JP2017015268A

JP2017015268A - Burner

Info

Publication number: JP2017015268A
Application number: JP2015129393A
Authority: JP
Inventors: 典之岩本; Noriyuki Iwamoto; 道則成澤; Michinori Narisawa; 広大市川; Kodai Ichikawa
Original assignee: IHI Kankyo Engineering Co Ltd
Current assignee: IHI Kankyo Engineering Co Ltd
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2017-01-19
Anticipated expiration: 2035-06-29
Also published as: JP6526499B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a burner to be operated with biomass fuel and to improve responsibility in combustion control.SOLUTION: A burner 1 comprises a combustion chamber 2, a fluidized bed 4 at a bottom part, a powder fuel nozzle 5 arranged at a side wall 21, a biomass fuel supply part 6 and a combustion air supply nozzle 7. A gas outlet 3 at a top part of the combustion chamber 2 is connected to a gas passage 8 provided with a flame injection port 10 and a main combustion air supply nozzle 9. When the burner 1 is used, wooden powder 22 and transferring air 17b are blown from the powder fuel nozzle 5 into the combustion chamber 2 and ignited and a temperature of the fluidized bed 4 and the combustion chamber 2 is increased more than an ignition temperature of the biomass fuel 18. After this operation, partial combustion and pyrolysis gasification are carried out with combustion air 17d while the biomass fuel 18 is supplied from the biomass fuel supply part 6 and the fuel of small particle diameter is being floated, the fuel of large particle diameter is dropped onto the fluidized bed 4 so that the partial combustion and pyrolysis gasification are carried out with fluidized air 17a. The generated combustible gas is guided into the gas passage 8 and mainly ignited with main combustion air 17e.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、バイオマスを燃料として用いるバーナに関するものである。 The present invention relates to a burner using biomass as fuel.

地球温暖化問題におけるＣＯ_２の低減策の１つとしては、再生可能エネルギーの利用を促進することが考えられている。又、再生可能エネルギーについては、カーボンニュートラルの観点から、木材等の植物由来のバイオマスの燃料としての利用が注目されている。 As one of the CO ₂ reduction measures in the global warming problem, it is considered to promote the use of renewable energy. As for renewable energy, the use of biomass derived from plants such as wood as a fuel has attracted attention from the viewpoint of carbon neutrality.

バイオマス燃料は、薪やチップやペレットのような形で用いられることが多い。これらのバイオマス燃料は、燃焼に時間を要する。そのため、これらのバイオマス燃料を使用する場合は、炉床に面積の大きい火格子のような燃料支持具を備えた燃焼室で燃焼させるようにしてある（たとえば、特許文献１参照）。 Biomass fuel is often used in the form of firewood, chips and pellets. These biomass fuels require time for combustion. Therefore, when using these biomass fuels, they are burned in a combustion chamber provided with a fuel support such as a grate having a large area on the hearth (for example, see Patent Document 1).

特開２０１０−１０７１６５号公報JP 2010-107165 A

ところが、特許文献１に示されたものでは、燃料支持具の上側に形成されるバイオマス燃料の層（固体燃料層）に対しては、炉床に設けられた多数の空気供給口から空気が供給されるだけであり、バイオマス燃料の層を攪拌する機能がないため、空気と偶然接触したバイオマス燃料が順次燃焼するのみである。そのため、特許文献１に示されたものは、バイオマス燃料の個々の粒子の燃焼に時間を要するので、燃焼制御に対する応答性が低いという問題がある。 However, in the one shown in Patent Document 1, air is supplied from a large number of air supply ports provided in the hearth to the biomass fuel layer (solid fuel layer) formed on the upper side of the fuel support. However, since there is no function of stirring the layer of biomass fuel, the biomass fuel accidentally in contact with the air only burns sequentially. For this reason, the one disclosed in Patent Document 1 has a problem that the responsiveness to combustion control is low because it takes time to burn individual particles of biomass fuel.

また、特許文献１に示されたものは、チップのようなバイオマス燃料を対象として、形状（寸法）と水分などによる性状のばらつきを緩和する機能を備えるものとされているが、バイオマス燃料はすべて同じ供給口から炉内へ供給されているため、燃料性状にあった効率の良い燃焼はできず、同じ供給口から供給されるバイオマス燃料をある程度平準化することしかできない。 Moreover, although what was shown by patent document 1 is equipped with the function which eases the dispersion | variation in the property by a shape (dimension), moisture, etc. for biomass fuel like a chip | tip, all biomass fuel is Since the fuel is supplied from the same supply port into the furnace, efficient combustion suitable for the fuel property cannot be performed, and the biomass fuel supplied from the same supply port can only be leveled to some extent.

