JP2010071575A

JP2010071575A - 多種燃料の同軸燃焼バーナ装置とその運転方法

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Publication number: JP2010071575A
Application number: JP2008240541A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Tsumura; 俊一津村; Hitoshi Takasugi; 仁之高杉; Toru Kobashi; 徹小橋; Hiroyuki Fujimoto; 浩之藤本; Yutaka Kamuragi; 豊冠木; Toru Otsuka; 徹大塚; Yoshinori Makikawa; 義憲槇川
Original assignee: Bab Hitachi Industrial Co
Current assignee: Mitsubishi Power Industries Ltd
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2010-04-02
Anticipated expiration: 2028-09-19
Also published as: JP5078030B2

Abstract

【課題】２種類の液体燃料を保炎器内部のバーナ中心軸部で同時に燃焼させることができる多種液体燃料の同軸燃焼バーナ装置を提供すること。
【解決手段】火炉の壁面のスロート１に設けられたバーナの中心軸Ｃ回りに設けられる先端に末広がり状の保炎器２ａを有する円筒状のスリーブ２と該スリーブ２内に設けられ、中心軸Ｃを中心として対称的な位置に液体燃料の噴出方向が互いに９０度異なるバーナチップ３１ａ，３１ｂを先端に有する２つの油噴霧器３ａ，３ｂを設けたので、両方の油噴霧器３ａ，３ｂにより大容量の異種燃料を同時に並行燃焼ができ、バーナ台数が少なくなり、コスト面、メンテナンス面及びボイラの安定運用と省力化に効果がある。また、市販されないような品質の各種燃料であっても、他の燃料と共に主燃料として利用できるので、産業上の利用可能性が高い。
【選択図】図１

Description

本発明は燃料バーナ装置、特に多種燃料を同時に同軸上で燃焼可能な燃焼バーナ装置とその運転方法に関する。

従来の典型的な多種燃料用のバーナ装置の一例を図４の縦断側面図に示す。
火炉のバーナスロート１に上記多種燃料バーナ装置が配置され、該バーナ装置の中心部には先端に末広がり状の保炎器２aを有する円筒状のスリーブ２を備え、該スリーブ２の中心軸Ｃには先端にバーナチップ３１を有する油噴霧器３を配置し、円筒状スリーブ２の外周部には一次空気流路４が設けられる。

また一次空気流路４の外周部に燃焼用二次空気流路５が設けられ、一次空気流路４には火炉側壁の外側に配置される風箱７から燃焼用空気が供給され、一次空気流路４にスライド式に開閉自在に設けられたダンパ８の開閉度合を調整して空気流１２が供給され、二次空気流路５にはエアレジスタ１０を設けて旋回する空気流９が供給される。

円筒状スリーブ２の先端の保炎器２ａは、一次空気流路４からの一次空気が火炉内に吹き出す際の抵抗体となり、保炎器２ａの出口の火炉内部に空気の循環流を形成させ、該循環流に円筒状スリーブ２内の油噴霧器３先端のバーナチップ３１から噴出する液体燃料と燃焼用一次空気が適正に混合されることで燃料が確実に着火して燃焼を継続させる効果がある。

図４にはバーナ中心部に配置した油噴霧器３に一種類の液体燃料（例えば重油、軽油、灯油、副生油、残渣油など）を供給し、火炉内でこの一種類の燃料を燃焼させる方式の燃焼用バーナ装置の断面図を示すが、このようなバーナ装置においては、円筒状スリーブ２の外周の一次空気流路４内には円筒状スリーブ２の中心軸部の油噴霧器３で使用される液体燃料と同種又は異種の液体燃料用の油噴霧器又はガス燃料用のガスノズルを配置した構成が知られている。図４にはガスノズル１５を一次空気流路４内に配置した例を示す。

なお、上記副生油とは、化学工場等で二次的に生成される発熱量を有する油のことであり、市販できないため、製造工場内のボイラ用燃料として、Ｃ重油等の一般燃料と併用されるケースが多い液体燃料である。

また、油噴霧器３は風箱７の外側からエアシリンダ２７によりバーナ中心軸方向にスライド（以下火炉の外側に遠ざかるスライドを「後退する」、火炉内側に向けてスライドする場合を「前進する」ということがある）自在に構成されている。油噴霧器３は燃焼時にはエアシリンダ２７で前進させて炉内側の位置でバーナチップ３１より燃料を投入して燃焼を継続させる。また、消火時は焼損防止及び残油燃料の固化防止を目的として、油噴霧器３を後退させてウインドボックス側の所定位置に移動する。
特開２００７−２４３４７号公報

