料に通用可能であり
、同様な効果を有する。すなわち、通常のボイラ燃料で
あるC重油はもとより、N燃性といわれる他のスラリ系
燃料(石炭・メタノールスラリ、オイルコークス・水ス
ラリ、ピッチ・水スラリ、COM、高燃料比炭(燃料比
=固定炭素/揮発分)を用いたスラリ)や劣質残渣(ア
スファルト等)に対しても、微粒化がきわめて良好にな
ることから、燃焼性(着火性や燃え切り性)が若しく改
善され、燃焼効率が向上する。またこのような含有N分
の多い燃料に対しても、前記のように、バーナ近傍に安
定な還元ゾーンができ、かつ火炎外周が0□過剰燃焼と
なり、NOxを低、減させることができる。
The atomizer according to the present invention can be used not only for CWM but also for almost all other liquid fuels, and has similar effects. In other words, in addition to C heavy oil, which is a normal boiler fuel, other slurry fuels that are said to be N-flammable (coal/methanol slurry, oil coke/water slurry, pitch/water slurry, COM, high fuel ratio coal (fuel ratio = Even for slurries using fixed carbon/volatile matter) and poor quality residues (asphalt, etc.), the atomization is extremely good, so flammability (ignitability and burnout performance) is slightly improved, making combustion easier. Increased efficiency. Furthermore, even for such a fuel with a high N content, as described above, a stable reduction zone is created near the burner, and the outer periphery of the flame becomes 0□ excessive combustion, making it possible to reduce NOx.

また、主として軽油を用いる点火トーチのアトマイザと
して利用しても、噴霧粒径が小さくなることや、フロー
パターンがつり鐘状となって燃焼用空気との混合が良好
になるといった効果によって、発煙(すすの発生)を防
止することが可能である。
Furthermore, even when used as an atomizer for an ignition torch that uses light oil, smoke generation ( It is possible to prevent the generation of soot.

(発明の効果) 本発明を実施したことによる効果は以下の通りである。(Effect of the invention) The effects of implementing the present invention are as follows.

(1)保炎性の良い火炎を形成できるためにバーナ近傍
に安定な還元ゾーンができて、かつつり鐘状の噴霧であ
るため2次燃焼域まで噴霧が貫通しないために、02過
剰燃焼が達成されて、NOxの押出を抑制できる。
(1) Since a flame with good flame stability can be formed, a stable reduction zone is created near the burner, and since the spray is bell-shaped, the spray does not penetrate to the secondary combustion area, so 02 excessive combustion occurs. achieved, the extrusion of NOx can be suppressed.

(2)上記保炎性の向上と関連し、灰中未燃分が低減す
るため高効率燃焼が実現できる。
(2) In conjunction with the above-mentioned improvement in flame stability, high efficiency combustion can be achieved because the amount of unburned matter in the ash is reduced.

(3)微粒化媒体の消費量を低減できるため、補助動力
が少なくて済むようになる。
(3) Since the consumption amount of the atomization medium can be reduced, less auxiliary power is required.

