JP2010243046A - Combustion method and combustion device of oil-water mixed fuel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油水混合燃料の燃焼方法および燃焼装置に関する。特に、乳化剤を添加せずに油分と水分とを混合した油水混合燃料の燃焼方法および燃焼装置に関する。 The present invention relates to a combustion method and combustion apparatus for oil / water mixed fuel. In particular, the present invention relates to an oil-water mixed fuel combustion method and combustion apparatus in which oil and water are mixed without adding an emulsifier.
化石燃料の燃焼により発生する窒素化合物や硫黄酸化物、一酸化炭素、煤塵等は環境汚染の原因物質として知られ、近年の原油の高騰は、世界経済に深刻な影響を及ぼし、化石燃料に代わる代替エネルギーの実用化に向けた開発が行われている。 Nitrogen compounds, sulfur oxides, carbon monoxide, dust, etc. generated by the combustion of fossil fuels are known as environmental pollutants, and the recent rise in crude oil has had a serious impact on the global economy, replacing fossil fuels. Development for practical application of alternative energy is underway.
しかし、世界で必要とされるエネルギーの大部分は、化石燃料の燃焼により供給されているのが実状である。この化石燃料の有効な利用法の1つとして、化石燃料を単に燃焼するよりも経済的で環境にやさしいエマルジョン燃料が注目されている。エマルジョン燃料は、化石燃料等の燃料油に水と乳化剤を添加して乳化させた燃料で、近年開発が進められ、その一部が実用化している。 However, the reality is that most of the energy required in the world is supplied by burning fossil fuels. As one of the effective uses of this fossil fuel, an emulsion fuel that is more economical and environmentally friendly than simply burning fossil fuel has been attracting attention. An emulsion fuel is a fuel obtained by adding water and an emulsifier to a fuel oil such as a fossil fuel, and has been developed in recent years. A part of the fuel has been put into practical use.
エマルジョン燃料の利用による燃焼効率の向上や環境汚染物質の低減のメカニズムはまだ完全には解明されてはいないが、水粒子が気化することによりエマルジョン燃料に含まれる燃料油を細かな粒子として飛散させ、酸素と接触する燃料油粒子の比表面積が大きくなり、その結果、燃焼効率が向上するものと考えられている。 Although the mechanism of improving the combustion efficiency and reducing environmental pollutants by using emulsion fuel has not been fully elucidated, the fuel oil contained in the emulsion fuel is scattered as fine particles by vaporization of water particles. It is considered that the specific surface area of the fuel oil particles that come into contact with oxygen is increased, and as a result, the combustion efficiency is improved.
また、水粒子が気化することにより、燃焼ガスの温度上昇が抑制されるため、窒素酸化物や粒子状物質の発生を抑制するものと考えられている。そして、吸熱反応である窒素酸化物の生成による熱損失がないため、エマルジョン燃料は化石燃料のみの燃焼よりも熱効率が高いとする見解もある。 Further, it is considered that the generation of nitrogen oxides and particulate matter is suppressed because the temperature increase of the combustion gas is suppressed by vaporization of water particles. There is also an opinion that emulsion fuel has higher thermal efficiency than combustion of fossil fuel alone because there is no heat loss due to the generation of nitrogen oxides, which is an endothermic reaction.
一方で、エマルジョン燃料は、燃料油粒子に水滴を含有した油中水滴型(W/O型)と水粒子中に油滴を含有した水中油滴型(O/W型)の何れかの構造をとるが、いずれの構造も水粒子と燃料油粒子からなる不安定な構造であるため、エマルジョンの粒子は形成されると経時的に粒子が凝集し、最終的には油層と水層との二層に分離する。 On the other hand, the emulsion fuel has either a water-in-oil type (W / O type) in which water droplets are contained in fuel oil particles or an oil-in-water type (O / W type) in which oil droplets are contained in water particles. However, since each structure is an unstable structure composed of water particles and fuel oil particles, when the emulsion particles are formed, the particles aggregate over time, and finally the oil layer and water layer Separate into two layers.
