JP2000356309A - 粉末固体燃料用バーナと燃焼装置 - Google Patents
粉末固体燃料用バーナと燃焼装置Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 一次空気と二次空気による低空気比の燃焼を
長時間維持してＮＯｘ低減と未燃カーボンの低減も可能
な粉末固体燃料用バーナと燃焼装置を提供する。 【解決手段】 微粉炭と微粉炭燃料搬送用一次空気の混
合流体１を火炉１５内に噴射する一次ノズル２と該一次
ノズル２の外周部に環状に配置される二次空気流路１０
と三次空気流路１１を設け、二次空気流路１０と三次空
気流路１１からの空気噴流の流線の一次ノズル２の中心
軸に対する角度を０度を越して４０度以下とし、また三
次空気流路１１の先端の空気噴流出口部を円周方向に分
割する分割板２１を設ける。三次空気１１と二次空気１
０の合流を遅らせ、空気不足の燃焼を促進させ、低空気
比の燃焼を長時間維持して、ＮＯｘ低減が可能となる。
また、バーナ近傍で低ＮＯｘ燃焼が進行した後に三次空
気１１を合流させるため、二段燃焼方法を適用した時に
比べて未燃カーボンの低減にも有効に働く。
長時間維持してＮＯｘ低減と未燃カーボンの低減も可能
な粉末固体燃料用バーナと燃焼装置を提供する。 【解決手段】 微粉炭と微粉炭燃料搬送用一次空気の混
合流体１を火炉１５内に噴射する一次ノズル２と該一次
ノズル２の外周部に環状に配置される二次空気流路１０
と三次空気流路１１を設け、二次空気流路１０と三次空
気流路１１からの空気噴流の流線の一次ノズル２の中心
軸に対する角度を０度を越して４０度以下とし、また三
次空気流路１１の先端の空気噴流出口部を円周方向に分
割する分割板２１を設ける。三次空気１１と二次空気１
０の合流を遅らせ、空気不足の燃焼を促進させ、低空気
比の燃焼を長時間維持して、ＮＯｘ低減が可能となる。
また、バーナ近傍で低ＮＯｘ燃焼が進行した後に三次空
気１１を合流させるため、二段燃焼方法を適用した時に
比べて未燃カーボンの低減にも有効に働く。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微粉炭などの粉末
固体燃料用バーナと該バーナを備えた燃焼装置に係わ
り、例えば、粉末固体燃料を高効率で燃焼させ、かつ窒
素酸化物（ＮＯｘ）を低減した（低ＮＯｘ燃焼と称す
る）燃焼を可能とするボイラ等の燃焼装置に関する。
固体燃料用バーナと該バーナを備えた燃焼装置に係わ
り、例えば、粉末固体燃料を高効率で燃焼させ、かつ窒
素酸化物（ＮＯｘ）を低減した（低ＮＯｘ燃焼と称す
る）燃焼を可能とするボイラ等の燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６に従来技術からなるバーナの構造例
を示す。燃料の微粉炭と搬送用気体（例えば一次空気）
の混合流体１は一次ノズル２を通って火炉１５に供給さ
れる。一次ノズル２の先端には断面Ｌ字型保炎器１０１
が設置され、その後流側に形成される循環渦１０５の効
果によりバーナ近傍から火炎が形成される。一次ノズル
２の外周には風箱９より燃焼用空気（二次空気１０及び
三次空気１１）が供給される。二次空気１０及び三次空
気１１はそれぞれの旋回発生器１０２、１０３によって
適正な旋回が与えられ、微粉炭の低ＮＯｘ燃焼に最適な
条件が設定される。三次空気１１は更に二次空気１０と
三次空気１１の流路を区分する案内板１０４によって外
側に広げられ、火炎中心部を空気不足とする、いわゆる
燃料過剰な条件を形成して、微粉炭が低ＮＯｘ化に適し
た燃焼が得られるようにしている。なお、図６（図１か
ら図６）においては、ノズル２内に設けられる起動時用
の重油バーナなどの記載及び説明は本発明の説明には不
要のため、記載を省略している。
を示す。燃料の微粉炭と搬送用気体（例えば一次空気）
の混合流体１は一次ノズル２を通って火炉１５に供給さ
れる。一次ノズル２の先端には断面Ｌ字型保炎器１０１
が設置され、その後流側に形成される循環渦１０５の効
果によりバーナ近傍から火炎が形成される。一次ノズル
２の外周には風箱９より燃焼用空気（二次空気１０及び