そこで、本発明は、様々な性状、形状のバイオマス燃料を使用することができると共に、燃焼制御に対する応答性の向上化を図ることができるバーナを提供しようとするものである。 Therefore, the present invention is intended to provide a burner that can use biomass fuels having various properties and shapes and can improve the response to combustion control.

本発明は、前記課題を解決するために、燃焼室と、前記燃焼室の底部に設けられた流動層と、前記燃焼室に設けられて粉体バイオマス燃料を吹き込む粉体燃料ノズルと、前記粉体燃料ノズルより吹き込まれる前記粉体バイオマス燃料に着火する着火手段と、前記燃焼室における流動層の上方からバイオマス燃料を供給するバイオマス燃料供給部と、前記燃焼室の下流側に備えた火炎噴出口とを有するバーナとする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a combustion chamber, a fluidized bed provided at the bottom of the combustion chamber, a powder fuel nozzle provided in the combustion chamber for blowing powdered biomass fuel, and the powder Ignition means for igniting the powdered biomass fuel blown from the body fuel nozzle, a biomass fuel supply unit for supplying biomass fuel from above the fluidized bed in the combustion chamber, and a flame outlet provided on the downstream side of the combustion chamber And a burner.

前記バイオマス燃料供給部から供給される前記バイオマス燃料のうち、粒径の大きなものが、前記流動層に落下する構成としてある。 Among the biomass fuels supplied from the biomass fuel supply unit, one having a large particle size falls into the fluidized bed.

前記燃焼室の内部と前記流動層は、前記粉体燃料ノズルから前記燃焼室に吹き込まれる前記粉体バイオマス燃料の燃焼により加熱される構成としてある。 The inside of the combustion chamber and the fluidized bed are heated by the combustion of the pulverized biomass fuel blown from the pulverized fuel nozzle into the combustion chamber.

前記燃焼室は、燃焼用空気を供給する燃焼空気供給ノズルを備え、前記燃焼空気供給ノズルから供給される前記燃焼用空気は、前記燃焼室の内部で旋回流を形成する構成としてある。 The combustion chamber includes a combustion air supply nozzle that supplies combustion air, and the combustion air supplied from the combustion air supply nozzle forms a swirling flow inside the combustion chamber.

前記燃焼室は、ガス出口を備え、前記ガス出口は、ガス通路の一端側に接続され、前記ガス通路の他端側は、前記火炎噴出口とされ、前記ガス通路は、主燃焼用空気が供給される主燃焼空気供給ノズルを備える構成としてある。 The combustion chamber includes a gas outlet, the gas outlet is connected to one end side of a gas passage, the other end side of the gas passage is the flame jet outlet, and the gas passage has main combustion air. The main combustion air supply nozzle to be supplied is provided.

前記燃焼室は縦長の形状とし、前記燃焼室の頂部に前記ガス出口が設けられ、前記燃焼室の側壁に前記粉体燃料ノズルが設けられ、前記バイオマス燃料供給部は、前記燃焼室における前記粉体燃料ノズルよりも高い位置に設けられ、前記燃焼空気供給ノズルは、前記燃焼室の側壁における前記バイオマス燃料供給部よりも低い位置で且つ前記粉体燃料ノズルと干渉しない位置に設けられた構成としてある。 The combustion chamber has a vertically long shape, the gas outlet is provided at the top of the combustion chamber, the pulverized fuel nozzle is provided on a side wall of the combustion chamber, and the biomass fuel supply unit is configured to supply the powder in the combustion chamber. Provided at a position higher than the body fuel nozzle, and the combustion air supply nozzle is provided at a position lower than the biomass fuel supply portion on the side wall of the combustion chamber and at a position not interfering with the pulverized fuel nozzle. is there.

前記燃焼室は横長の形状とし、前記流動層は前記燃焼室の一端側の底部に設けられ、前記バイオマス燃料供給部は、前記流動層の上方に設けられ、前記ガス出口は、前記燃焼室の他端側に設けられた構成としてある。 The combustion chamber has a horizontally long shape, the fluidized bed is provided at the bottom of one end of the combustion chamber, the biomass fuel supply unit is provided above the fluidized bed, and the gas outlet is connected to the combustion chamber. The configuration is provided on the other end side.