一般的なエマルジョン燃料の製造方法については、例えば特許文献1や特許文献2のように、界面活性剤を添加して乳化させる方法が開示されている。また、特許文献1には長期間保存させるために、濃縮エマルジョン燃料材を生成し、水で希釈した後に攪拌混合して利用することが開示されている。特許文献2には公害物質の低減と燃焼効率の向上に対して効果を示すことが開示されている。
As a general method for producing an emulsion fuel, for example,
しかし、乳化剤や安定化剤はエマルジョン燃料を長期間保存するために必須ではあるが、乳化剤や安定化剤を添加することでエマルジョン燃料の製造コストは高くなり、一方では乳化剤や安定化剤は燃料油に比して難燃性である場合があり、その添加によってエマルジョン燃料の燃焼効率を低下させていることも推察される。 However, emulsifiers and stabilizers are indispensable for long-term storage of emulsion fuels, but the addition of emulsifiers and stabilizers increases the production cost of emulsion fuels, while emulsifiers and stabilizers are fuels. It may be flame retardant as compared to oil, and it is also inferred that the addition of the oil reduces the combustion efficiency of the emulsion fuel.
本発明は、乳化剤を添加せずに油分と水分を混合した、燃焼効率の高い油水混合燃料の燃焼方法および燃焼装置を提供する。 The present invention provides an oil-water mixed fuel combustion method and combustion apparatus having high combustion efficiency, in which oil and water are mixed without adding an emulsifier.
本発明の一実施形態によると、水と燃料油と空気とを混合と同時に噴射し、前記水と燃料油と空気との混合物にさらに空気を送風しながら燃焼することを特徴とする油水混合燃料の燃焼方法が提供される。 According to one embodiment of the present invention, water, fuel oil, and air are injected simultaneously with mixing, and burned while blowing air to the mixture of water, fuel oil, and air. A combustion method is provided.
油水混合燃料の燃焼方法において、前記水と燃料油と空気との混合は、噴射ノズルで行われてもよい。 In the combustion method of the oil / water mixed fuel, the water, the fuel oil, and the air may be mixed by an injection nozzle.
また、本発明の一実施形態によると、水と燃料油とをミキサで混合し、前記水と燃料油との混合物と、空気とを混合と同時に噴射し、前記水と燃料油及び空気との混合物にさらに空気を送風しながら燃焼することを特徴とする油水混合燃料の燃焼方法が提供される。 According to an embodiment of the present invention, water and fuel oil are mixed with a mixer, the mixture of water and fuel oil and air are injected simultaneously with mixing, and the water, fuel oil and air are mixed. An oil-water mixed fuel combustion method is provided, wherein the mixture is burned while air is further blown into the mixture.
油水混合燃料の燃焼方法において、前記水と燃料油及び空気との混合は、噴射ノズルで行われてもよい。 In the combustion method of the oil / water mixed fuel, the water, the fuel oil, and the air may be mixed by an injection nozzle.
油水混合燃料の燃焼方法において、前記水は、直流電圧を印加し、1,300 nmから1,900 nmの波長の光を照射して処理してもよい。 In the method of burning oil-water mixed fuel, the water may be treated by applying a direct current voltage and irradiating light having a wavelength of 1,300 nm to 1,900 nm.
油水混合燃料の燃焼方法において、前記水は、1,250 Vから20,000 Vの直流電圧を印加して処理してもよい。 In the combustion method of the oil / water mixed fuel, the water may be treated by applying a direct current voltage of 1,250V to 20,000V.
また、本発明の一実施形態によると、水と燃料油と空気とを混合と同時に噴射する噴射ノズルと、前記噴射ノズルに送風し、前記水と燃料油と空気との混合物にさらに空気を送風するコンプレッサと、前記水と燃料油と空気との混合物にさらに空気を送風しながら燃焼する燃焼部とを含むことを特徴とする油水混合燃料の燃焼装置が提供される。 Further, according to one embodiment of the present invention, the jet nozzle that jets water, fuel oil, and air simultaneously with the mixing, the fan is blown to the jet nozzle, and the air is further blown to the mixture of the water, fuel oil, and air. There is provided a combustion apparatus for an oil / water mixed fuel, comprising: a compressor that performs combustion, and a combustion section that burns air while blowing air to the mixture of water, fuel oil, and air.
前記噴射ノズルは、回転軸方向に空気を供給するための流路を有する攪拌部材を含み、前記水と燃料油と空気との混合は、前記噴射ノズルで行われてもよい。 The injection nozzle may include a stirring member having a flow path for supplying air in the rotation axis direction, and the mixing of the water, the fuel oil, and the air may be performed by the injection nozzle.
