JPS6314189Y2 - - Google Patents

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JPS6314189Y2
JPS6314189Y2 JP1981178848U JP17884881U JPS6314189Y2 JP S6314189 Y2 JPS6314189 Y2 JP S6314189Y2 JP 1981178848 U JP1981178848 U JP 1981178848U JP 17884881 U JP17884881 U JP 17884881U JP S6314189 Y2 JPS6314189 Y2 JP S6314189Y2
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pipe
crater
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fumarole
burner
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JP1981178848U
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Description

【考案の詳細な説明】
本考案は固体,液体,気体等相の異なる燃料を
単独、或いは混焼せしめるためのバーナに関する
ものである。 コストの高い重油等の石油系燃料の代替燃料と
して石炭が見直されつつあるが、このような代替
燃料として石炭を用いる場合、その燃焼率を高め
るため細かく粉砕した、所謂微粉炭の状態で利用
するのが普通である。ただ微粉炭として用いる場
合も、これ単独では安定した燃焼が得られないた
め、微粉炭を空気、その他の気体をキヤリヤガス
に用いて燃焼炉内に噴射すると共に、重油等の液
体燃料、或いは各種ガス燃料等の助燃剤を噴射し
て、これら助燃剤と混焼させることとしている。
ところが燃焼炉内に噴射された微粉炭は飛散する
ため、安定した火炎を得難く、窒素酸化物,未燃
物の発生量が多く、そのうえ溶融灰が炉壁、或い
はバーナ周辺部に付着する、所謂クリンカ現象が
発生して燃焼炉の運転に支障をきたす外、ターン
ダウン性も悪く、継続的な安定した燃焼が得られ
ず、更に、微粉炭等の固体燃料と、液体燃料、気
体燃料の如く燃焼性に著しい相違のある燃料を混
焼するため、途中での吹消え、失火、逆火、爆発
等を生じ易い等の難点があつた。 本考案はかかる事情に鑑みなされたものであつ
てその目的とするところはバーナの火口から旋回
を付与した燃焼用一次空気と、燃料とを噴射する
ようにしたバーナにおいて、微粉炭の噴射管を含
む同心状に配した複数の燃料噴射管の外側に、こ
れと同心状に一次及び二次空気導入管を配設し、
前記燃料噴射管及び一次空気導入管の前方には火
口を臨ませると共に、最外側に位置する二次空気
導入管の前方には前記火口の外周に沿う環状の噴
気口を臨ませ、該噴気口の周方向における複数個
所に、噴気口の閉鎖領域を形成し、且つその広狭
を調節する遮閉具を着脱可能に装着することによ
り、高温燃焼ガスの自己循環量を燃料の種類に応
じて適切に調整し、燃焼性の異なる燃料を効率よ
く燃焼せしめてNOX発生量、未燃物の発生量を
抑制し得るようにしたバーナを提供するにある。 以下本考案をその実施例を示す図面に基いて具
体的に説明する。第1図は本考案に係るバーナ
(以下本案品という)を示す模式的断面図、第2
図は第1図の−線による正面図、第3図は本
案品に用いる遮閉具の斜視図であり、図中1は燃
焼炉の炉壁、1bは炉壁1を構成する鉄皮、1a
は耐火れんが、1cは炉壁1に穿つた孔、2は火
口部材、3はバーナ本体を示している。火口部材
2はバーナタイル21、バーナタイル21の外側
に位置する燃焼空気用のガイド筒22、及びこの
ガイド筒22とバーナタイル21との間に介装さ
れた空気通流域を規制する遮閉具23等にて構成
されている。バーナータイル21は耐火性材料に
て炉壁1と同厚の円盤状に形成され、中心部に炉
外面側から炉内面側に向うに従つて直径が拡大さ
れた火口21aを備え、外周面及び炉外側端面に
は保護鉄皮21bを被着せしめてあり、炉壁1に
穿つた孔1c内にこれと同心状に配設されてい
る。ガイド筒22は円筒状であつて、その内径は
前記保護鉄皮21bの外壁よりも若干大きく設定
され、炉外側の基端部外周にはフランジ22aを
備え、保護鉄皮21b外周面との間に二次空気通
流用の環状噴気口24を隔てた状態でバーナタイ
ル21の外周にこれと同心状に配設され、フラン
ジ22aを後述する空気導入管34のフランジ3
4aと共にボルト・ナツト22bにて炉壁1に固
定されている。 なお図面には示していないがガイド筒22と炉