本発明のバーナによれば、様々な性状、形状のバイオマス燃料を使用することができると共に、燃焼制御に対する応答性の向上化を図ることができる。 According to the burner of the present invention, it is possible to use biomass fuels having various properties and shapes, and to improve the responsiveness to combustion control.

バーナの第１実施形態を示す概略切断側面図である。It is a general | schematic cut side view which shows 1st Embodiment of a burner. 図１のＡ−Ａ方向矢視図である。It is an AA direction arrow line view of FIG. バーナの使用例を示すもので、（ａ）は概略切断側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ方向矢視図である。The usage example of a burner is shown, (a) is a schematic cut | disconnected side view, (b) is a BB direction arrow directional view of (a). バーナの第２実施形態を示す概略切断側面図である。It is a general | schematic cut side view which shows 2nd Embodiment of a burner. 図４のＣ−Ｃ方向矢視図である。It is CC direction arrow line view of FIG.

本発明のバーナについて、図面を参照して説明する。 The burner of the present invention will be described with reference to the drawings.

［第１実施形態］
図１はバーナの第１実施形態を示す切断側面図、図２は図１のＡ−Ａ方向矢視図である。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a cut-away side view showing a first embodiment of the burner, and FIG.

本実施形態のバーナは、図１、図２に符号１で示すもので、上下に延びる円筒状として、頂部にガス出口３を有し、底部に流動層４を有する燃焼室２を備えている。燃焼室２には、粉体燃料ノズル５と、バイオマス燃料供給部６と、燃焼空気供給ノズル７が設けられている。更に、本実施形態のバーナ１は、ガス出口３に、主燃焼空気供給ノズル９を備えたガス通路８の一端側が接続され、このガス通路８の他端側が火炎噴出口１０とされた構成を備えている。 The burner of this embodiment is shown by the code | symbol 1 in FIG. 1, FIG. 2, and is equipped with the combustion chamber 2 which has the gas outlet 3 in the top part and has the fluidized bed 4 in the bottom part as a cylindrical shape extended up and down. . In the combustion chamber 2, a pulverized fuel nozzle 5, a biomass fuel supply unit 6, and a combustion air supply nozzle 7 are provided. Furthermore, the burner 1 of the present embodiment has a configuration in which one end side of a gas passage 8 provided with a main combustion air supply nozzle 9 is connected to the gas outlet 3 and the other end side of the gas passage 8 is a flame outlet 10. I have.

流動層４は、砂等の固体粒子の熱媒体（流動媒体）１１が充填されている。流動層４の下方には、熱媒体１１の通過は阻止する一方、空気は通過可能な多孔質板又は多孔板のような熱媒体支持部材１２と、散気管１３と、空気ボックス１４とが設けられている。空気ボックス１４には、送風機１５から燃焼用空気を兼ねる流動化空気１７ａを導く空気供給ライン１６ａが接続されている。これにより、流動層４では、空気ボックス１４、散気管１３、熱媒体支持部材１２を経て下方から導入されて上向きに噴出される流動化空気１７ａによって熱媒体１１の流動化が行われる。 The fluidized bed 4 is filled with a heat medium (fluid medium) 11 of solid particles such as sand. Below the fluidized bed 4, there is provided a heat medium support member 12 such as a porous plate or a perforated plate that allows air to pass while preventing the passage of the heat medium 11, an air diffuser 13, and an air box 14. It has been. An air supply line 16 a that guides fluidized air 17 a that also serves as combustion air from the blower 15 is connected to the air box 14. As a result, in the fluidized bed 4, the heat medium 11 is fluidized by the fluidized air 17 a that is introduced from below through the air box 14, the air diffuser 13, and the heat medium support member 12 and is jetted upward.