また、本発明の一実施形態によると、水と燃料油とを混合するミキサと、前記水と燃料油との混合物と、空気とを混合と同時に噴射する噴射ノズルと、前記噴射ノズルに送風し、前記水と燃料油及び空気との混合物にさらに空気を送風するコンプレッサと、前記水と燃料油及び空気との混合物にさらに空気を送風しながら燃焼する燃焼部とを含むことを特徴とする油水混合燃料の燃焼装置が提供される。 Further, according to one embodiment of the present invention, a mixer for mixing water and fuel oil, a mixture of the water and fuel oil, an injection nozzle for injecting air simultaneously with mixing, and an air blow to the injection nozzle. And a compressor that further blows air to the mixture of water, fuel oil, and air, and a combustion section that burns while blowing air to the mixture of water, fuel oil, and air. A mixed fuel combustion apparatus is provided.
油水混合燃料の燃焼装置において、前記噴射ノズルは、回転軸方向に空気を供給するための流路を有する攪拌部材を含み、前記水と燃料油及び空気との混合は、前記噴射ノズルで行われてもよい。 In the oil / water mixed fuel combustion apparatus, the injection nozzle includes a stirring member having a flow path for supplying air in a rotation axis direction, and mixing of the water, fuel oil, and air is performed by the injection nozzle. May be.
油水混合燃料の燃焼装置において、前記水に直流電圧を印加する電圧印加手段と、前記水に1,300 nmから1,900 nmの波長の光を照射する照射処理手段とをさらに含んでもよい。 The oil-water mixed fuel combustion apparatus may further include voltage applying means for applying a direct current voltage to the water and irradiation processing means for irradiating the water with light having a wavelength of 1,300 nm to 1,900 nm.
油水混合燃料の燃焼装置において、前記電圧印加手段は、前記水に1,250 Vから20,000 Vの直流電圧を印加してもよい。 In the combustion apparatus for oil / water mixed fuel, the voltage applying means may apply a DC voltage of 1,250 V to 20,000 V to the water.
本発明によると、乳化剤を添加せずに油分と水分を混合した、燃焼効率の高い油水混合燃料の燃焼方法および燃焼装置が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the combustion method and combustion apparatus of the oil-water mixed fuel with high combustion efficiency which mixed oil and water | moisture content, without adding an emulsifier are provided.
エマルジョン燃料に乳化剤や安定化剤を添加することによる弊害を回避すべく鋭意検討した。まず、エマルジョン燃料の製造において、水と燃料油との混合物に乳化剤や安定化剤を添加しない場合、エマルジョン燃料の長期間の保存は困難である。 In order to avoid the harmful effects of adding emulsifiers and stabilizers to the emulsion fuel, we intensively studied. First, in the production of emulsion fuel, long-term storage of the emulsion fuel is difficult unless an emulsifier or stabilizer is added to the mixture of water and fuel oil.
そこで、エマルジョン燃料を生成と同時に燃焼することを検討した。しかしこの場合には、油中水滴型(W/O型)や水中油滴型(O/W型)の構造を維持したエマルジョン燃料を生成する必要がないことに気がついた。 Therefore, it was examined to burn the emulsion fuel as soon as it was produced. However, in this case, it has been found that it is not necessary to produce an emulsion fuel that maintains the structure of a water-in-oil type (W / O type) or an oil-in-water type (O / W type).
従来のエマルジョン燃料、特には油中水滴型(W/O型)のエマルジョン燃料は、先に述べたように、水粒子が気化することによりエマルジョン燃料に含まれる燃料油を細かな粒子として飛散させ、酸素と接触する燃料油粒子の比表面積が大きくなることにより燃焼効率が向上している。 As described above, conventional emulsion fuels, particularly water-in-oil (W / O) type emulsion fuels, as described above, cause the fuel oil contained in the emulsion fuel to scatter as fine particles. Combustion efficiency is improved by increasing the specific surface area of the fuel oil particles in contact with oxygen.
しかし、燃料油を細かな粒子として飛散させ、酸素との接触効率を高めることを考えたとき、エマルジョン粒子の形成はむしろ不要で、微細な水粒子と微細な燃料油粒子と酸素との混合物が生成できればよい。 However, when the fuel oil is scattered as fine particles to increase the contact efficiency with oxygen, the formation of emulsion particles is rather unnecessary, and the mixture of fine water particles, fine fuel oil particles and oxygen It only needs to be generated.
したがって、微細な水粒子と微細な燃料油粒子と酸素との混合物を生成して、燃焼する方法を検討した。 Therefore, a method for producing and burning a mixture of fine water particles, fine fuel oil particles and oxygen was studied.