壁の孔1cとの間の隙間内にはこれを充填する態
様でセラミツクフアイバ等を着脱可能に詰められ
ている。 遮閉具23は耐火性材料を用いて第3図に示す
如く平面視で五角形状をなし中央に孔23aを有
し、全体の幅lはバーナタイル21の外周長の略
3〜12%程度に、また厚さdは保護鉄皮21bと
ガイド筒22との間の間隙に略等しく設定してあ
り、更にその表,裏面は保護鉄皮21b,ガイド
筒22間にあつて、これらに面接触し得るようこ
れらの曲率に合せて湾曲形成してある。各遮閉具
23は保護鉄皮21bとガイド筒22との間の噴
気口24内であつて、且つ周方向の6等配位置に
前端面をバーナタイル21の前端面と面一にして
噴気口24を部分的に閉鎖する態様でボルト・ナ
ツト23bにより火口部材2に着脱可能に装着さ
れている。遮閉具23はその幅lを異ならせたも
のが多数用意されており、燃焼すべき燃料の種
類、混合比等に応じて適宜選択採用されるように
なつている。 25は噴気口24から吹き出される二次空気の
整流板であつて、三角形状に形成され、保護鉄皮
21bの先端面に噴気口24を周方向に分割する
態様で固定されている。この整流板25はパツケ
ージボイラー等で100×104Kcal/Nm3・時程度
の高負荷燃焼を行う際に、火炎の片寄りを防止す
るためのものであつて、高負荷燃焼を行なわない
加熱炉等では特に用いなくでもよい。 バーナ本体3は中心部に液体燃料の噴霧管30
を着脱可能に装着し得るようにした微粉炭噴射管
31の外周に、ガス燃料噴射管32、一次空気導
入管33、二次空気導入管34を夫々同心状であ
つて、且つ相互の間に燃料、或いは空気を通流せ
しめる間隙を形成せしめて、全体として5重管を
なすよう構成されている。噴霧管30,噴射管3
1,32及び導入管33,34はこの順序で軸長
方向の長さを短かく設定してあり、先端部は導入
管34を除いて同心状に緩縮径し、導入管33の
内径を火口21aの炉外側開口部直径に略等しく
して、噴霧管30,噴射管31,32及び導入管
33を火口21aに面して同心状に開口させ、ま
た導入管34の内径は筒体22の内径に等しくし
て導入管34を噴気口24に面して開口させてあ
る。また各噴霧管30等の基端部はいずれも閉鎖
され、その近傍周辺に連結した連接管30a,3
1a,32a,33a,34aを介して夫々想像
線で示す如く液体燃料供給管30b、微粉炭供給
管31b、ガス燃料供給管32b、空気供給管3
3b,34bに連結されている。 液体燃料供給管30bは重油その他の石油系液
体燃料タンクに連結され、微粉炭供給管31bは
微粉炭ホツパ及びキヤリヤガスタンク又はブロワ
に連結され、またガス燃料供給管32bは炭化水
素系のガスタンクに連結され、更に空気供給管3
3b,34bは共に図示しないブロワに連結され
ており、夫々流量制御弁及びダンパによつて適切
な流量がバーナ本体3、火口部材2を経て炉内に
吹き込まれるようにしてある。 35はガス燃料噴射管32の先端側外周面と、
空気導入管33先端側内周面との間に形成した旋
回羽根であつて、空気導入管33を経て給送され
る空気を周方向へ旋回させつつ火口21a内に噴
射せしめ、助燃燃料の燃焼及び排ガスの自己循環
効果によつて熱分解及びガス化を促進し、微粉炭
との衝突によつてこれらを急速に混合燃焼せしめ
微粉炭の燃焼性を促進してNOXの発生を低減せ
しめる。 噴霧管30の先端開口部面積、或いは微粉炭等
の噴射速度、噴射量等については燃焼炉として必
要な熱量が得られ、また可及的に高い燃焼率が得
られるよう適宜、実験的、経験的に定めればよ
い。 而して上述した如く構成された本案品にあつて
は、噴霧管30からは液体燃料が霧状に噴射さ
れ、噴射管31からはキヤリヤガスと共に微粉炭
が、またその外側の噴射管32からはガス燃料
が、更に導入管33からは一次空気が旋回羽根3
5にて周方向へ旋回せしめられつつ火口21a内
に吹き込まれ、この一次空気のもとで攪拌されつ
つ燃焼される。また導入管34を通じて供給され
る二次空気は火口部材2におけるガイド筒22内
を通じて前記火口21aから吹き込まれる各種燃
料及び一次空気の外側を包む態様で炉内に吹き込
まれるが、筒体22とバーナタイル21との間に
は周方向の複数個所に予め適宜に定めた遮閉具2
3が配設されており、二次空気は遮閉具23の配
設位置を除く他の部分から炉内に吹き込まれるこ
ととなる。従つて、炉内に吹き込まれる二次空気
はその周方向において、等距離隔てられた複数個
所から吹き込まれることとなつて、火口21aか
ら炉内に吹き込まれる燃料等の外周に各遮閉具2
3と対応する位置に切れ目が形成された二次空気
膜が形成され、その空気膜の切れ目を通じて炉内
の高温燃焼ガスが火口21aと面する領域内に流
入し、固体燃料、液体燃料に対する分解、ガス化