三次空気１１）が供給される。二次空気１０及び三次空
気１１はそれぞれの旋回発生器１０２、１０３によって
適正な旋回が与えられ、微粉炭の低ＮＯｘ燃焼に最適な
条件が設定される。三次空気１１は更に二次空気１０と
三次空気１１の流路を区分する案内板１０４によって外
側に広げられ、火炎中心部を空気不足とする、いわゆる
燃料過剰な条件を形成して、微粉炭が低ＮＯｘ化に適し
た燃焼が得られるようにしている。なお、図６（図１か
ら図６）においては、ノズル２内に設けられる起動時用
の重油バーナなどの記載及び説明は本発明の説明には不
要のため、記載を省略している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術からなる
低ＮＯｘバーナは、微粉炭燃焼時のＮＯｘ低減に適した
構造となっている。しかしながら、図６に示すように、
二次空気噴流１０６の殆どは、バーナの炉内出口近傍で
三次空気噴流１０７に同伴されて合流噴流１０８とな
り、混合流体１は空気不足の燃焼領域を経た後は合流噴
流１０８と合流する。
低ＮＯｘバーナは、微粉炭燃焼時のＮＯｘ低減に適した
構造となっている。しかしながら、図６に示すように、
二次空気噴流１０６の殆どは、バーナの炉内出口近傍で
三次空気噴流１０７に同伴されて合流噴流１０８とな
り、混合流体１は空気不足の燃焼領域を経た後は合流噴
流１０８と合流する。
【０００４】微粉炭燃焼でＮＯｘ生成を抑制するために
は、燃料と空気の混合をいかに段階的に（徐々に）行う
かが重要であり、上記従来技術はさらに改良の余地があ
った。特に二段燃焼方法（炉内においてバーナの後流側
にアフターエアポートを設けて、アフターエアポートか
らの空気により、バーナで着火して生成した低ＮＯｘ含
有還元炎を徐々に完全燃焼させ、燃焼ガス中のＮＯｘを
低減する燃焼方法）を用いないボイラにおいては、一次
空気、二次空気及び三次空気の合計空気量は理論空気量
を大きく上回るため、二次空気と三次空気の合流した空
気と混合流体１の混合により、燃焼ガス中のＮＯｘ量が
急激に上昇する挙動を示す。
は、燃料と空気の混合をいかに段階的に（徐々に）行う
かが重要であり、上記従来技術はさらに改良の余地があ
った。特に二段燃焼方法（炉内においてバーナの後流側
にアフターエアポートを設けて、アフターエアポートか
らの空気により、バーナで着火して生成した低ＮＯｘ含
有還元炎を徐々に完全燃焼させ、燃焼ガス中のＮＯｘを
低減する燃焼方法）を用いないボイラにおいては、一次
空気、二次空気及び三次空気の合計空気量は理論空気量
を大きく上回るため、二次空気と三次空気の合流した空
気と混合流体１の混合により、燃焼ガス中のＮＯｘ量が
急激に上昇する挙動を示す。
【０００５】本発明の課題は、炉内二段燃焼を行わない
で、一次空気と二次空気による低空気比の燃焼を長時間
維持してＮＯｘ低減と未燃カーボンの低減も可能な粉末
固体燃料用バーナと該バーナを備えた燃焼装置を提供す
ることである。
で、一次空気と二次空気による低空気比の燃焼を長時間
維持してＮＯｘ低減と未燃カーボンの低減も可能な粉末
固体燃料用バーナと該バーナを備えた燃焼装置を提供す
ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、三次空気と
二次空気の合流を遅らせることにより解決する。具体的
には、バーナ流体を構成する噴流において、外側の噴流
ほど外側への角度をつけて、二次空気と三次空気のバー
ナ出口における噴流の向きを明確に区分し、バーナ近傍
で両空気の同伴を行わせないことで対応できる。
二次空気の合流を遅らせることにより解決する。具体的
には、バーナ流体を構成する噴流において、外側の噴流
ほど外側への角度をつけて、二次空気と三次空気のバー
ナ出口における噴流の向きを明確に区分し、バーナ近傍
で両空気の同伴を行わせないことで対応できる。
【０００７】本発明の構成は次の通りである。すなわ
ち、火炉内で粉末固体燃料を燃焼させる粉末固体燃料用
バーナにおいて、粉末固体燃料と粉末固体燃料搬送用気
体の混合流体を火炉内に噴射する一次ノズルと該一次ノ
ズルの外周部に環状に配置される複数の燃焼用含酸素気
