JPS6363813B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はバーナ燃焼排ガス中の未燃分を完全
燃焼させるアフターエアポート用二次空気を供給
する装置、特に空気流路内に設けた羽根を、燃焼
用空気流れ方向に対する傾斜角度を可変にした二
次空気供給用スワラ装置の構造に関する。

大気汚染物質の一つである室素酸化物（以下
NOxと称する）の低減方法としてボイラ等の燃
焼装置において採用されているのは次の如きもの
である。すなわち(1)二段燃焼法、(2)低NOxバー
ナの使用、(3)排ガスの混入等であり、さらに最近
では特定のバーナを不完全燃焼させ、これにより
生ずる中間生成物の還元作用によりNOxを還元
処理する方法を採用されている。しかしこれらの
方法はいずれも燃焼の観点から見た場合には不完
全燃焼を起こさせるものであつて、燃焼効率は低
下する。このため通常低NOx運転に当つては上
記方法を何種か組み合せることにより低NOx化
を図る一方燃焼効率も向上するように努めてい
る。

例えば二段燃焼法においても、第一段燃焼にお
いて低酸素燃焼を行うのみでなく、排ガスを導入
して火炎温度を低下させる等の方法が併用される
ことが多い。この場合当然のことながら第一段燃
焼においては未燃カーボン等の未燃分が相当量発
生する。このため前記第一段燃焼部の燃焼ガス流
の後流に二次空気を供給する開口を火炉壁面に設
け、この開口からの二次空気を炉内に流入させ燃
焼ガス中の未燃分を燃焼させている。

（この開口をアフターエアポートと称す。）従
来この開口に設ける装置については燃焼負荷に対
応する二次空気の炉内への貫通流入力増強につい
て格別の配慮がされていなかつた。

また近時の低NOx燃焼手段においては、空気
比１以下の主バーナの燃焼ガス後流に更に空気比
0.6等の低空気比のバーナ（副バーナ）を設け、
この副バーナにより発生した還元性中間生成物を
用いて燃焼ガス中のNOxを除去する手段が採用
されている。

またこの場合においても低空気比バーナを使用
することから排ガス中の未燃成分は多いものであ
り、前記したアフターエアポートを設け、二次空
気供給により未燃成分を充分に燃焼させることが
必要である。

一方通常のバーナや低空気比バーナにおいて
は、バーナと一体構造でバーナ周りからバーナ火
炎を囲むように二次空気を供給して燃料との混合
をよくし燃焼負荷が変つても良好な燃焼をするよ
うな固定羽根付きのバーナ構造を採用している。
（例えば特開昭53−145130号の発明、特開昭54−
13017号公報の発明）。

しかしこれらは何れも二次空気の旋回力付与手
段としては固定の旋回用羽根を使用しているため
ボイラの負荷変化に対応する燃料量に対し適当し
た燃焼状態を形成する、二次空気には十分な噴出
エネルギー、旋回エネルギーが与えられないこと
になり、供給される空気量に比較して未燃分の燃
焼率が低下し煤塵や未燃分が増加する。

この発明の目的は上述した問題点を除去し、二
次空気供給量の多少にかかわらず空気に十分な噴
射エネルギー、旋回エネルギーを与えることがで
きるアフターエアポート用二次空気供給用スワラ
装置を提供することにある。

要するにこの発明はアフターエアポートに設け
る二次空気供給用スロート部にスワラ（旋回器）
を配置し、かつこのスワラの羽根（ブレード）が
回動しその取り付け角即ち燃焼用空気流れ方向に
対するブレード面の傾斜角度を可変とするよう構
成したものである。

以下この発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

第１図および第２図はこの発明に係る回動ブレ
ード付きスワラ装置の構造を示す。図中１はスワ
ラ本体を支える支持軸で、支持軸１の内部にはこ
の支持軸１の中心軸線上に位置するよう回転軸２
が配置してある。回転軸２の火炉側端部（図中右
側）には親傘歯車３が設けてある。一方支持軸１
の火炉側端部には支柱４により支持軸１に取り付
けたダクト５が配置してあり、このダクト５内に
は支持軸１を中心として複数枚の羽根６が放射状
に配置してある。この羽根６の構成を第１図に示
した羽根６ａによつて説明すると、羽根６ａのダ
クト側端部はダクト５に取り付けたボルト７と羽
根６ａ側に形成したボス８の係合により羽根６ａ
がダクト５に対して自由回転するよう形成してあ
る。一方羽根６ａの支持軸側端部には調節軸９が
固設してあり、この調節軸９は支持軸１を挿通
し、その先端には前記親傘歯車３に係合する子傘
歯車１０が取り付けてある。他の羽根６も以上に
説明した羽根６ａと同一構造となつており、回転
軸２の回転が親傘歯車３、各子傘歯車１０および
各調節軸９経て羽根６に伝わり、各羽根の支持軸
１の軸心に平行する空気流れに対する傾斜、つま
り回転軸２の中心軸線に対する羽根面の傾斜角度
を調節する。