図４において、バーナ中心軸部の円筒状スリーブ２内の油噴霧器３では単一の液体燃料を燃焼させるだけである。異種の大容量液体燃料を単一のボイラで燃焼するニーズは多くあるが、単一のバーナで同時に燃焼させる技術は従来無く、従来技術では、別バーナで個別に燃焼させる方法を採用していた。また、単一のバーナで大容量の異種液体燃料を燃焼させる場合は、２種類の液体燃料系統を設置し、バーナ口でいずれか１種類の燃料を選択可能な構成として、燃焼させる方法を採用していた。しかしこれらの従来技術では構成が複雑となると共に高コストとなるため、異種の大容量液体燃料を単一のバーナで各々専焼または混焼できるようにしたバーナ装置が望まれていた。

また、上記従来の多種燃料バーナ装置の一次空気流路４内にガス燃料用のガスノズル１５を配置した場合には、円筒状スリーブ２内の油噴霧器３から火炉内に噴出する火炎は、ガスノズル１５に当たる可能性があり、該ガスノズル１５にガス燃料が連続的に供給されていると自己冷却効果により支障がないが、ガスノズル１５にガス燃料が供給されていないとガスノズル１５が焼損するポテンシャルを有することになる。従来技術の構成でガスノズル１５の焼損ポテンシャルを低減する手段としては、バーナチップ３１から噴出する液体燃料の噴射角度を狭くし、液体燃料火炎がガスノズル１５と非接触とする方法があるが、保炎性能を悪化させる等、燃焼性能に悪影響を与える可能性を有していた。

そこで、本発明の課題は、２種類の液体燃料を保炎器内部のバーナ中心軸部で同時に燃焼させることができ、また燃焼用空気流路に配置する燃料ノズルの焼損を防ぐことができる多種液体燃料の同軸燃焼バーナ装置を提供することである。

本発明者は、前記従来の課題を解決するために次の解決手段を採用する。

請求項１記載の発明は、火炉の壁面のスロート（１）に設けられたバーナ装置であって、バーナ中心軸（Ｃ）回りに設けられる先端に末広がり状の保炎器（２ａ）を有し、バーナ中心軸（Ｃ）に沿ってスライド可能な円筒状のスリーブ（２）と、該スリーブ（２）内に設けられ、バーナ中心軸（Ｃ）を中心として対称的な位置に液体燃料の噴出方向が互いに９０度異なるバーナチップ（３１ａ，３１ｂ）をそれぞれ先端に有し、バーナ中心軸（Ｃ）に沿ってスライド可能な２つの油噴霧器（３ａ，３ｂ）と、前記スリーブ（２）の外周部に少なくとも１つ設けた燃焼用空気流路（４，５，・・・）と、該燃焼用空気流路（４，５，・・・）内に、バーナ中心軸（Ｃ）を中心に対称的な位置に同一燃料を燃焼させ、バーナ中心軸（Ｃ）に沿って少なくとも２つ以上の燃料ノズル（１５ａ，１５ｂ，・・・）を設けた多種燃料の同軸燃焼バーナ装置である。

請求項２記載の発明は、バーナ中心軸（Ｃ）回りに設けられる先端に末広がり状の保炎器（２ａ）を有し、バーナ中心軸（Ｃ）に沿ってスライド可能な円筒状のスリーブ（２）と、該スリーブ（２）内に設けられ、バーナ中心軸（Ｃ）を中心として対称的な位置に液体燃料の噴出方向が互いに９０度異なるバーナチップ（３１ａ，３１ｂ）をそれぞれ先端に有し、バーナ中心軸（Ｃ）に沿ってスライド可能な２つの油噴霧器（３ａ，３ｂ）と、前記スリーブ（２）の外周部に少なくとも１つ設けた燃焼用空気流路（４，５，・・・）と、該燃焼用空気流路（４，５，・・・）内に、バーナ中心軸（Ｃ）を中心に対称的な位置に同一燃料を燃焼させ、バーナ中心軸（Ｃ）に沿って少なくとも２つ以上の燃料ノズル（１５ａ，１５ｂ，・・・）とを火炉の壁面のスロート（１）に設けた多種燃料の同軸燃焼バーナ装置の運転方法であって、スリーブ（２）内の２つの油噴霧器（３ａ，３ｂ）の内の一方で液体燃料を燃焼させている状態から前記２つの油噴霧器（３ａ，３ｂ）の内の他方でも同時に並行燃焼させる場合には、前記他方の油噴霧器（３ａ又は３ｂ）を新たに燃焼させる前に当該他方の油噴霧器（３ａ又は３ｂ）をパージ媒体によりパージしている間は、燃焼中の一方の油噴霧器（３ｂ又は３ａ）は当該バーナ装置に設けられた点火トーチ（１８）により燃焼状態を維持させる多種燃料の同軸燃焼バーナ装置の運転方法である。