したがって、流動層４は、後述するようにバイオマス燃料供給部６より燃焼室２に供給されて流動層４まで落下するバイオマス燃料１８を、流動化された熱媒体１１で支持し且つ撹拌しながら、流動化空気１７ａを用いて燃焼させることができる。この際、流動層４では、流動化空気１７ａの供給量と、バイオマス燃料供給部６より流動層４に落下供給されるバイオマス燃料１８の供給量が、バイオマス燃料１８の部分燃焼が生じるように（バイオマス燃料１８の完全燃焼には酸素不足となるように）調整されている。このため、流動層４では、バイオマス燃料１８の部分燃焼が行われると共に、この部分燃焼で生じた燃焼熱を利用してバイオマス燃料１８の残部の熱分解ガス化が行われる。流動層４では、バイオマス燃料１８を部分燃焼させることにより、流動層特有の固体燃料を攪拌する効果を残しながらバイオマス燃料１８が緩慢燃焼することになるので、バイオマス燃料１８の形状および性状の変動による燃焼変動を抑制できる。 Therefore, the fluidized bed 4 is supported by the fluidized heat medium 11 while stirring the biomass fuel 18 that is supplied to the combustion chamber 2 from the biomass fuel supply unit 6 and falls to the fluidized bed 4 as will be described later. The fluidized air 17a can be used for combustion. At this time, in the fluidized bed 4, the supply amount of the fluidized air 17a and the supply amount of the biomass fuel 18 that is dropped and supplied from the biomass fuel supply unit 6 to the fluidized bed 4 are such that partial combustion of the biomass fuel 18 occurs ( It is adjusted so that the complete combustion of the biomass fuel 18 is oxygen-deficient. For this reason, in the fluidized bed 4, the biomass fuel 18 is partially combusted, and the remaining heat of the biomass fuel 18 is pyrolyzed and gasified using the combustion heat generated by the partial combustion. In the fluidized bed 4, by partially burning the biomass fuel 18, the biomass fuel 18 is slowly burned while leaving the effect of stirring the solid fuel peculiar to the fluidized bed. Combustion fluctuation can be suppressed.

流動層４におけるバイオマス燃料１８の熱分解ガス化によって生じる可燃性ガスは、バイオマス燃料１８の部分燃焼によって生じる燃焼ガスや、流動層４で流動化空気１７ａとして使用された後の空気と一緒に、ガス出口３に向けて燃焼室２を上昇する。 The combustible gas generated by pyrolysis gasification of the biomass fuel 18 in the fluidized bed 4 is combined with the combustion gas generated by partial combustion of the biomass fuel 18 and the air after being used as the fluidized air 17a in the fluidized bed 4. The combustion chamber 2 is raised toward the gas outlet 3.

燃焼室２は、流動層４の直上となる燃焼室２の下部寄りの領域が、前記のように流動層４に支持されたバイオマス燃料１８が部分燃焼と熱分解ガス化される燃焼部１９となっている。燃焼室２における燃焼部１９よりも上方の領域は、ガス化燃焼空間２０とされている。 The combustion chamber 2 includes a combustion section 19 in which the biomass fuel 18 supported by the fluidized bed 4 as described above is partially combusted and pyrolyzed and gasified, as described above. It has become. A region above the combustion part 19 in the combustion chamber 2 is a gasification combustion space 20.

粉体燃料ノズル５は、燃焼室２の側壁２１におけるガス化燃焼空間２０の下部寄りとなる個所に設けられている。 The pulverized fuel nozzle 5 is provided near the lower portion of the gasification combustion space 20 on the side wall 21 of the combustion chamber 2.

粉体燃料ノズル５は、粉体バイオマス燃料としての木粉２２を、燃焼用空気を兼ねる搬送用空気１７ｂと一緒に燃焼室２へ吹き込むように供給して燃焼させるためのノズルである。 The pulverized fuel nozzle 5 is a nozzle for supplying and burning wood powder 22 as a pulverized biomass fuel so as to be blown into the combustion chamber 2 together with the conveying air 17b also serving as combustion air.

このため、粉体燃料ノズル５は、側壁２１の外部に位置する端部（基端）側に、粉体バイオマス燃料供給部としての木粉供給部２３と、送風機１５より搬送用空気１７ｂを導く空気供給ライン１６ｂとが接続されている。 For this reason, the pulverized fuel nozzle 5 guides the conveying air 17b from the wood powder supply unit 23 as the pulverized biomass fuel supply unit and the blower 15 to the end (base end) side located outside the side wall 21. An air supply line 16b is connected.

木粉２２は、粉体燃料ノズル５から搬送用空気１７ｂと共に燃焼室２に吹き込んで、パイロットバーナ２４による着火、燃焼が可能となるように調製された木質バイオマスの粉体燃料であり、たとえば、含水率が２０％以下で、粒径が５００μｍ以下とされている。 Wood powder 22 is a powdered fuel of woody biomass prepared so as to be able to be ignited and burned by the pilot burner 24 by being blown into the combustion chamber 2 from the powder fuel nozzle 5 together with the conveying air 17b. The water content is 20% or less and the particle size is 500 μm or less.

木粉供給部２３は、たとえば、スクリューフィーダのような定量供給機が用いられる。 As the wood powder supply unit 23, for example, a quantitative feeder such as a screw feeder is used.