体の供給ノズルとを設け、複数の燃焼用含酸素気体供給
ノズルからの各々の燃焼用含酸素気体の噴流の流線の一
次ノズルの中心軸に対する角度を０度を超して４０度以
下とし、また複数の環状の燃焼用含酸素気体供給ノズル
の少なくとも一つの先端の燃焼用含酸素気体噴流出口部
を円周方向に分割した粉末固体燃料用バーナである。
ち、火炉内で粉末固体燃料を燃焼させる粉末固体燃料用
バーナにおいて、粉末固体燃料と粉末固体燃料搬送用気
体の混合流体を火炉内に噴射する一次ノズルと該一次ノ
ズルの外周部に環状に配置される複数の燃焼用含酸素気
体の供給ノズルとを設け、複数の燃焼用含酸素気体供給
ノズルからの各々の燃焼用含酸素気体の噴流の流線の一
次ノズルの中心軸に対する角度を０度を超して４０度以
下とし、また複数の環状の燃焼用含酸素気体供給ノズル
の少なくとも一つの先端の燃焼用含酸素気体噴流出口部
を円周方向に分割した粉末固体燃料用バーナである。
【０００８】複数の環状の燃焼用含酸素気体供給ノズル
の少なくとも一つのノズルの先端の燃焼用含酸素気体、
例えば三次空気の噴流出口部を円周方向に分割すること
で、二次空気噴流と三次空気噴流の間の空間を三次空気
噴流の外部に解放することにより、二次空気噴流と三次
空気噴流との間に三次空気噴流外部から気体の流入を可
能とし、この外部気体の流入により、二次空気噴流と三
次空気噴流の間の負圧は解消されて、二次空気噴流と三
次空気噴流の合流が抑制される、空気不足の燃焼が促進
される。
の少なくとも一つのノズルの先端の燃焼用含酸素気体、
例えば三次空気の噴流出口部を円周方向に分割すること
で、二次空気噴流と三次空気噴流の間の空間を三次空気
噴流の外部に解放することにより、二次空気噴流と三次
空気噴流との間に三次空気噴流外部から気体の流入を可
能とし、この外部気体の流入により、二次空気噴流と三
次空気噴流の間の負圧は解消されて、二次空気噴流と三
次空気噴流の合流が抑制される、空気不足の燃焼が促進
される。
【０００９】このように、三次空気の合流を遅らせるこ
とにより、粉末固体燃料搬送用気体（例えば一次空気）
と二次空気による低空気比の燃焼を長時間維持できるた
め、さらなるＮＯｘ低減が可能となる。また、二段燃焼
を行わないボイラに本発明を適用することにより、バー
ナ近傍で低ＮＯｘ燃焼が進行した後に三次空気を合流さ
せるため、二段燃焼方法を適用した時に比べて未燃カー
ボンの低減にも有効に働く。
とにより、粉末固体燃料搬送用気体（例えば一次空気）
と二次空気による低空気比の燃焼を長時間維持できるた
め、さらなるＮＯｘ低減が可能となる。また、二段燃焼
を行わないボイラに本発明を適用することにより、バー
ナ近傍で低ＮＯｘ燃焼が進行した後に三次空気を合流さ
せるため、二段燃焼方法を適用した時に比べて未燃カー
ボンの低減にも有効に働く。
【００１０】上記複数の燃焼用含酸素気体供給ノズルか
らの各々の燃焼用含酸素気体、例えば二次空気と三次空
気の噴流の流線の一次ノズルの中心軸に対する角度が、
隣接する噴流の間に、旋回方向を異にする一対の渦を形
成するような角度になるように設定することで、混合流
体噴流と二次空気噴流の各噴流間の間、及び二次空気噴
流と三次空気噴流の各噴流間には循環渦が形成される。
このとき一次ノズルから噴射する混合流体の噴流が、前
記一対の循環渦の後流において二次空気噴流と混合され
るように二次空気流路と三次空気流路からの各々の空気
噴流の流線の一次ノズルの中心軸に対する角度を設定す
ることが望ましい。
らの各々の燃焼用含酸素気体、例えば二次空気と三次空
気の噴流の流線の一次ノズルの中心軸に対する角度が、
隣接する噴流の間に、旋回方向を異にする一対の渦を形
成するような角度になるように設定することで、混合流
体噴流と二次空気噴流の各噴流間の間、及び二次空気噴
流と三次空気噴流の各噴流間には循環渦が形成される。
このとき一次ノズルから噴射する混合流体の噴流が、前
記一対の循環渦の後流において二次空気噴流と混合され
るように二次空気流路と三次空気流路からの各々の空気
噴流の流線の一次ノズルの中心軸に対する角度を設定す
ることが望ましい。
【００１１】混合流体噴流と二次空気噴流の間に形成さ