次に回転軸２および支持軸１は風箱１１の壁面
１１ａを挿通して外部に突出配置してあり、この
うち回転軸２は角度調節器２０に接続している。
回転軸２の端部は約90゜曲折して調節器接続部２
ａとなつておりこの調節器接続部２ａの端部はピ
ン２１に回転可能に嵌挿してある。２２はピン２
１に形成したフランジ２１ａを介してピン先端部
を係合穴２３に挿入するバネである。作業者は羽
根（ブレード）６の支持軸軸心に対する傾斜角度
を変更したい場合には先ずハンドル２４をＸ方向
に引いてピン２１と係合穴２３の係合状態を解除
ししかる後ハンドル２４をX′もしくはY′方向に
移動させて別の係合穴とピンを係合させ羽根６の
バーナ軸心に対する傾斜角度αを変更する（第３
図参照）。なお係合穴２３とピン２１の係合が完
了すればハンドル２４はバネ２２によりＹ方向に
戻る。

第４図は以上説明した回動ブレード付きスワラ
装置をボイラの二次空気供給部を配置した状態を
示す。ボイラの炉壁１５に形成した二段燃焼用空
気スロート１４の最大直径Ｄはこのスロート１４
から噴射される二次空気Ａの最大流量を基準とし
て定めてある。前述した回動ブレード付きスワラ
はこのスロートの中央部に配置され、二段燃焼用
の二次空気Ａは通常その大部分がスロート１４を
通過し、かつスワラの羽根６により旋回力を与え
られて火炉１６に噴射される。なお二次空気の一
部はダクト５とスロート１４の壁面の間をスワラ
による旋回空気流れを囲み流れ、この旋回力を低
減させることはない。この場合ボイラ負荷が低下
したり、二段燃焼比率が変更されて二次空気量が
低下した場合には羽根６の傾斜角度αを大きくし
い二次空気の旋回エネルギーが低下するのを防止
する。さらにこの傾斜角度調節によつても十分な
エネルギーが得られないほどに二次空気供給量が
低下した場合には角度αをほぼ90゜に近づけスワ
ラを全閉とする。これにより二次空気はスワラ装
置のダクト５とスロート１４との間の狭い環状空
間を経て噴射されるので高い噴射エネルギーを得
ることができる。

この発明を実施することにより、空気流量の多
少にかかわらず、炉内に供給する空気に対し常に
十分な旋回力もしくは噴射力を与えることがで
き、低NOx燃焼における未燃成分の完全燃焼の
効果をあげることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る回動ブレード付きスワ
ラ装置の断面図、第２図は第１図の斜視図、第３
図は傾斜角度調節器の斜視図、第４図は二次空気
供給用スワラ装置のスロートを含む縦断面図であ
る。 １……支持軸、２……回転軸、３……親傘歯
車、５……ダクト、６……羽根、９……調節軸、
１０……子傘歯車、α……傾斜角度。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バーナ燃焼排ガス中の未燃分を完全燃焼させ
   るアフターエアポート用二次空気を供給するもの
   において、 二次空気流路のスロート内に複数枚の羽根をス
   ロート中心線から放射状に展出配置して燃焼空気
   に旋回力を与えるものに、該複数枚の羽根の面の
   空気流れ方向に対する傾斜角度を変更する駆動装
   置を設け、かつ前記複数枚の羽根の外端部を囲む
   ダクトを設けたことを特徴とする二次空気供給用
   スワラ装置。 ２ 支持軸内にこの支持軸と同一軸心線上に位置
   するよう回転軸を配置し、この回転軸の火炉側端
   部には親傘歯車を設け、かつ前記複数枚の羽根は
   一方の端部をダクトに対して回転自由に取り付
   け、他方の端部には調節軸を介して親傘歯車と係
   合する子傘歯車をそれぞれ取りつけて回転軸の回
   転により各羽根のガス流れ方向に対する傾斜角度
   を変更するよう構成したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の二次空気供給用スワラ装
   置。