請求項３記載の発明は、バーナ中心軸（Ｃ）回りに設けられる先端に末広がり状の保炎器（２ａ）を有し、バーナ中心軸（Ｃ）に沿ってスライド可能な円筒状のスリーブ（２）と、該スリーブ（２）内に設けられ、バーナ中心軸（Ｃ）を中心として対称的な位置に液体燃料の噴出方向が互いに９０度異なるバーナチップ（３１ａ，３１ｂ）をそれぞれ先端に有し、バーナ中心軸（Ｃ）に沿ってスライド可能な２つの油噴霧器（３ａ，３ｂ）と、前記スリーブ（２）の外周部に少なくとも１つ設けた燃焼用空気流路（４，５，・・・）と、該燃焼用空気流路（４，５，・・・）内に、バーナ中心軸（Ｃ）を中心に対称的な位置に同一燃料を燃焼させ、バーナ中心軸（Ｃ）に沿って少なくとも２つ以上の燃料ノズル（１５ａ，１５ｂ，・・・）とを火炉の壁面のスロート（１）に設けた多種燃料の同軸燃焼バーナ装置の運転方法であって、スリーブ（２）内の２つの油噴霧器（３ａ，３ｂ）を同時に並行燃焼させている状態から一方の油噴霧器（３ａ又は３ｂ）を消火する場合に、消火する一方の油噴霧器（３ａ又は３ｂ）をパージ媒体によりパージしている間は燃焼中の他方の油噴霧器（３ｂ又は３ａ）は当該バーナ装置に設けられた点火トーチ（１８）により燃焼状態を維持させる多種燃料の同軸燃焼バーナ装置の運転方法である。

請求項１記載の発明によれば、スリーブ（２）内に設けられ、バーナ中心軸（Ｃ）を中心として対称的な位置に液体燃料の噴出方向が互いに９０度異なるバーナチップ（３１ａ，３１ｂ）をそれぞれ先端に有する２つの油噴霧器（３ａ，３ｂ）を配置して両方の油噴霧器（３ａ，３ｂ）により単一のバーナで大容量の異種液体燃料を各々干渉すること無く、同時に並行燃焼可能とすること又はそれぞれの液体燃料を単独で燃焼可能にすることができる。単一のバーナで大容量の異種液体燃料を同時に並行燃焼可能とすること又はそれぞれの液体燃料を単独で燃焼可能にすることにより、システム構成を大幅に簡略化すると共に、バーナ本数を削減できる。

また、燃料ノズル（１５ａ，１５ｂ，・・・）に燃料を供給せず、バーナチップ（３１ａ及び／又は３１ｂ）により燃料が燃焼している場合は、円筒状スリーブ（２）がバーナ中心軸（Ｃ）に沿った方向に前進する図１（ｂ）の位置で燃焼させるため、燃料ノズル（１５ａ，１５ｂ，・・・）はバーナチップ（３１ａ及び／又は３１ｂ）によって形成される火炎と接触しないため焼損することがない。また、燃料ノズル（１５ａ，１５ｂ，・・・）に燃料を供給し、かつバーナチップ（３１ａ及び／又は３１ｂ）により燃焼している場合は、燃料ノズル（１５ａ，１５ｂ，・・・）によって形成される火炎を安定させるため、円筒状スリーブ（２）をバーナ中心軸（Ｃ）に沿った方向に後退する図１（ａ）の位置にスライドさせ設定するが、燃料ノズル（１５ａ，１５ｂ，・・・）には常に燃料が供給されるようにしさえすれば自己冷却効果により、燃料ノズル（１５ａ，１５ｂ，・・・）が焼損することがない。さらに、燃料ノズル（１５ａ，１５ｂ，・・・）に燃料を供給し、かつバーナチップ（３１ａ及び３１ｂ）を非燃焼とした場合は、円筒状スリーブ（２）をバーナ中心軸（Ｃ）に沿った方向に後退する図１（ａ）の位置で燃焼させるが、燃料ノズル（１５ａ，１５ｂ，・・・）は自己冷却効果により焼損することがない。