これにより、粉体燃料ノズル５では、木粉供給部２３より木粉２２が定量供給されると、この木粉２２が、空気供給ライン１６ｂより供給される搬送用空気１７ｂによって空気搬送（気流搬送）されて燃焼室２に吹き込まれるようになる。この際、粉体燃料ノズル５の内部での木粉２２の滞留を防ぐためには、粉体燃料ノズル５の先端側より燃焼室２へ吹き込まれる木粉２２及び搬送用空気１７ｂの流速は、５ｍ／ｓ以上に設定されることが好ましい。 Thereby, in the pulverized fuel nozzle 5, when the wood powder 22 is quantitatively supplied from the wood powder supply unit 23, the wood powder 22 is air-conveyed (air-current transport) by the transport air 17b supplied from the air supply line 16b. ) And is blown into the combustion chamber 2. At this time, in order to prevent the wood powder 22 from staying inside the pulverized fuel nozzle 5, the flow rates of the wood powder 22 blown into the combustion chamber 2 from the front end side of the pulverized fuel nozzle 5 and the conveying air 17b are 5 m. / S or higher is preferable.

側壁２１における粉体燃料ノズル５の先端側近傍個所には、着火手段としてのパイロットバーナ２４が設けられている。 A pilot burner 24 as an ignition means is provided in the vicinity of the tip side of the pulverized fuel nozzle 5 on the side wall 21.

パイロットバーナ２４は、図示しない燃料供給部よりＬＰＧ、都市ガス、灯油等の燃料２５が供給されると共に、送風機１５より空気供給ライン１６ｃを通してパイロット用空気１７ｃが供給される。更に、パイロットバーナ２４は、図示しない点火装置を備えた構成としてあり、燃料２５とパイロット用空気１７ｃが供給されている状態で点火装置を用いて口火を点火し、この口火を保持可能なものとなっている。 The pilot burner 24 is supplied with fuel 25 such as LPG, city gas, and kerosene from a fuel supply unit (not shown), and is supplied with pilot air 17c from the blower 15 through an air supply line 16c. Furthermore, the pilot burner 24 is configured to include an ignition device (not shown), and can ignite a spark using the ignition device in a state where the fuel 25 and the pilot air 17c are supplied, and can hold the spark. It has become.

なお、パイロットバーナ２４は、側壁２１の粉体燃料ノズル５の先端側近傍位置に代えて、粉体燃料ノズル５の内部における木粉２２と搬送用空気１７ｂの流路（図示せず）に設けられていてもよい。 The pilot burner 24 is provided in the flow path (not shown) of the wood powder 22 and the conveying air 17b inside the pulverized fuel nozzle 5 instead of the position near the tip side of the pulverized fuel nozzle 5 on the side wall 21. It may be done.

これにより、燃焼室２では、粉体燃料ノズル５から搬送用空気１７ｂと共に燃焼室２に吹き込まれる木粉２２がパイロットバーナ２４により着火されると共に、搬送用空気１７ｂを用いて燃焼し、この木粉２２の燃焼熱によって燃焼室２の内部と流動層４が加熱されるようになっている。この際、木粉２２は、前記したような小さい粒径の粉体であることから、燃焼室２内で速やかに燃焼される。 As a result, in the combustion chamber 2, the wood powder 22 blown into the combustion chamber 2 together with the carrier air 17b from the pulverized fuel nozzle 5 is ignited by the pilot burner 24 and burned using the carrier air 17b. The combustion chamber 2 and the fluidized bed 4 are heated by the combustion heat of the powder 22. At this time, since the wood powder 22 is a powder having a small particle diameter as described above, it is quickly burned in the combustion chamber 2.

したがって、本実施形態のバーナ１は、粉体燃料ノズル５から燃焼室２へ吹き込んで燃焼させる木粉２２の量を調整することにより、燃焼室２の温度をコントロールすることが可能となっている。 Therefore, the burner 1 of the present embodiment can control the temperature of the combustion chamber 2 by adjusting the amount of the wood powder 22 that is blown into the combustion chamber 2 from the pulverized fuel nozzle 5 and burned. .