以下に一実施形態に係る本発明の油水混合燃料の燃焼方法について、図を参照して説明する。各実施形態において、同様の構成については同じ符号を付し、改めて説明しない場合がある。なお、本発明の油水混合燃料の燃焼方法および燃焼装置は以下の実施形態に限定されるわけではない。 Hereinafter, a combustion method of an oil-water mixed fuel according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the same structure and may not be demonstrated anew. In addition, the combustion method and combustion apparatus of the oil-water mixed fuel of this invention are not necessarily limited to the following embodiment.
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る油水混合燃料の燃焼装置の燃焼部100を示し、図1(a)は、正面図を、図1(b)は側面図を、図1(c)は背面図を示す。燃焼部100は、例えば、噴射ノズル110、点火部123、送風部131及び開口部140を有する。
(Embodiment 1)
1 shows a
図2は、本発明の実施形態1に係る油水混合燃料の燃焼装置1の模式図である。燃焼装置1は、例えば、燃焼部100、制御部150、燃料油タンク160、貯水タンク170及びコンプレッサ180を含む。
FIG. 2 is a schematic diagram of the oil-water mixed
噴射ノズル110は攪拌部材111を有する。図3は、本発明の一実施形態に係る攪拌部材111を示した図である。攪拌部材111は、羽部113、支柱部115及び設置部117を有する。また、攪拌部材111は回転軸方向に所定の径の流路119を有する。本実施形態に係る羽部113は例えば、6枚の羽で構成されるが、羽部113の羽の枚数や角度は、装置の大きさ供給される空気や水、燃料油の量や、燃料油の粘性等を考慮して適宜設定することができる。
The
攪拌部材111の流路119は、配管191に接続し、噴射ノズル110には、配管195及び配管196が接続される。また、送風部131はファン133を有し、配管192が接続される。さらに、配管191、配管192は制御部150、配管193を通してコンプレッサ180に接続される。
A
また、点火部123は点火トランス121に接続され、点火トランス121には制御部150につながる配線125が接続され、制御部150は点火を制御する。
The
燃焼部100での燃焼機構は、以下のようなものである。まず噴射ノズル110に、燃料油タンク160から配管197、配管195を通して燃料油が供給され、貯水タンク170から配管198、配管196を通して水が供給される。これと同時に、コンプレッサ180から配管193、配管191及び攪拌部材111の流路119を通して噴射ノズル110に空気が供給される。このとき、攪拌部材111は回転して、水と燃料油と空気とを混合し、噴射する。供給される水、燃料油及び空気の量は制御部150により制御される。
The combustion mechanism in the
図4(a)及び図4(b)は噴射ノズル110での水と燃料油と空気との混合の概念を示した図である。噴射ノズル110では、攪拌部材111が回転し、羽部113により、図4(a)及び図4(b)に示すような流体の複雑な攪拌起こる。つまり、配管195から供給される燃料油と配管196から供給される水に、流路119から供給される空気が吹き込まれ、攪拌部材111の回転により、供給された燃料油、水及び空気が衝突乱流、回転、合流、変向、分岐、収束、拡散の組み合せにより効率的に混合し、微細な水粒子と微細な燃料油粒子と空気との混合物を生成することが出来る。
FIG. 4A and FIG. 4B are diagrams showing the concept of mixing water, fuel oil, and air in the
噴射ノズル110から噴射された微細な水粒子と微細な燃料油粒子と空気との混合物は、点火部123で放電着火し、燃焼する。このとき、コンプレッサ180から配管192を通して送風部131に空気が供給され、ファン133でさらに攪拌されて、さらに燃焼効果を高める。この空気の供給は、制御部150により制御される。そして、燃焼により生じた熱は開口部140から放出される。
The mixture of fine water particles, fine fuel oil particles, and air injected from the
なお、本発明に係る油水混合燃料の燃焼方法において用いる水は、水道水の他、ろ過されていれば井戸水、雨水等でもよく、後述するような処理水を用いてもよい。また、燃料油としては、重油、灯油、軽油等の石油類の他に、燃料油として用いられるものから適宜選択することができる。 In addition, the water used in the combustion method of the oil / water mixed fuel according to the present invention may be well water, rain water or the like as long as it is filtered in addition to tap water, or treated water as described later. Moreover, as fuel oil, it can select suitably from what is used as fuel oil other than petroleum, such as heavy oil, kerosene, and light oil.