別の効果として２つの油噴霧器（３ａ，３ｂ）で使用する燃料とは別種燃料を燃料ノズル（１５ａ，１５ｂ，・・・）で燃焼させることができ、バーナ装置の利用価値が従来より向上する。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載発明のバーナ装置の２つの油噴霧器（３ａ，３ｂ）の内の一方で液体燃料を燃焼させている状態から、前記２つの油噴霧器（３ａ，３ｂ）の内の他方も同時に並行燃焼させる場合には、前記他方の油噴霧器（３ａ又は３ｂ）を新たに燃焼させる前に当該油噴霧器（３ａ又は３ｂ）をパージ蒸気によりパージしている間は、燃焼中の一方の油噴霧器（３ｂ又は３ａ）は当該バーナ装置に設けられた点火トーチ（１８）により燃焼状態を維持させることでバーナによる燃焼を安定した状態で継続させながら、その燃料の種類を変更、追加することができるのでバーナ装置の利用性が従来より増す。

請求項３記載の発明によれば、請求項１記載発明のバーナ装置のスリーブ（２）内の２つの油噴霧器（３ａ，３ｂ）を同時に並行燃焼させている状態から一方の油噴霧器（３ａ又は３ｂ）を消火する場合に、消火する油噴霧器（３ａ又は３ｂ）をパージ蒸気によりパージしている間は燃焼中の一方の油噴霧器（３ｂ又は３ａ）は当該バーナ装置に設けられた点火トーチ（１８）により燃焼状態を安定した状態で維持させることで、バーナによる燃焼を継続させながら、消火後に油噴霧器（３ａ，３ｂ）で新たに使用する燃料の種類を変更、追加することができるので、バーナ装置の利用性が従来より増す。

本発明に係わる多種液体燃料の同軸燃焼バーナ装置について図面と共に説明する。
図１（ａ）、（ｂ）は本実施例の燃焼バーナ装置（単にバーナということがある。）の一部断面を示す平面図であり、図１（ａ）は燃料ノズル１５ａ〜１５ｆによる燃焼を実施する場合の末広がり状の保炎器２ａを有する円筒状のスリーブ２をバーナ中心軸Cに沿った方向に後退させた状態図、図１（ｂ）は燃料ノズル１５ａ〜１５ｆによる燃焼を実施しない場合の末広がり状の保炎器２ａを有する円筒状のスリーブ２をバーナ中心軸Cに沿った方向に前進させた状態図である。図１（ｃ）は火炉側から見た燃焼バーナ装置の正面図である。

火炉の壁面のスロート１に設けられたバーナは、中心軸Ｃの回りに先端に末広がり状の保炎器２ａを有する円筒状のスリーブ２を備え、該スリーブ２の中心軸部には先端にバーナチップ３１ａ，３１ｂをそれぞれ有し、互いに異なる種類の液体燃料を各々専焼または同時に混焼可能な第１油噴霧器３ａと第２油噴霧器３ｂを配置し、スリーブ２の外周部には燃焼用一次空気流路４を設けている。また、図１に示す例では一次空気流路４の外周部に燃焼用二次空気流路５が設けられている。

一次空気流路４と二次空気流路５は火炉側壁の外側に配置される風箱７から燃焼用空気が供給され、一次空気流路４にスライド式に開閉自在に設けられたダンパ８により一次空気流路４の開口部４ａの開閉度合を調整して一次空気流１２が供給され、二次空気流路５にはエアレジスタ１０を設けて旋回する空気流９が供給される。なおダンパ８は図示しない開閉機構によりバーナ中心軸Ｃに沿った方向に摺動する。

円筒状のスリーブ２の先端に設けられる末広がり状の保炎器２ａは、前述のように、一次空気流路４からの一次空気が火炉内に吹き出す際の抵抗板となり、スリーブ２の保炎器２ａ出口側の火炉内に空気の循環流（図示せず）を形成させ、該循環流にスリーブ２の内部の油噴霧器３ａ，３ｂから火炉内に噴出する液体燃料と一次空気流路４からの燃焼用一次空気が適正に混合されることで液体燃料が確実に着火して燃焼を継続させる効果がある。