なお、搬送用空気１７ｂの供給量は、燃焼室２に吹き込まれる木粉２２を完全燃焼させるために必要とされる空気量を基準として、或る幅で増減させた量に設定してあればよい。この際、搬送用空気１７ｂの供給量が木粉２２の完全燃焼に必要な空気量に対して余剰となる場合は、その余剰分はバイオマス燃料１８の部分燃焼に使用される。一方、搬送用空気１７ｂが木粉２２の完全燃焼に必要な空気量に対して不足する場合は、木粉２２に燃え残りが生じるが、この燃え残りの木粉２２は、流動層４へ落下してバイオマス燃料１８と一緒に部分燃焼や熱分解ガス化に利用される。更に、木粉２２のうちの比較的粒径が大きい木粉２２は、粉体燃料ノズル５から燃焼室２に吹き込まれたときに空間に浮遊した状態では燃焼しきれない可能性があるが、この場合に生じる燃え残りの木粉２２は、流動層４へ落下して、前記と同様にバイオマス燃料１８と一緒に部分燃焼や熱分解ガス化に利用される。 Note that the supply amount of the transfer air 17b may be set to an amount that is increased or decreased by a certain width based on the amount of air required to completely burn the wood flour 22 blown into the combustion chamber 2. Good. At this time, if the supply amount of the carrier air 17 b is surplus with respect to the amount of air necessary for complete combustion of the wood powder 22, the surplus is used for partial combustion of the biomass fuel 18. On the other hand, when the conveying air 17b is insufficient with respect to the amount of air necessary for complete combustion of the wood powder 22, unburned residue is generated in the wood powder 22, but the unburned wood powder 22 falls into the fluidized bed 4. The biomass fuel 18 is used for partial combustion and pyrolysis gasification. Furthermore, the wood powder 22 having a relatively large particle size among the wood powders 22 may not be burned in a state of floating in the space when being blown into the combustion chamber 2 from the powder fuel nozzle 5. The unburned wood powder 22 generated in this case falls to the fluidized bed 4 and is used for partial combustion and pyrolysis gasification together with the biomass fuel 18 as described above.

又、粉体燃料ノズル５は、先端側に図示しない保炎器あるいは段差などによる保炎構造（以下、保炎器等という）を備えていることが好ましい。このように保炎器等を備えた構成によれば、保炎器等で保持される炎によって、粉体燃料ノズル５より燃焼室２に新たに吹き込まれる木粉２２に順次着火させることができる。このため、パイロットバーナ２４は、冷間起動時以外では粉体燃料ノズル５より燃焼室２に吹き込まれる木粉２２に一旦着火させた後は消すことが可能になるので、パイロットバーナ２４で使用される燃料２５の消費量を削減することができる。 The pulverized fuel nozzle 5 is preferably provided with a flame holder (not shown) or a flame holder structure (hereinafter referred to as a flame holder) on the tip side. Thus, according to the structure provided with the flame holder etc., the wood powder 22 newly blown into the combustion chamber 2 from the pulverized fuel nozzle 5 can be ignited sequentially by the flame held by the flame holder or the like. . For this reason, the pilot burner 24 can be extinguished after the wood powder 22 blown into the combustion chamber 2 from the pulverized fuel nozzle 5 is ignited once except during cold start. The amount of fuel 25 consumed can be reduced.

バイオマス燃料供給部６は、側壁２１における粉体燃料ノズル５の設置位置よりも上方となる位置に設けられていることが好ましい。これは、バイオマス燃料供給部６から供給するバイオマス燃料１８が、後述するように流動層４まで落下するときに、粉体燃料ノズル５による木粉２２の燃焼が行われている領域を通過するようにして、バイオマス燃料１８の燃焼を促すためである。 The biomass fuel supply unit 6 is preferably provided at a position above the installation position of the pulverized fuel nozzle 5 on the side wall 21. This is because when the biomass fuel 18 supplied from the biomass fuel supply unit 6 falls to the fluidized bed 4 as will be described later, it passes through the region where the wood powder 22 is burned by the powder fuel nozzle 5. This is to promote combustion of the biomass fuel 18.

バイオマス燃料供給部６は、たとえば、粒径が５００μｍ〜２５ｍｍの木質バイオマスであるバイオマス燃料１８を、燃焼室２へ供給するための装置である。なお、バイオマス燃料１８は、部分燃焼と熱分解ガス化を効率よく進行させるという観点から考えると、できるだけ粒径が５００μｍ〜２５ｍｍの範囲内に揃えられていることが好ましいが、粒径が５００μｍ未満のものや２５ｍｍを超えたものが含まれていてもよい。 The biomass fuel supply unit 6 is an apparatus for supplying biomass fuel 18, which is, for example, woody biomass having a particle size of 500 μm to 25 mm to the combustion chamber 2. The biomass fuel 18 preferably has a particle size in the range of 500 μm to 25 mm as much as possible from the viewpoint of efficiently performing partial combustion and pyrolysis gasification, but the particle size is less than 500 μm. And those exceeding 25 mm may be included.

