JP2009074782A - 加水燃料燃焼装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高配合の加水燃料の完全燃焼と、燃費の節減が可能な燃焼装置を提供する。
【解決手段】円筒の前・後部を円錐形にして外殻４を鋼材その内部を耐熱鋼材で構成する。後部円錐端部に燃料噴霧バーナー９を設置する。前部円錐端には１ないし数個の火焔噴射筒６を設け、各火焔噴射筒６の先端を円筒の内径より大きく拡大し高熱ガスの噴射角を拡大させる。燃料噴霧バーナー９により重油又は灯油を噴霧して燃焼装置内部を加熱し７００℃以上に達した後、加水燃料を噴霧して燃焼させ、重油・灯油の噴霧量を低減させる。前部円錐端に設けた数個の火焔噴射筒により燃焼炉内に広い範囲に高熱ガスを噴射することにより燃焼効率を向上させることが出来る。
【選択図】図２

Description

本発明は加水燃料の燃焼装置に関するものである

従来、燃焼により熱源を供給する燃焼装置には重油、軽油及び灯油などが使用されていた。燃焼時にはダイオキシン、硫黄化合物、塩化水素、窒素酸化物等の有害ガスが発して社会問題化している。これらの有害ガスの排出を防止するには高温で燃焼させる必要から大規模な燃焼設備、施設が必要があった。
また、従来の加水燃焼装置は燃焼室内に蓄熱塊を設け、これに燃料を噴霧して焼き玉エンジンの原理で燃焼させている。また火焔噴射孔が前部に１箇所のみであったため接属する燃焼炉内に火焔が１条噴霧するだけで炉中心部と外縁部とに温度差が発生し炉内温度の均衡性に難があった。

発明が解決しようとする課題

本発明は上記の問題点を解決する事を目的とし、蓄熱塊を必要としない単純な構造の燃焼装置と火炎の形状を拡散可能な噴霧筒を１ないし数個設ける。噴霧された加水燃料は燃焼装置の予熱温度により微爆発し完全燃焼する。燃焼装置で発生した高熱は広角度で炉内に噴霧され炉内温度の均衡化する事が可能となり燃焼の高率化を図る。

課題を解決する手段

本発明の手段は次のとおりである。
請求項１の発明は、外殻には微水蒸気爆発に耐え得る鋼材を使用して後部円錐部、円胴部、前部円錐部により構成し、上下２分割あるいは前後部を３固に分割することができる。
内部は所定の厚さにより耐熱素材により被覆し、後部円錐端部にはオイルと加水燃料噴霧バーナーを設置する。前部円錐部は後部円錐より緩やかにし先端部に数個の火炎噴霧筒またはリング状の火焔噴射孔を設ける。
燃焼装置は予め後部に設けるオイル噴霧装置により噴霧された油の燃焼により７００℃程度に加熱した後加水燃料を噴霧して燃料が炉内の高熱により水蒸気微爆発を起こさせることを特徴とする。
請求項２の発明は前部円錐部端に数個の火焔噴射筒またはリング状の噴射孔を設け先端を放射状に加工する事により火焔の噴射範囲を炉内に拡大することが可能となり、炉内温度を均衡化することを特徴とする。

図面は本発明の実施例を示したもので、図面−２及び図面−３は設備全体をしめしたものあり、燃焼設備は符号１の円胴部、符号２の後部円錐部、符号３の前部円錐部からなり２の後端部にバーナー９、前側円錐部３の先端部に火焔噴射筒６設ける。

前記構造体の外殻４は水蒸気微爆発に耐え得る鋼材で形成し内部全面を所定の厚さを有する耐熱素材５により被覆する。実施例では４にＳＳ４００を使用し、内部耐熱素材は旭硝子（株）製の「旭キャスター１３Ｓ」と和田パーライト（株）製の「和田パーライト２号」を混合して使用した。

図中の符号６は火焔噴射筒であり、火焔を広範囲に噴射させるため数個の筒または外縁に沿って円形の噴射孔１３のような形状を特徴とする。円筒の数及び総体の噴射筒面積は装置からの噴霧圧力を２〜２．５ｋｇｆ／ｃｍ^２となるよう調整する。

図−６及び図−６Ｃ−Ｃの符号１２は火焔を拡大して噴霧する必要がある場合噴射筒先端を詳細図のように放射状に拡大することが特徴である。

図−８及び図−８のＤ−Ｄに示す符号１３は前記同様火焔を広範囲に噴射することを特徴とする。噴射口面積は前記［０００７］記述したとおりである。

図−３の符号９は燃料噴射用バーナーであり、符号１０は燃焼装置予熱用バーナーを示し、符号１１は加水燃料の噴霧バーナーであり各々圧送ポンプを介して燃料貯蔵タンクに連絡している。

以上により１０の燃料噴霧バーナーにより燃焼装置を７００℃程度に予熱した後、１１の加水燃料噴霧バーナーにより加水燃料を燃焼させる。

工場廃液の燃焼試験において実施した［燃焼装置の有無と温度上昇の傾向］は図−１に示す。燃焼装置を使用しない場合は加水燃料を噴霧すると温度低下をきたし結果的に消火する。

工場廃液を水に置き換えて加水燃料を製造して燃焼した場合の排ガス測定値

発明の効果

本発明によれば、前記のとおり高配合の油対水が１：３〜５程度の加水燃料の燃焼が可能であり、噴霧筒を多く設けることにより燃焼装置に接続する燃焼炉内に火焔を拡散して噴射する事が可能となり燃焼の効率化による燃料費の節減と、有毒ガスを完全燃焼することにより排気ガスをクリーン化する事が可能となる。

燃焼装置の有無と温度上昇の傾向 平面図 縦断面図 図−２のＡ−Ａ断面 図−３のＢ−Ｂ断面 火焔噴射筒 図−６のＣ−Ｃ断面 リング状火焔噴射口 図−８のＤ−Ｄ断面

符号の説明

１ 燃焼室円筒部
２ 燃焼室後部円錐部
３ 燃焼室前部円錐部
４ 外殻
５ 耐熱被覆 （キャスター）
６ 火焔噴射筒
７ 温度計挿入管
８ 監視孔
９ 噴霧バーナー
１０ 予熱燃料送油管
１１ 加水燃料送油管
１２ 耐熱金属塊
１３ 火焔放射筒端部拡張
１４ リング形状放射孔
１５ 接続フランジ

Claims (2)

1. 外殻を円筒形と前・後部円錐形とし鋼材により構成し、内面は後部円錐形・円胴形及び前部を後部よりやや緩い円錐とし、内部全面を所定の厚さにより全面耐熱素材で被覆する。後部円錐の端部には燃料噴射バーナーを、前部には数個の火焔噴射筒あるいはリング状の噴射孔を設ける。
   前記、装置後方に設置するバーナーにより重油または灯油を装置内に噴霧し円筒内温度を７００℃前後に加熱した後加水燃料を噴霧すると加水燃料に含まれている水は微水蒸気爆発を起こし３２００倍に膨張し、分解した水素と酸素は微細化した油と混合して完全燃焼させる事を特徴とする加水燃料燃焼装置。
2. 前側円錐部に設ける火焔噴射筒を複数あるいはリング状に設ける事により燃焼設備に接続する燃焼炉の炉内に火焔を拡散して噴霧し炉内温度を均衡化するための火焔噴射筒の数と形状を特徴とする加水燃料燃焼装置。

Images