さらに、円筒状スリーブ２は風箱７の開口部にガイドスリーブ１１を介して挿入され、風箱７の外側からシリンダ２７によりバーナ中心軸Ｃに沿ってスライド（進退）自在となっている。

また、２本の油噴霧器３ａ，３ｂは２本のシリンダ１３ａ，１３ｂによりそれぞれ対応する油噴霧器３ａ，３ｂが円筒状スリーブ２に支持されながらバーナ中心軸Ｃに沿ってスライド（進退）自在となっている。そのため、２本の油噴霧器３ａ，３ｂの内のいずれかを後退させないで、当該後退させてない油噴霧器３ａ又は３ｂを用いて、目的の液体燃料を円筒状スリーブ２の後流側で燃焼させることができる。

図１（ｃ）には一次空気流路４の内部に多数の第３の燃料ノズル１５ａ，１５ｂ，・・・を一次空気流路４の円周方向に均等間隔で４本〜６本など多数配置している例を示している。

多数の第３の燃料ノズル１５ａ〜１５ｆをバーナ中心軸Ｃに沿ってスライドする構成を採用すると、スライド構造が複雑になるので、第３の燃料ノズル１５ａ〜１５ｆはバーナ中心軸Ｃに沿ってスライドしない固定した構成を採用している。

第３の燃料ノズル１５ａ〜１５ｆはスライドしない構造であるが、燃料ノズル１５ａ〜１５ｆには燃料を供給せず、バーナチップ３１ａ及び／又は３１ｂにより燃料が燃焼している場合は、円筒状スリーブ２がバーナ中心軸Ｃに沿った方向に前進する図１（ｂ）の位置で燃焼させるため、燃料ノズル１５ａ〜１５ｆはバーナチップ３１ａ及び／又は３１ｂによって形成される火炎と接触しないため焼損することがない。また、燃料ノズル１５ａ〜１５ｆに燃料を供給し、かつバーナチップ３１ａ及び／又は３１ｂにより燃料が燃焼している場合は、燃料ノズル１５ａ〜１５ｆによって形成される火炎を安定させるため、円筒状スリーブ２をバーナ中心軸に沿った方向に後退する図１（ａ）の位置にスライドさせて設定するが、燃料ノズル１５ａ〜１５ｆには常に燃料が供給されるようにしさえすれば自己冷却効果により、燃料ノズル１５ａ〜１５ｆが焼損することがない。さらに、燃料ノズル１５ａ〜１５ｆに燃料を供給し、かつバーナチップ３１ａ及び３１ｂを非燃焼とした場合は、円筒状スリーブ２がバーナ中心軸Ｃに沿った方向に後退する図１（ａ）の位置で燃料を燃焼させるが、燃料ノズル１５ａ〜１５ｆは自己冷却効果により焼損することがない。

第３の燃料ノズル１５ａ〜１５ｆは一次空気流路４の円周方向に均等間隔に配置するのであれば、例えばバーナ中心軸Ｃを中心として１８０度対称的な位置に２本配置する構成を採用してもよい。

前記第３の燃料ノズル１５ａ〜１５ｆには、前記円筒状スリーブ２内に設けた２本の油噴霧器３ａ，３ｂに流す２種類の液体燃料のいずれかの液体燃料と同一の液体燃料又は前記２種類の液体燃料とは異なる液体燃料又はガス燃料を供給して燃焼させることができる。

また、電気着火式点火トーチ１８を火炉壁面のバーナスロート１の炉内付近に先端部が臨むように配置しており、保炎器２ａの後流側の火炉内に形成される空気と燃料の混合循環流に対して着火を行う。

この構成により、油噴霧器３ａ，３ｂのいずれか一方の油噴霧器３ａ又は３ｂを選択して燃焼位置に前進させ、保炎器２ａの後流域に安定した火炎を形成させることができる。一方、非燃焼の油噴霧器３ａ又は３ｂは待機位置に後退させることにより、火炉からの輻射熱等による異常過熱による焼損及び残燃料の固化を防止することが可能である。