れた循環渦は混合流体噴流と二次空気噴流の混合を遅ら
せ、空気不足の燃焼を促進すると共に、火炎後流の高温
ガスをバーナ近傍に循環させ、着火促進に寄与してい
る。また、二次空気噴流と三次空気噴流の間に形成され
た循環渦は、二次空気噴流と三次空気噴流の混合を遅ら
せ、空気不足の燃焼を促進させ、理論的に完全燃焼させ
るに十分な量の燃料の量論酸素量以下での燃焼をバーナ
出口後流側にまで継続させることができ、ＮＯｘの低減
に効果がある。
れた循環渦は混合流体噴流と二次空気噴流の混合を遅ら
せ、空気不足の燃焼を促進すると共に、火炎後流の高温
ガスをバーナ近傍に循環させ、着火促進に寄与してい
る。また、二次空気噴流と三次空気噴流の間に形成され
た循環渦は、二次空気噴流と三次空気噴流の混合を遅ら
せ、空気不足の燃焼を促進させ、理論的に完全燃焼させ
るに十分な量の燃料の量論酸素量以下での燃焼をバーナ
出口後流側にまで継続させることができ、ＮＯｘの低減
に効果がある。
【００１２】また、一次ノズルの先端に保炎器を設ける
ことでも着火が促進され、還元領域での燃料の燃焼効率
の向上、ＮＯｘの低減、未燃分の低減に効果がある。
ことでも着火が促進され、還元領域での燃料の燃焼効率
の向上、ＮＯｘの低減、未燃分の低減に効果がある。
【００１３】本発明のバーナを用いて、さらに一次ノズ
ルから噴射する混合流体の噴流と二次空気噴流の合計の
酸素含有量が、燃料の量論酸素量（理論的に完全燃焼さ
せるに十分な量）未満になるような空気を供給する方法
を用いると、さらにＮＯｘの低減に効果がある。なお、
本発明の燃焼用含酸素気体とは空気又は燃焼排ガスを混
入した空気である。
ルから噴射する混合流体の噴流と二次空気噴流の合計の
酸素含有量が、燃料の量論酸素量（理論的に完全燃焼さ
せるに十分な量）未満になるような空気を供給する方法
を用いると、さらにＮＯｘの低減に効果がある。なお、
本発明の燃焼用含酸素気体とは空気又は燃焼排ガスを混
入した空気である。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面と共に説明する。図１に示すバーナは、一次ノズル２
の先端３が外向きに広げられており、二次空気１０の流
路出口を構成する一次ノズル２の先端部３とバーナ出口
外管４とが平行な外向きの流路５を形成している。二次
空気１０の流路のバーナ出口外管先端部６は更に外側に
広げられており、それはバーナ最外周壁７とで平行な流
路を構成し、三次空気出口流路８を形成している。
面と共に説明する。図１に示すバーナは、一次ノズル２
の先端３が外向きに広げられており、二次空気１０の流
路出口を構成する一次ノズル２の先端部３とバーナ出口
外管４とが平行な外向きの流路５を形成している。二次
空気１０の流路のバーナ出口外管先端部６は更に外側に
広げられており、それはバーナ最外周壁７とで平行な流
路を構成し、三次空気出口流路８を形成している。
【００１５】このような構成のバーナにおいて、微粉炭
と一次空気の混合流体１は火炉１５内では矢印１２の方
向に噴流として流れるが、この噴流の方向１２と二次空
気１０が火炉１５内で形成する噴流の方向１３の間には
角度θ１が形成され、また、二次空気１０の噴流方向１
３と三次空気１１が火炉１５内で形成する噴流方向１４
の間には角度θ２が与えられている。
と一次空気の混合流体１は火炉１５内では矢印１２の方
向に噴流として流れるが、この噴流の方向１２と二次空
気１０が火炉１５内で形成する噴流の方向１３の間には
角度θ１が形成され、また、二次空気１０の噴流方向１
３と三次空気１１が火炉１５内で形成する噴流方向１４
の間には角度θ２が与えられている。
【００１６】各噴流の方向１２、１３、１４の間に図１
に示す角度を与えることによって、図２に示すように、
バーナ近傍の微粉炭と一次空気の混合流体１の噴流１６
と二次空気噴流１７と三次空気噴流１８の各噴流間には
それぞれ循環渦１９，２０が形成される。混合流体噴流
１６と二次空気噴流１７の間に形成された循環渦１９は
混合流体噴流１６と二次空気噴流１７の混合を遅らせ、
空気不足の燃焼を促進すると共に、火炎後流の高温ガス