以上説明したように、本発明に係る油水混合燃料の燃焼によると、噴射ノズルでの複雑な攪拌作用により、微細な水粒子と微細な燃料油粒子と空気との混合物を生成することが出来るため、燃料油粒子と酸素との接触面積が増加し、燃焼効率の高い油水混合燃料の燃焼が可能となる。このため、化石燃料の燃焼により発生する窒素化合物や硫黄酸化物、一酸化炭素等の生成を抑制できる。また、乳化剤を添加せずに水と燃料油と空気とを混合することにより、燃焼コストを抑えることができるという優れた効果を奏する。 As described above, according to the combustion of the oil-water mixed fuel according to the present invention, a mixture of fine water particles, fine fuel oil particles, and air can be generated by a complicated stirring action at the injection nozzle. The contact area between the fuel oil particles and oxygen is increased, and combustion of the oil / water mixed fuel with high combustion efficiency becomes possible. For this reason, generation | occurrence | production of the nitrogen compound, sulfur oxide, carbon monoxide, etc. which generate | occur | produce by combustion of a fossil fuel can be suppressed. In addition, by mixing water, fuel oil, and air without adding an emulsifier, there is an excellent effect that the combustion cost can be suppressed.
(実施形態2)
実施形態2は、水と燃料油とを噴射ノズルで混合する前に、ミキサを用いてあらかじめ混合する工程を含む点で、実施形態1と異なる。
(Embodiment 2)
The second embodiment is different from the first embodiment in that it includes a step of premixing water and fuel oil using a mixer before mixing them with an injection nozzle.
図5は、本発明の実施形態2に係る油水混合燃料の燃焼装置2の模式図である。燃焼装置2は、燃焼部100、制御部150、燃料油タンク160、貯水タンク170及びコンプレッサ180に加えて、ミキサ200を含む。
FIG. 5 is a schematic diagram of an oil-water mixed
ミキサ200には、配管197、配管198及び配管291が接続される。燃料油は燃料油タンク160から配管197を通じてミキサ200に供給され、水は、貯水タンク170から配管198を通じてミキサ200に供給される。そして、ミキサ200で混合された水及び燃料油の混合物は、配管291を通じて制御部150へ送られ、制御部150の制御下で燃焼部100に供給される。このとき、燃焼部100への水及び燃料油の混合物の供給には、配管195、配管196の何れか一方あるいは両方から行うことができる。これ以降の燃料プロセスは、実施形態1と同様であるため説明は省略する。
A
なお、ミキサ200における水及び燃料油の混合は、両者を十分乳化させることができれば、超音波を用いた方法、攪拌による方法等適宜設定することができる。
In addition, the mixing of water and fuel oil in the
以上説明したように、本発明に係る油水混合燃料の燃焼装置によると、噴射ノズルでの複雑な攪拌作用により微細な水粒子と微細な燃料油粒子と空気との混合物を生成することに加え、ミキサを用いて事前に水及び燃料油を乳化させるため、燃料油粒子と酸素との接触面積が増加し、燃焼効率の高い油水混合燃料のより効果的な燃焼が可能となる。このため、化石燃料の燃焼により発生する窒素化合物や硫黄酸化物、一酸化炭素等の生成が抑制できる。また、乳化剤を添加せずに水と燃料油と空気とを混合することにより、燃焼コストを抑えることができるという優れた効果を奏する。 As described above, according to the combustion apparatus for oil-water mixed fuel according to the present invention, in addition to generating a mixture of fine water particles, fine fuel oil particles and air by a complicated stirring action at the injection nozzle, Since water and fuel oil are emulsified in advance using the mixer, the contact area between the fuel oil particles and oxygen increases, and more effective combustion of the oil / water mixed fuel with high combustion efficiency becomes possible. For this reason, generation | occurrence | production of the nitrogen compound, sulfur oxide, carbon monoxide, etc. which generate | occur | produce by combustion of a fossil fuel can be suppressed. In addition, by mixing water, fuel oil, and air without adding an emulsifier, there is an excellent effect that the combustion cost can be suppressed.
(実施形態3)
実施形態3は、水道水等を直接利用するのではなく、燃焼効率の向上のために水の処理工程をさらに設ける点において上述の実施形態と異なる。
(Embodiment 3)
The third embodiment is different from the above-described embodiment in that it does not directly use tap water or the like but further provides a water treatment step for improving combustion efficiency.