を促進してその燃焼率を高め、未燃焼物の発生を
抑制し、低NOX燃焼を行なわしめることとなる。 なお各燃料の種類、或いは燃料相互の混合比を
変える場合には夫々に応じて予め定めてある適切
な幅寸法lを有する遮閉具23に付け変える。遮
閉具23の付け変えはボルト・ナツト22bを外
してフランジ22a,34aをボルトから抜き出
し、火口部材2、バーナ本体3を炉壁1の孔1c
から引き出し、夫々遮閉具23を固定しているボ
ルトを抜き出し、遮閉具23をガイド筒22と保
護鉄皮21bとの間から取り外し、別の遮閉具2
3を上記手順を逆にたどつて噴気口24内に装着
する。遮閉具23としてその幅寸法lの大きいも
のを使用すれば噴気口24から吹き出される二次
空気膜の切れ目が広がり、逆に幅寸法l小さいも
のを使用すれば二次空気膜の切れ目が狭くなり、
夫々に応じて炉内高温ガスが切れ目を通じて火口
21aと対向する領域内への流入量が変化するこ
ととなる。 使用燃料と使用遮閉具23との関係は予め実験
的に求めておけばよい。次に両者の関係を求めた
実験的結果の一例を示す。実験においては本案品
として第1,2図に示す如き構成のものを用い、
燃料は固体燃料として微粉炭(VM:30%,N:
1.8%)、液体燃料として重油(N:0.2%)、気体
燃料としてLPGを用いた。結果は表1に示す通
りである。 表1から明らかな如く、バーナタイル外周長に
対する遮閉具の寸法lが10%の場合、微粉炭で
は、燃焼状態は良好で、重油と大差ない良好な輝
炎を形成し、NOX生成量も少ないが、重油,
LPGではバーナタイル内での燃焼が促進され過
ぎ、重油燃焼時はバーナタイルが赤熱化し、
NOX生成量は多くなり、LPG燃焼時は振動燃焼
状態となり火炎が不安定でNOX生成量は多くな
る。 一方、バーナタイル外周長に対する遮閉具の寸
法lが5%の場合、LPG,重油燃料では燃焼状
況は良好でNOX生成量も低いが、微粉炭燃焼時
は火炎が火口より離れ不安定で、炉内雰囲気温度
にて着火し、重油等とは火炎形状が大幅に異つた
ものとなりNOX生成量も多くなる。
【表】 以上の如く本案品にあつては最外側に位置する
環状をなす噴気口の周方向にける複数個所に噴気
口を部分的に封鎖する遮閉具を着脱可能に配設し
たから、一次,二次空気量の配合割合を調節する
だけでは対応し得ない微粉炭を燃料とした場合に
おいても二次空気流の切れ目から炉内の高温ガス
を火口に流入させて気化を促進し、良好な燃焼を
維持し得るなど本考案は優れた効果を奏するもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本案品の模式的断面図、第2図は第1
図の−線方向からみた正面図、第3図は遮閉
具の斜視図である。 1……炉壁、1b……鉄皮、1a……耐火れん
が、2……火口部材、2a……火口部、3……バ
ーナ本体、21……バーナタイル、22……筒
体、22a……フランジ、23……遮閉具、24
……間隙、30……噴霧管、31,32……噴射
管、33,34……導入管。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 バーナの火口から旋回を付与した燃焼用一次空
    気と、燃料とを噴射するようにしたバーナにおい
    て、微粉炭の噴射管を含む同心状に配した複数の
    燃料噴射管の外側に、これと同心状に一次及び二
    次空気導入管を配設し、 前記燃料噴射管及び一次空気導入管の前方には
    火口を臨ませると共に、最外側に位置する二次空
    気導入管の前方には前記火口の外周に沿う環状の
    噴気口を臨ませ、該噴気口の周方向における複数
    個所に、噴気口に閉鎖領域を形成し、且つその広
    狭調節を可能とする遮閉具を着脱可能に装着した
    ことを特徴とするバーナ。
JP17884881U 1981-11-30 1981-11-30 バ−ナ Granted JPS5883628U (ja)

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JP17884881U JPS5883628U (ja) 1981-11-30 1981-11-30 バ−ナ

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JP17884881U JPS5883628U (ja) 1981-11-30 1981-11-30 バ−ナ

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JPS5883628U JPS5883628U (ja) 1983-06-06
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