をバーナ近傍に循環させ、着火促進に寄与している。ま
た、二次空気噴流１７と三次空気噴流１８の間に形成さ
れた循環渦２０は、二次空気噴流１７と三次空気噴流１
８の混合を遅らせ、空気不足の燃焼を促進させる。
に示す角度を与えることによって、図２に示すように、
バーナ近傍の微粉炭と一次空気の混合流体１の噴流１６
と二次空気噴流１７と三次空気噴流１８の各噴流間には
それぞれ循環渦１９，２０が形成される。混合流体噴流
１６と二次空気噴流１７の間に形成された循環渦１９は
混合流体噴流１６と二次空気噴流１７の混合を遅らせ、
空気不足の燃焼を促進すると共に、火炎後流の高温ガス
をバーナ近傍に循環させ、着火促進に寄与している。ま
た、二次空気噴流１７と三次空気噴流１８の間に形成さ
れた循環渦２０は、二次空気噴流１７と三次空気噴流１
８の混合を遅らせ、空気不足の燃焼を促進させる。
【００１７】噴流の周方向に閉じられた空間を形成する
各噴流１６、１７、１８の間は負圧となるため、噴流１
６、１７、１８はバーナ後流で合流する。二段燃焼を行
うボイラにおいては、この噴流１６、１７、１８が合流
する特性により燃料と空気を徐々に混合させることがで
き、この特性により燃焼ガス中のＮＯｘ濃度の低減にと
って有効に働く。
各噴流１６、１７、１８の間は負圧となるため、噴流１
６、１７、１８はバーナ後流で合流する。二段燃焼を行
うボイラにおいては、この噴流１６、１７、１８が合流
する特性により燃料と空気を徐々に混合させることがで
き、この特性により燃焼ガス中のＮＯｘ濃度の低減にと
って有効に働く。
【００１８】図１に示すバーナのように二段燃焼を行わ
ないバーナにおいては、理論空気量以下の燃焼をいかに
長く維持するかが燃焼ガス中のＮＯｘ濃度を低減する上
で重要となる。燃焼用空気を一次、二次、三次と三分割
して供給する場合に、理論空気量以下の燃焼を実現する
ためには、一次空気と二次空気の合計を理論空気量以下
にする必要がある。この場合に理論空気量以下での燃焼
をバーナ後流側まで継続させるためには、三次空気の混
合をいかに遅らせるかが技術的なポイントとなる。
ないバーナにおいては、理論空気量以下の燃焼をいかに
長く維持するかが燃焼ガス中のＮＯｘ濃度を低減する上
で重要となる。燃焼用空気を一次、二次、三次と三分割
して供給する場合に、理論空気量以下の燃焼を実現する
ためには、一次空気と二次空気の合計を理論空気量以下
にする必要がある。この場合に理論空気量以下での燃焼
をバーナ後流側まで継続させるためには、三次空気の混
合をいかに遅らせるかが技術的なポイントとなる。
【００１９】上述のように、各噴流１６、１７、１８の
周方向に形成される閉じられた空間は負圧となるため、
いずれは合流する特性を有する。したがって、三次空気
噴流１８も二次空気噴流１７と合流することとなり、理
論空気量以下の燃焼を長く維持することは困難である。
この問題は各噴流１６、１７、１８の間の空間が負圧に
なるという特性を改善することにより解決される。具体
的には三次空気噴流１８を噴流の周方向に分割して外部
に対して解放することにより実現される。
周方向に形成される閉じられた空間は負圧となるため、
いずれは合流する特性を有する。したがって、三次空気
噴流１８も二次空気噴流１７と合流することとなり、理
論空気量以下の燃焼を長く維持することは困難である。
この問題は各噴流１６、１７、１８の間の空間が負圧に
なるという特性を改善することにより解決される。具体
的には三次空気噴流１８を噴流の周方向に分割して外部
に対して解放することにより実現される。
【００２０】図１と図３にはその具体例を示している。
図３は火炉側から見た図１に示すバーナの正面図であ
る。三次空気１１の流路出口に周方向に４カ所の分割板
２１を設けることにより、図４に火炉側からバーナ正面
を見て噴流のみを図示するように、三次空気噴流１８を
４つに分割すると、二次空気噴流１７と三次空気噴流１
８の間の空間は三次空気噴流１８の外部に解放される。
こうして、二次空気噴流１７と三次空気噴流１８との間
に三次空気噴流１８の外部から、矢印２２で示す気体の
流入が可能となる。
図３は火炉側から見た図１に示すバーナの正面図であ