バイオマス燃料１８は、たとえば、間伐材、製材端材、剪定枝、建設廃材等の木質バイオマスを原料として図示しない破砕機で破砕処理して製造した破砕物（チップ）や、おが粉等を用いることができる。更に、バイオマス燃料１８は、木質バイオマスより製造したペレットを用いるようにしてもよい。 As the biomass fuel 18, for example, crushed material (chip) produced by crushing with a crusher (not shown) using woody biomass such as thinned wood, sawn timber, pruned branches, construction waste, etc. as raw material is used. be able to. Furthermore, the biomass fuel 18 may use pellets manufactured from woody biomass.

なお、バイオマス燃料１８は、含水率についての定めは特にないが、低位発熱量を増すためには、含水率はできるだけ低い方が好ましい。 The biomass fuel 18 does not have a specific moisture content, but the moisture content is preferably as low as possible in order to increase the lower heating value.

この種のバイオマス燃料１８の供給に用いるバイオマス燃料供給部６は、たとえば、スクリューフィーダのような定量供給機が用いられる。これにより、バイオマス燃料供給部６は、燃焼室２にバイオマス燃料１８を定量供給することができる。 The biomass fuel supply unit 6 used for supplying this type of biomass fuel 18 is, for example, a quantitative feeder such as a screw feeder. As a result, the biomass fuel supply unit 6 can quantitatively supply the biomass fuel 18 to the combustion chamber 2.

燃焼空気供給ノズル７は、側壁２１におけるバイオマス燃料供給部６よりも下方となる位置で且つ粉体燃料ノズル５と干渉しない位置に設けられている。図１及び図２では、側壁２１に２本の燃焼空気供給ノズル７が設けられた例を示している。燃焼空気供給ノズル７は、水平方向に配置されていて、図２に示すように、燃焼室２の外周の接線方向に沿う姿勢で側壁２１に取り付けられている。更に、燃焼空気供給ノズル７には、送風機１５から燃焼用空気１７ｄを導くために空気供給ライン１６ｄが接続されている。 The combustion air supply nozzle 7 is provided at a position below the biomass fuel supply unit 6 on the side wall 21 and at a position that does not interfere with the pulverized fuel nozzle 5. In FIG.1 and FIG.2, the example by which the two combustion air supply nozzles 7 were provided in the side wall 21 is shown. The combustion air supply nozzle 7 is disposed in the horizontal direction, and is attached to the side wall 21 in a posture along the tangential direction of the outer periphery of the combustion chamber 2 as shown in FIG. Further, an air supply line 16 d is connected to the combustion air supply nozzle 7 in order to guide the combustion air 17 d from the blower 15.

これにより、燃焼室２では、燃焼空気供給ノズル７から燃焼用空気１７ｄが供給されると、燃焼室２に図１に矢印で示すように旋回しながらガス出口３側、すなわち、上方へ向けて流れる燃焼用空気１７ｄの上昇流が形成される。 Thereby, in the combustion chamber 2, when the combustion air 17 d is supplied from the combustion air supply nozzle 7, while turning to the combustion chamber 2 as indicated by an arrow in FIG. 1, toward the gas outlet 3 side, that is, upward. An upward flow of the flowing combustion air 17d is formed.

なお、燃焼空気供給ノズル７からの燃焼用空気１７ｄの供給量は、流動層４に供給される流動化空気１７ａの供給量との合計が、バイオマス燃料供給部６より供給されるバイオマス燃料１８の全量に対し部分燃焼が生じるように（全バイオマス燃料１８の完全燃焼には酸素不足となるように）調整されている。 The supply amount of the combustion air 17 d from the combustion air supply nozzle 7 is the sum of the supply amount of the fluidized air 17 a supplied to the fluidized bed 4 and the biomass fuel 18 supplied from the biomass fuel supply unit 6. It is adjusted so that partial combustion occurs with respect to the total amount (so that oxygen is insufficient for complete combustion of the total biomass fuel 18).