図6は、本発明の実施形態3に係る油水混合燃料の燃焼装置3の模式図である。燃焼装置3は、燃焼部100、制御部150、燃料油タンク160、貯水タンク170及びコンプレッサ180に加えて、水処理装置300を含む。水処理装置300には配管391が接続され、貯水タンク170に接続される。
FIG. 6 is a schematic diagram of an oil-water mixed
図7は実施形態3に係る水処理装置300を示した図である。水処理装置300は、高電圧処理装置310と光照射処理装置320を有する。高電圧処理装置310には、電極311が設置され、配管393、配管395及び配管397が接続される。光照射処理装置320には、ランプ321が設置され、配管391、配管395及び配管397が接続される。
FIG. 7 is a view showing a
高電圧処理装置310には、配管393から水道水等の原水が供給され、電極311により1,250〜20,000 Vの直流電圧が印加される。印加する直流電圧及び時間は、原水及びその後混合する燃焼油の種類や性状等を考慮して適宜設定することができる。
Raw water such as tap water is supplied from the
高電圧処理した水は、配管395を通して光照射処理装置320へ供給される。供給された水は、光照射処理装置320において、ランプ321により1,300 nm〜1,900 nmの波長の光を照射して処理される。なお、光照射処理装置320における光の照射強度及び照射時間は、原水及びその後混合する燃焼油の種類や性状等を考慮して適宜設定することができる。
The water subjected to the high voltage treatment is supplied to the light
光照射処理された水は、配管397から再び高電圧処理装置310へ返送することができ、高電圧処理及び光照射処理をそれぞれ1回以上行うことで処理水を製造する。また、処理水に、比表面積が100 m2/g以上の炭素微粒子を添加してもよい。製造された処理水は、配管391を通して貯水タンク170に供給され使用されるまで貯蔵される。
The light-irradiated water can be returned to the high-
この処理水を用いて油水混合燃料を製造、燃焼する工程は実施形態1と同様であるため、説明は省略する。また、実施形態2のように、ミキサ200を設置することにより、事前に水と燃料油とを混合することもできる。
Since the process of producing and burning the oil / water mixed fuel using this treated water is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted. Moreover, by installing the
以上説明したように、本発明に係る油水混合燃料の燃焼装置によると、噴射ノズルでの複雑な攪拌作用により微細な水粒子と微細な燃料油粒子と空気との混合物を生成することに加え、事前に処理した処理水を用いることにより、燃料油粒子と酸素との接触面積が増加し、燃焼効率の高い油水混合燃料のより効果的な燃焼が可能となる。このため、化石燃料の燃焼により発生する窒素化合物や硫黄酸化物、一酸化炭素等の生成が抑制できる。また、乳化剤を添加せずに水と燃料油と空気とを混合することにより、燃焼コストを抑えることができるという優れた効果を奏する。 As described above, according to the combustion apparatus for oil-water mixed fuel according to the present invention, in addition to generating a mixture of fine water particles, fine fuel oil particles and air by a complicated stirring action at the injection nozzle, By using the treated water treated in advance, the contact area between the fuel oil particles and oxygen is increased, and more effective combustion of the oil / water mixed fuel with high combustion efficiency becomes possible. For this reason, generation | occurrence | production of the nitrogen compound, sulfur oxide, carbon monoxide, etc. which generate | occur | produce by combustion of a fossil fuel can be suppressed. In addition, by mixing water, fuel oil, and air without adding an emulsifier, there is an excellent effect that the combustion cost can be suppressed.
(燃焼温度を測定)
実施形態1で説明した燃焼装置を使用して、燃焼実験を行い、その燃焼温度を測定した。燃焼温度の測定は、サーモグラフィ画像の解析により行った。
(Measure combustion temperature)
Using the combustion apparatus described in
(実施例1)
実施例1として、燃料油として重油を、水として水道水を用い、重油と水の混合比は67:33とするため、噴射ノズルへの供給量をそれぞれ147 ml/min、70 ml/minとした。
Example 1
As Example 1, heavy oil is used as fuel oil, tap water is used as water, and the mixing ratio of heavy oil and water is 67:33. Therefore, the supply amounts to the injection nozzle are 147 ml / min and 70 ml / min, respectively. did.
(実施例2)
実施例2として、燃料油として重油を、水として実施例3で説明した処理水を用い、重油と処理水の混合比は67:33とするため、噴射ノズルへの供給量をそれぞれ147 ml/min、70 ml/minとした。
(Example 2)
In Example 2, heavy oil was used as fuel oil, the treated water described in Example 3 was used as water, and the mixing ratio of heavy oil and treated water was 67:33. Therefore, the supply amount to the injection nozzle was 147 ml / each. min, 70 ml / min.