る。三次空気１１の流路出口に周方向に４カ所の分割板
２１を設けることにより、図４に火炉側からバーナ正面
を見て噴流のみを図示するように、三次空気噴流１８を
４つに分割すると、二次空気噴流１７と三次空気噴流１
８の間の空間は三次空気噴流１８の外部に解放される。
こうして、二次空気噴流１７と三次空気噴流１８との間
に三次空気噴流１８の外部から、矢印２２で示す気体の
流入が可能となる。
【００２１】このように外部気体の流入により、二次空
気噴流１７と三次空気噴流１８の間の負圧は解消され
て、二次空気噴流１７と三次空気噴流１８の合流が抑制
され、ＮＯｘ及び未燃分の低減に効果がある。
気噴流１７と三次空気噴流１８の間の負圧は解消され
て、二次空気噴流１７と三次空気噴流１８の合流が抑制
され、ＮＯｘ及び未燃分の低減に効果がある。
【００２２】図５に本発明の他の実施の形態を示す。図
５に示す例は図１に示すバーナとはバーナの一次ノズル
２の先端に保炎器２３を設置していることが異なってい
る。保炎器２３の設置により、燃料の着火が促進され
て、還元領域での燃焼効率が向上し、ＮＯｘ及び未燃分
の低減に効果がある。
５に示す例は図１に示すバーナとはバーナの一次ノズル
２の先端に保炎器２３を設置していることが異なってい
る。保炎器２３の設置により、燃料の着火が促進され
て、還元領域での燃焼効率が向上し、ＮＯｘ及び未燃分
の低減に効果がある。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、炉内二段燃焼を行わな
くとも、燃料の着火が促進されて、還元領域での燃焼効
率が向上し、ＮＯｘ及び未燃分の低減に効果がある単段
燃焼バーナを提供することができるので、ボイラ火炉高
さを低減できることから経済性が高い。また、炉内二段
燃焼のような高度な燃焼制御を行わなくても、環境保全
に有効に寄与する。
くとも、燃料の着火が促進されて、還元領域での燃焼効
率が向上し、ＮＯｘ及び未燃分の低減に効果がある単段
燃焼バーナを提供することができるので、ボイラ火炉高
さを低減できることから経済性が高い。また、炉内二段
燃焼のような高度な燃焼制御を行わなくても、環境保全
に有効に寄与する。
【図１】 本発明の実施の形態のバーナ側面図である。
【図２】 図１のバーナ出口部で形成される噴流を示す
図である。
図である。
【図３】 本発明の実施の形態のバーナの正面図であ
る。
る。
【図４】 図３のバーナにより形成される噴流のバーナ
正面方向から見た図である。
正面方向から見た図である。
【図５】 本発明の実施の形態のバーナ側面図である。
【図６】 従来技術からなるバーナの構造例を示す。
１ 微粉炭と一次空気の混合流体 ２ 一次ノズル ３ 一次ノズル先端 ４ 二次空気出口外
管 ５ 二次空気出口流路 ６ 二次空気出口外
管 ７ バーナ最外周壁 ８ 三次空気出口流
路 ９ 風箱 １０ 二次空気 １１ 三次空気 １２ 微粉炭と一次空気の混合噴流方向 １３ 二次空気噴流方向 １４ 三次空気噴流
方向 １５ 火炉 １６ 混合流体噴流 １７ 二次空気噴流 １８ 三次空気噴流 １９、２０ 循環渦 ２１ 分割板 ２３ 保炎器
管 ５ 二次空気出口流路 ６ 二次空気出口外
管 ７ バーナ最外周壁 ８ 三次空気出口流
路 ９ 風箱 １０ 二次空気 １１ 三次空気 １２ 微粉炭と一次空気の混合噴流方向 １３ 二次空気噴流方向 １４ 三次空気噴流
方向 １５ 火炉 １６ 混合流体噴流 １７ 二次空気噴流 １８ 三次空気噴流 １９、２０ 循環渦 ２１ 分割板 ２３ 保炎器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉増 公治 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉事業所内 Ｆターム(参考） 3K065 QA01 QB05 QB11 QB18 QC03 TA01 TA04 TB09 TD07 TE01 TE10 TF03 TH02
Claims (8)
- 【請求項１】 火炉内で粉末固体燃料を燃焼させる粉末
固体燃料用バーナにおいて、 粉末固体燃料と粉末固体燃料搬送用気体の混合流体を火