円筒状スリーブ２内の２本の油噴霧器３ａ，３ｂ及び円筒状スリーブ２のバーナ中心軸Ｃに沿った方向へのスライドは火炉外部からそれぞれを手動操作により行われる構成又は各油噴霧器３ａ，３ｂ及び円筒状スリーブ２はスライド用エアシリンダ１３ａ，１３ｂ及び２７に供給する圧縮空気の切り換えを遠隔操作により行われる構成とすることができる。

図１（ｃ）に示すように、前記スリーブ２内に設けた２本の油噴霧器３ａ，３ｂがバーナ中心軸Ｃを中心として１８０度対称的な位置に配置される。そして各油噴霧器３ａ，３ｂの先端に設けたバーナチップ３１ａ，３１ｂは、図１（ｃ）に示すように、その液体噴出角度がバーナチップ３１ａ，３１ｂの中心から約７０〜９０度になるように設定して、各バーナチップ３１ａ，３１ｂの噴霧中心から互いに反対方向に対称的に液体燃料が吹き出す構成とし、隣接する２本のバーナチップ３１ａ，３１ｂからは互いに９０度ずれた方向に液体燃料が噴出するようにバーナチップ３１ａ，３１ｂを設ける。
なお、バーナチップ３１ａ，３１ｂは蒸気などの噴霧媒体で液体燃料を噴霧状に細粒化して液体燃料の燃焼促進効果を高めるものである。

上記した構成からなるスリーブ２内で隣接した２本の油噴霧器３ａ，３ｂの各バーナチップ３１ａ，３１ｂから噴出する液体燃料はバーナチップ３１ａ，３１ｂからは互いに９０度ずれた方向に噴出するので互いに干渉する度合いが小さいため、それぞれが異種の燃料であっても各燃料を専焼状態（最大入熱）で同時に燃焼させることができる。
なお、上記した異種燃料とは、例えば粘度、発熱量、組成成分などの性状の異なる液体燃料（例えば、重油、軽油、灯油、副生油、残渣油など）である。
本実施例のバーナを用いるとスリーブ２内で燃焼性の良い他の燃料と燃焼性の悪い燃料を共に燃焼させることができる利点がある。

図４に示すバーナ装置においてスリーブ２内に仮に隣接して２本の油噴霧器３を２本配置した場合、近接した２本の油噴霧器から３６０度の範囲に噴射した燃料微粒子が互いに干渉し、粗粒化することで燃焼が悪くなることが想定されたため、特に異種の液体燃料を本構成で同時に火炉内に噴出させて燃焼させた事例はなかったが、本実施例により、それが可能となった。

一次空気流路４内に設けた第３の燃料ノズル１５ａ，１５ｂ・・・に前記円筒状スリーブ２内に設けた２本の油噴霧器３ａ，３ｂに供給する液体燃料とは別種の液体燃料又はガス燃料を供給することで、合計３種類の燃料を同時に燃焼させることができる。

スリーブ２内の異種燃料を同時に燃焼可能な２本の油噴霧器３ａ，３ｂの内一方の油噴霧器３ａ又は３ｂのみを使用して異種燃料の内一方の燃料を燃焼させている状態で、他方の油噴霧器３ｂ又は３ａも使用して異種燃料の内、他方の燃料を燃焼させる並列燃焼に移行する場合には、並列燃焼に移行する前に新たに燃焼させる油噴霧器３ａ又は３ｂには残油燃料をクリーニングするためにパージ用蒸気を流してパージするが、このパージが燃焼中の一方の油噴霧器３ａ又は３ｂでの燃焼に対して悪影響を与えないようにするために、点火トーチ１８で燃焼中の油噴霧器３ａ又は３ｂでの燃料の燃焼をサポートさせて、燃焼が中断されないようにする。

スリーブ２内の２本の油噴霧器３ａ，３ｂで異種燃料を同時に燃焼させている場合に、一方の油噴霧器３ａ又は３ｂでの燃料の燃焼を中止させる（消火させる）場合には、消火する方の油噴霧器３ａ又は３ｂを消火後、配管内の残油を炉内に投入すると共に配管をクリーニングするために図２に示すように後退させて蒸気でパージするが、このパージが燃焼中の油噴霧器３ａ又は３ｂでの燃料の燃焼に対して悪影響を与えないようにするために、点火トーチ１８で燃焼中の油噴霧器３ａ又は３ｂでの燃料の燃焼をサポートさせて、燃焼を中断させないようにする。