(比較例1)
比較例1として重油のみを燃焼した。実施例1、実施例2及び比較例1の燃焼温度測定結果を表1に示す。
As Comparative Example 1, only heavy oil was burned. Table 1 shows the combustion temperature measurement results of Example 1, Example 2, and Comparative Example 1.
表1に示したように、水道水を用いた実施例1よりも処理水を用いた実施例2の方が、油水混合燃料の燃焼温度が高い結果となった。よって、実施形態3で説明した水処理を行うことによって、水道水を用いるよりも油水混合燃料の燃焼効率が高くなることが推察される。 As shown in Table 1, the combustion temperature of the oil / water mixed fuel was higher in Example 2 using treated water than in Example 1 using tap water. Therefore, by performing the water treatment described in the third embodiment, it is presumed that the combustion efficiency of the oil / water mixed fuel becomes higher than when tap water is used.
(熱量測定)
実施形態1で説明した燃焼装置を使用して燃焼実験を行い、その燃焼により得られる熱量を測定した。熱量の測定は燃焼によって生じた熱で水を加熱し、上昇した温度と時間の関係から評価した。ここで、加熱した水の量は19 Lで、水の比熱は1とした。
(Calorimetric measurement)
A combustion experiment was performed using the combustion apparatus described in the first embodiment, and the amount of heat obtained by the combustion was measured. The amount of heat was measured by heating water with heat generated by combustion and evaluating the relationship between the increased temperature and time. Here, the amount of heated water was 19 L, and the specific heat of water was 1.
(実施例3)
実施例3として、燃料油として重油を、水として処理水を用い、重油と水の混合比は67:33とするため、噴射ノズルへの供給量をそれぞれ104 ml/min、51 ml/minとした。
Example 3
As Example 3, since heavy oil is used as fuel oil, treated water is used as water, and the mixing ratio of heavy oil and water is 67:33, the supply amounts to the injection nozzle are 104 ml / min and 51 ml / min, respectively. did.
(比較例2)
比較例2として重油のみを燃焼した。重油の噴射ノズルへの供給量を155 ml/minとした。実施例3及び比較例2の測定結果を表2に示す。
As Comparative Example 2, only heavy oil was burned. The amount of heavy oil supplied to the injection nozzle was 155 ml / min. The measurement results of Example 3 and Comparative Example 2 are shown in Table 2.
表2に示したように、油水混合燃料の全量に対し、水として処理水を33%混合した実施例3の油水混合燃料は、重油のみを燃焼した比較例2と比較すると、単位時間当たりの熱量が95%となったものの、実施例3の油水混合燃料の重油の含有量が67%であることを考慮すると、実施例3の油水混合燃料を燃焼することによって得られる熱量は、重油のみを燃焼した比較例2に比して有意に大きく、水として処理水を混合したことで油水混合燃料の燃焼効率が向上したものと推察される。 As shown in Table 2, the oil / water mixed fuel of Example 3 in which 33% of the treated water was mixed as water with respect to the total amount of the oil / water mixed fuel was higher than that of Comparative Example 2 in which only heavy oil was burned. Although the amount of heat is 95%, considering that the content of heavy oil in the oil / water mixed fuel of Example 3 is 67%, the amount of heat obtained by burning the oil / water mixed fuel of Example 3 is only heavy oil. It is presumed that the combustion efficiency of the oil / water mixed fuel is improved by mixing the treated water as water, which is significantly larger than the comparative example 2 in which the oil is combusted.
(排出ガスの成分分析)
実施例1、実施例2及び比較例1によって生じた排出ガスの成分分析を行った。表3に分析結果を示す。
The component analysis of the exhaust gas produced by Example 1, Example 2, and Comparative Example 1 was performed. Table 3 shows the analysis results.
表3に示したように、実施例1及び実施例2は比較例1に対して排出ガス中の窒素酸化物の含有量が低い結果となった。特に、処理水を用いた実施例2においては、窒素酸化物の含有量が比較例1の半分以下となり、また、水道水を用いた実施例1よりも硫黄酸化物の含有量が低い結果となった。 As shown in Table 3, Example 1 and Example 2 resulted in a lower nitrogen oxide content in the exhaust gas than Comparative Example 1. In particular, in Example 2 using treated water, the content of nitrogen oxides was less than half that of Comparative Example 1, and the result was that the content of sulfur oxides was lower than that in Example 1 using tap water. became.