以上のように、本発明を実施することは省エネルギ、環
境保全対策にとって有効であり、非常に大きな燃焼改善
効果が得られる。
As described above, implementing the present invention is effective for energy saving and environmental protection measures, and a very large combustion improvement effect can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明のバーナ装置の一実施例を示す正面図
、第2図は、第1図の矢印A方向およびB方向の断面図
、第3図は、本発明になるバーナ装置の微粒化促進の原
理を示す部分断面図、第4図は、微粒化媒体の噴射によ
って噴霧の干渉部をとり除く効果をそれぞれ模式的に示
した図、第5図および第6図は、それぞれ本発明のバー
ナ装置における混合噴出孔と微粒化媒体噴射孔の配置状
況を示す図、第7図、第8図および第9図は、本発明の
バーナ装置を用いた実験結果を、従来装置と比較して示
す関係図、第10図は、従来型の中間混合式二流体アト
マイザ(Yジェット式アトマイザ)を示す断面図、第1
1図は、第10図の装置に衝突板(ターゲット)を付設
した従来の衝突式併用二流体アトマイザを示す断面図で
ある。 1・・・アトマイザチップ、2・・・燃料、3・・・微
粒化媒体、4・・・燃料供給孔、5・・・微粒化媒体供
給孔、6・・・混合噴出孔、7・・・セラミック製衝突
板(ターゲット)、10・・・衝突板(ターゲット)、
11・・・ターゲット固定管、12・・・金屈製覆い、
13・・・微粒化媒体用オリフィス、14・・・微粒化
媒体室、15・・・微粒化媒体噴射孔、16・・・噴霧
流、17・・・微粒化媒体の流れ、18・・・微粒化媒
体通路。 代理人 弁理士  川 北 武 長 第1図 気液比Wa/W?(−) 第8図 気液比Wa/W!(−) 気液比Wa/W!(−) 第10図 第1I図
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the burner device of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken in the direction of arrows A and B in FIG. 1, and FIG. 3 is a front view of an embodiment of the burner device of the present invention. FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the principle of promoting atomization, and FIG. 4 is a diagram schematically showing the effect of removing the interference part of the spray by injecting the atomization medium. FIGS. Figures 7, 8, and 9 show the arrangement of mixing nozzles and atomizing medium injection holes in the burner device of the present invention, and compare the experimental results using the burner device of the present invention with the conventional device. 10 is a sectional view showing a conventional intermediate mixing type two-fluid atomizer (Y-jet type atomizer).
FIG. 1 is a sectional view showing a conventional collision-type two-fluid atomizer in which a collision plate (target) is attached to the device shown in FIG. 10. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Atomizer chip, 2... Fuel, 3... Atomization medium, 4... Fuel supply hole, 5... Atomization medium supply hole, 6... Mixing ejection hole, 7...・Ceramic collision plate (target), 10... collision plate (target),
11...Target fixing tube, 12...Kinkure cover,
13... Orifice for atomization medium, 14... Atomization medium chamber, 15... Atomization medium injection hole, 16... Spray flow, 17... Flow of atomization medium, 18... Atomization media passage. Agent Patent Attorney Takeshi Kawakita Diagram 1 Gas-liquid ratio Wa/W? (-) Figure 8 Gas-liquid ratio Wa/W! (-) Gas-liquid ratio Wa/W! (-) Figure 10 Figure 1I

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)各流路から供給される微粒化媒体と燃料を混合流
路で混合した後、噴出孔から炉内に噴射させる二流体ア
トマイザを有するバーナ装置において、前記噴出孔出口
にロート状の衝突板(ターゲット)を設け、かつ該衝突
板の衝突面をバーナ中心軸となす角度が少なくとも10
°以上になる傾斜面で構成したことを特徴とするバーナ
装置。
(1) In a burner device having a two-fluid atomizer that mixes the atomized medium and fuel supplied from each flow path in a mixing flow path and then injects the fuel into the furnace from a nozzle hole, a funnel-shaped collision occurs at the outlet of the nozzle hole. A plate (target) is provided, and the angle between the collision surface of the collision plate and the burner center axis is at least 10
A burner device characterized by comprising an inclined surface having an angle of at least .
(2)特許請求の範囲(1)において、前記衝突板の外
周に、バーナの中心軸に対し0°以上とし、かつ衝突板
の傾斜よりも小さい角度を有するふちを設けたことを特
徴とするバーナ装置。
(2) Claim (1) is characterized in that the outer periphery of the collision plate is provided with a rim having an angle of 0° or more with respect to the central axis of the burner and smaller than the inclination of the collision plate. Burner device.
(3)特許請求の範囲(1)または(2)において、前
記衝突板を、バーナの半径方向外表面から金属製の覆い
でアトマイザ本体に固着させたことを特徴とするバーナ
装置。
(3) The burner device according to claim (1) or (2), wherein the collision plate is fixed to the atomizer body from the radially outer surface of the burner with a metal cover.
(4)特許請求の範囲(1)ないし(3)のいずれかに
おいて、混合噴出孔と同軸の円周上で、各混合噴出孔の
間に少なくとも1つ以上の微粒化媒体のみを噴射する孔
を、前記衝突板表面に対する入射角度が少なくとも0°
以上になるように設けたことを特徴とするバーナ装置。
(4) In any one of claims (1) to (3), a hole that injects only at least one atomizing medium between each mixing nozzle on a circumference coaxial with the mixing nozzle. , the angle of incidence with respect to the collision plate surface is at least 0°
A burner device characterized by being provided as described above.
(5)特許請求の範囲(4)において、微粒化媒体のみ
を噴射する孔は、微粒化媒体流路よりも内径の小さなオ
リフィス状のしぼりを経て設けられた微粒化媒体室に連
結されていることを特徴とするバーナ装置。
(5) In claim (4), the hole that injects only the atomization medium is connected to the atomization medium chamber provided through an orifice-like restriction having an inner diameter smaller than the atomization medium flow path. A burner device characterized by:
(6)特許請求の範囲(4)または(5)において、微
粒化媒体供給孔の径を、混合噴出孔の径よりも小さくす
ることを特徴とするバーナ装置。
(6) A burner device according to claim (4) or (5), characterized in that the diameter of the atomization medium supply hole is smaller than the diameter of the mixing jet hole.
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