図３に２本以上の油噴霧器３ａ，３ｂをバーナ中心軸Ｃに沿ってスライド自在とした燃焼バーナへの各燃料、燃焼用空気の供給制御のための構成図を示す。
スリーブ２内の２本以上の油噴霧器３ａ，３ｂにはそれぞれ別の種類の液体燃料ａ，ｂが供給されるが各液体燃料ａ，ｂの各燃料供給配管２０ａ，２０ｂには、燃料供給量を計測する流量計２１ａ，２１ｂ、該配管２０ａ，２０ｂ内の燃料流量を調節する流量調節弁２２ａ，２２ｂ、緊急時に燃料を火炉内に投入するのを防止するための遮断弁２３ａ，２３ｂがそれぞれ設けられている。またバーナの油噴霧器３ａ，３ｂ近くの各燃料供給配管２０ａ，２０ｂには、該配管２０ａ，２０ｂの内部に残留する燃料を消火するためにパージして火炉内に急速に排出するパージ蒸気の供給配管２４と該供給配管２４に各燃料供給配管２０ａ，２０ｂへのパージ蒸気の供給量を調節するためのパージ弁２５ａ，２５ｂをそれぞれ設けている。該パージ蒸気供給配管２４にはパージ蒸気供給源からなるパージ蒸気を随時供給できる構成になっている。また、前記流量計２１ａ，２１ｂで検出される各燃料供給量に基づきボイラマスタにより流量調節弁２２ａ，２２ｂがコントロールされ、バーナ運転指令により遮断弁２３ａ，２３ｂ、パージ弁２５ａ，２５ｂ及び四方電磁弁２６ａ，２６ｂ，２８がコントロールされる。

さらに、２つの油噴霧器３ａ，３ｂをバーナ中心軸Ｃに沿った方向にスライドをさせる各空気シリンダ１３ａ，１３ｂの伸縮駆動に圧縮空気が用いられ、該圧縮空気は四方電磁弁２６ａ，２６ｂを介して各シリンダ１３ａ，１３ｂの伸縮制御に用いられる。

また、圧縮空気はスリーブ２をバーナ中心軸Ｃに沿った方向にスライドをさせるエアシリンダ２７の伸縮駆動に用いられ、該圧縮空気は四方電磁弁２８を介してシリンダ２７の伸縮制御に用いられる。

なお、第３の燃料ノズル１５ａ，１５ｂ，・・・をスライドさせる場合は、該燃料ノズル１５ａ，１５ｂ，・・・を伸縮するための圧縮空気によるエアシリンダの伸縮駆動系を用いてもよい。

本発明は異種の燃料を同一保炎器内で同時に大容量で燃焼させることができるので、バーナ台数が少なくなり、コスト面、メンテナンス面及びボイラの安定運用と省力化に効果がある。また、市販されないような品質の各種燃料であっても、他の燃料と共に主燃料として利用できるので、産業上の利用可能性が高い。

本発明一実施例の燃焼バーナ装置の一部断面を示す平面図（図１（ａ）、（ｂ））と、図１（ａ）、（ｂ）のバーナ装置を火炉側から見た正面図（図１(ｃ)）である。図１燃焼バーナ装置の一方の油噴霧器を火炉側から後退させた場合の一部断面を示す平面図である。２本以上の油噴霧器をバーナ中心軸に沿ってスライド自在としたバーナ装置への各燃料、燃焼用空気の供給制御のための構成図である。従来の典型的な多種燃料バーナ装置の一例を示す縦断側面図（図４）である。

符号の説明

１バーナスロート２スリーブ
２ａ保炎器３油噴霧器
４一次空気流路５二次空気流路
７風箱８ダンパ
９空気流１０エアレジスタ
１１ガイドスリーブ１２燃焼用空気
１３エアシリンダ
１５第３の燃料噴霧器（ガスノズル）
１８電気着火式点火トーチ
２０ａ，２０ｂ液体燃料供給配管
２１ａ，２１ｂ流量計
２２ａ，２２ｂ流量調節弁
２３ａ，２３ｂ遮断弁
２４パージガス供給配管
２５ａ，２５ｂパージ弁
２６ａ，２６ｂ，２８四方電磁弁
２７エアシリンダ
３１油噴霧器のバーナチップ