1 本発明の一実施形態に係る燃焼装置
100 実施形態1の燃焼装置の燃焼部
110 噴射ノズル
111 攪拌部材
113 羽部
115 支柱部
117 設置部
119 流路
121 点火トランス
123 点火部
125 配線
131 送風部
133 ファン
140 開口部
150 制御部
160 燃料油タンク
170 貯水タンク
180 コンプレッサ
191 配管
192 配管
193 配管
195 配管
196 配管
197 配管
198 配管
2 本発明の一実施形態に係る燃焼装置
200 ミキサ
291 配管
3 本発明の一実施形態に係る燃焼装置
300 水処理装置
310 高電圧処理装置
311 電極
320 光照射処理装置
321 ランプ
391 配管
393 配管
395 配管
397 配管
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記水と燃料油と空気との混合物にさらに空気を送風しながら燃焼することを特徴とする油水混合燃料の燃焼方法。 Water, fuel oil and air are mixed and injected at the same time,
A combustion method for an oil / water mixed fuel, characterized in that combustion is performed while blowing air to the mixture of water, fuel oil and air.
前記水と燃料油との混合物と、空気とを混合と同時に噴射し、
前記水と燃料油及び空気との混合物にさらに空気を送風しながら燃焼することを特徴とする油水混合燃料の燃焼方法。 Mix water and fuel oil in a mixer,
Injecting the mixture of water and fuel oil and air simultaneously with mixing,
A combustion method for an oil / water mixed fuel, characterized in that combustion is performed while blowing air to the mixture of water, fuel oil and air.
前記噴射ノズルに送風し、前記水と燃料油と空気との混合物にさらに空気を送風するコンプレッサと、
前記水と燃料油と空気との混合物にさらに空気を送風しながら燃焼する燃焼部とを含むことを特徴とする油水混合燃料の燃焼装置。 An injection nozzle that injects water, fuel oil, and air simultaneously with mixing;
A compressor that blows air to the injection nozzle and further blows air to the mixture of water, fuel oil, and air;
An oil-water mixed fuel combustion apparatus comprising: a combustion section that burns air while blowing air to the mixture of water, fuel oil, and air.
前記水と燃料油との混合物と、空気とを混合と同時に噴射する噴射ノズルと、
前記噴射ノズルに送風し、前記水と燃料油及び空気との混合物にさらに空気を送風するコンプレッサと、
前記水と燃料油及び空気との混合物にさらに空気を送風しながら燃焼する燃焼部とを含むことを特徴とする油水混合燃料の燃焼装置。 A mixer for mixing water and fuel oil;
An injection nozzle that injects the mixture of water and fuel oil and air simultaneously with mixing;
A compressor for blowing air to the injection nozzle and further blowing air to the mixture of water, fuel oil and air;
The combustion apparatus of the oil-water mixed fuel characterized by including the combustion part which burns, blowing air on the mixture of the said water, fuel oil, and air further.
前記水に1,300 nmから1,900 nmの波長の光を照射する照射処理手段と
をさらに含むことを特徴とする請求項7乃至10の何れか一に記載の油水混合燃料の燃焼装置。 Voltage applying means for applying a DC voltage to the water;
The combustion apparatus for oil-water mixed fuel according to any one of claims 7 to 10, further comprising irradiation processing means for irradiating the water with light having a wavelength of 1,300 nm to 1,900 nm.
12. The oil / water mixed fuel combustion apparatus according to claim 11, wherein the voltage application means applies a direct current voltage of 1,250 V to 20,000 V to the water.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009091498A JP2010243046A (en) | 2009-04-03 | 2009-04-03 | Combustion method and combustion device of oil-water mixed fuel |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2009091498A JP2010243046A (en) | 2009-04-03 | 2009-04-03 | Combustion method and combustion device of oil-water mixed fuel |
Publications (1)
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ID=43096235
Family Applications (1)
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JP2009091498A Pending JP2010243046A (en) | 2009-04-03 | 2009-04-03 | Combustion method and combustion device of oil-water mixed fuel |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2010243046A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011125801A1 (en) | 2010-04-01 | 2011-10-13 | 三菱化学株式会社 | Process for production of fine cellulose fiber dispersion |
KR101411126B1 (en) * | 2014-01-15 | 2014-06-25 | 주식회사 지에프 | Apparatus of putting combustion improver into incinerator |
-
2009
- 2009-04-03 JP JP2009091498A patent/JP2010243046A/en active Pending
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