炉内に噴射する一次ノズルと該一次ノズルの外周部に環
状に配置される複数の燃焼用含酸素気体の供給ノズルと
を設け、複数の燃焼用含酸素気体供給ノズルからの各々
の燃焼用含酸素気体の噴流の流線の一次ノズルの中心軸
に対する角度を０度を超して４０度以下とし、また複数
の環状の燃焼用含酸素気体供給ノズルの少なくとも一つ
のノズル先端の燃焼用含酸素気体噴流出口部を円周方向
に分割したことを特徴とする粉末固体燃料用バーナ。 - 【請求項２】 複数の燃焼用含酸素気体供給ノズルから
の各々の燃焼用含酸素気体の噴流の流線の一次ノズルの
中心軸に対する角度が、隣接する噴流の間に、旋回方向
を異にする一対の渦を形成するような角度になるように
設定することを特徴とする請求項１記載の粉末固体燃料
用バーナ。 - 【請求項３】 複数の燃焼用含酸素気体供給ノズルは一
次ノズルの外周に設けられる二次空気噴流を噴射する二
次空気流路と該二次空気流路の外周に設けられる三次空
気噴流を噴射する三次空気流路とからなり、一次ノズル
から噴射する混合流体の噴流が、前記一対の渦の後流に
おいて二次空気噴流と混合されるように二次空気流路と
三次空気流路からの各々の空気噴流の流線の一次ノズル
の中心軸に対する角度を設定することを特徴とする請求
項２記載の粉末固体燃料用バーナ。 - 【請求項４】 一次ノズルから噴射する混合流体の噴流
と二次空気噴流との混合位置の後流側において、三次空
気噴流が他の噴流と混合するように二次空気流路と三次
空気流路からの各々の空気噴流の流線の一次ノズルの中
心軸に対する角度を設定することを特徴とする請求項２
記載の粉末固体燃料用バーナ。 - 【請求項５】 最外周の燃焼用含酸素気体供給ノズルの
先端の噴流出口部を円周方向に分割したことを特徴とす
る請求項１記載の粉末固体燃料用バーナ。 - 【請求項６】 一次ノズルの先端に保炎器を設けたこと
を特徴とする請求項１記載の粉末固体燃料用バーナ。 - 【請求項７】 請求項１記載の粉末固体燃料用バーナを
備えたことを特徴とする燃焼装置。 - 【請求項８】 請求項３記載の粉末固体燃料用バーナに
おける一次ノズルから噴射する混合流体の噴流と二次空
気噴流の合計の酸素含有量が、燃料の量論酸素量未満に
なるような空気を供給することを特徴とする粉末固体燃
料用バーナへの空気供給方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11167827A JP2000356309A (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | 粉末固体燃料用バーナと燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11167827A JP2000356309A (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | 粉末固体燃料用バーナと燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000356309A true JP2000356309A (ja) | 2000-12-26 |
Family
ID=15856841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11167827A Pending JP2000356309A (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | 粉末固体燃料用バーナと燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000356309A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1999
- 1999-06-15 JP JP11167827A patent/JP2000356309A/ja active Pending
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