Claims

火炉の壁面のスロート（１）に設けられたバーナ装置であって、
バーナ中心軸（Ｃ）回りに設けられる先端に末広がり状の保炎器（２ａ）を有し、バーナ中心軸（Ｃ）に沿ってスライド可能な円筒状のスリーブ（２）と、
該スリーブ（２）内に設けられ、バーナ中心軸（Ｃ）を中心として対称的な位置に液体燃料の噴出方向が互いに９０度異なるバーナチップ（３１ａ，３１ｂ）をそれぞれ先端に有し、バーナ中心軸（Ｃ）に沿ってスライド可能な２つの油噴霧器（３ａ，３ｂ）と、
前記スリーブ（２）の外周部に少なくとも１つ設けた燃焼用空気流路（４，５，・・・）と、
該燃焼用空気流路（４，５，・・・）内に、バーナ中心軸（Ｃ）を中心に対称的な位置に同一燃料を燃焼させ、バーナ中心軸（Ｃ）に沿って少なくとも２つ以上の燃料ノズル（１５ａ，１５ｂ，・・・）を設けたことを特徴とする多種燃料の同軸燃焼バーナ装置。
バーナ中心軸（Ｃ）回りに設けられる先端に末広がり状の保炎器（２ａ）を有し、バーナ中心軸（Ｃ）に沿ってスライド可能な円筒状のスリーブ（２）と、
該スリーブ（２）内に設けられ、バーナ中心軸（Ｃ）を中心として対称的な位置に液体燃料の噴出方向が互いに９０度異なるバーナチップ（３１ａ，３１ｂ）をそれぞれ先端に有し、バーナ中心軸（Ｃ）に沿ってスライド可能な２つの油噴霧器（３ａ，３ｂ）と、
前記スリーブ（２）の外周部に少なくとも１つ設けた燃焼用空気流路（４，５，・・・）と、
該燃焼用空気流路（４，５，・・・）内に、バーナ中心軸（Ｃ）を中心に対称的な位置に同一燃料を燃焼させ、バーナ中心軸（Ｃ）に沿って少なくとも２つ以上の燃料ノズル（１５ａ，１５ｂ，・・・）と
を火炉の壁面のスロート（１）に設けた多種燃料の同軸燃焼バーナ装置の運転方法であって、
スリーブ（２）内の２つの油噴霧器（３ａ，３ｂ）の内の一方で液体燃料を燃焼させている状態から前記２つの油噴霧器（３ａ，３ｂ）の内の他方でも同時に並行燃焼させる場合には、前記他方の油噴霧器（３ａ又は３ｂ）を新たに燃焼させる前に当該他方の油噴霧器（３ａ又は３ｂ）をパージ媒体によりパージしている間は、燃焼中の一方の油噴霧器（３ｂ又は３ａ）は当該バーナ装置に設けられた点火トーチ（１８）により燃焼状態を維持させることを特徴とする多種燃料の同軸燃焼バーナ装置の運転方法。
バーナ中心軸（Ｃ）回りに設けられる先端に末広がり状の保炎器（２ａ）を有し、バーナ中心軸（Ｃ）に沿ってスライド可能な円筒状のスリーブ（２）と、
該スリーブ（２）内に設けられ、バーナ中心軸（Ｃ）を中心として対称的な位置に液体燃料の噴出方向が互いに９０度異なるバーナチップ（３１ａ，３１ｂ）をそれぞれ先端に有し、バーナ中心軸（Ｃ）に沿ってスライド可能な２つの油噴霧器（３ａ，３ｂ）と、
前記スリーブ（２）の外周部に少なくとも１つ設けた燃焼用空気流路（４，５，・・・）と、
該燃焼用空気流路（４，５，・・・）内に、バーナ中心軸（Ｃ）を中心に対称的な位置に同一燃料を燃焼させ、バーナ中心軸（Ｃ）に沿って少なくとも２つ以上の燃料ノズル（１５ａ，１５ｂ，・・・）と
を火炉の壁面のスロート（１）に設けた多種燃料の同軸燃焼バーナ装置の運転方法であって、
スリーブ（２）内の２つの油噴霧器（３ａ，３ｂ）を同時に並行燃焼させている状態から一方の油噴霧器（３ａ又は３ｂ）を消火する場合に、消火する一方の油噴霧器（３ａ又は３ｂ）をパージ媒体によりパージしている間は燃焼中の他方の油噴霧器（３ｂ又は３ａ）は当該バーナ装置に設けられた点火トーチ（１８）により燃焼状態を維持させることを特徴とする多種燃料の同軸燃焼バーナ装置の運転方法。