燃焼室２にバイオマス燃料供給部６からバイオマス燃料１８が供給されると、このバイオマス燃料１８は、燃焼用空気１７ｄの上昇流に接触する。このため、バイオマス燃料１８のうちの小粒径のものは、燃焼用空気１７ｄの上昇流によって浮遊させられた状態で、又、より大きな粒径のものは上昇流中を徐々に下降しながら、前述したと同様の部分燃焼と熱分解ガス化が行われる。バイオマス燃料１８のうち、上昇流中で部分燃焼と熱分解ガス化が完全には進行しなかった大きな粒径のものは、図１に二点鎖線で示すように流動層４まで落下し、流動層４において前述した部分燃焼と熱分解ガス化が行われる。 When the biomass fuel 18 is supplied to the combustion chamber 2 from the biomass fuel supply unit 6, the biomass fuel 18 comes into contact with the upward flow of the combustion air 17d. For this reason, the biomass fuel 18 having a small particle size is suspended by the upward flow of the combustion air 17d, and the larger particle size is gradually descending in the upward flow, Partial combustion and pyrolysis gasification similar to those described above are performed. Among the biomass fuels 18, those having a large particle size in which partial combustion and pyrolysis gasification did not proceed completely in the upward flow fall down to the fluidized bed 4 and flow as shown by a two-dot chain line in FIG. In the layer 4, the partial combustion and pyrolysis gasification described above are performed.

したがって、燃焼室２内では、供給されたすべてのバイオマス燃料１８について、部分燃焼と熱分解ガス化が行われる。燃焼室２内でバイオマス燃料１８の熱分解ガス化によって生じた可燃性ガスは、バイオマス燃料１８の部分燃焼による燃焼ガスと、流動化空気１７ａ及び燃焼用空気１７ｄとして使用された後の空気と一緒にガス出口３へ導かれる。 Therefore, in the combustion chamber 2, partial combustion and pyrolysis gasification are performed for all supplied biomass fuels 18. The combustible gas generated by pyrolysis gasification of the biomass fuel 18 in the combustion chamber 2 is combined with the combustion gas resulting from partial combustion of the biomass fuel 18 and the air after being used as the fluidized air 17a and the combustion air 17d. To the gas outlet 3.

ガス通路８は、たとえば、横方向に延びる筒とされ、長手方向の一端側でガス出口３に接続され、長手方向他端側の開口が火炎噴出口１０とされている。 The gas passage 8 is, for example, a cylinder extending in the lateral direction, connected to the gas outlet 3 on one end side in the longitudinal direction, and the opening on the other end side in the longitudinal direction is a flame outlet 10.

ガス通路８には、たとえば、図１に示すように、主燃焼空気供給ノズル９が、火炎噴出口１０側に向いた姿勢で設けられている。主燃焼空気供給ノズル９には、送風機１５から主燃焼用空気１７ｅを導く空気供給ライン１６ｅが接続されている。これにより、ガス通路８では、燃焼室２のガス出口３よりガス通路８に導かれる可燃性ガスを含んだガスに対し、主燃焼空気供給ノズル９より主燃焼用空気１７ｅが供給されて、可燃性ガスの主燃焼用空気１７ｅによる主燃焼が更に行われる。この主燃焼によって生じる高温の燃焼ガス２６は、火炎２７と共に火炎噴出口１０より噴出する。 In the gas passage 8, for example, as shown in FIG. 1, a main combustion air supply nozzle 9 is provided in a posture facing the flame outlet 10 side. The main combustion air supply nozzle 9 is connected to an air supply line 16e that guides the main combustion air 17e from the blower 15. Thereby, in the gas passage 8, the main combustion air 17 e is supplied from the main combustion air supply nozzle 9 to the gas containing the combustible gas guided from the gas outlet 3 of the combustion chamber 2 to the gas passage 8, and combustible. The main combustion by the main combustion air 17e of the property gas is further performed. The high-temperature combustion gas 26 generated by the main combustion is ejected from the flame outlet 10 together with the flame 27.

なお、図示しないが、主燃焼空気供給ノズル９は、ガス通路８の外周に接線方向に取付けられて、主燃焼用空気１７ｅがガス通路８に旋回しながら供給される構成としてもよい。 Although not shown, the main combustion air supply nozzle 9 may be attached to the outer periphery of the gas passage 8 in a tangential direction so that the main combustion air 17e is supplied while swirling into the gas passage 8.

以上の構成としてある本実施形態のバーナ１を起動させる場合は、先ず、パイロットバーナ２４を点火した状態で、粉体燃料ノズル５から木粉２２と搬送用空気１７ｂを燃焼室２に吹き込む。これにより、燃焼室２では、木粉２２が搬送用空気１７ｂを用いて燃焼されるようになるので、その燃焼熱により燃焼室２及び流動層４の温度をバイオマス燃料１８の着火温度以上に昇温させる。このとき、流動層４は、流動化空気１７ａによる熱媒体１１の流動を行わせるようにし、又、燃焼空気供給ノズル７から燃焼室２への燃焼用空気１７ｄの供給と、主燃焼空気供給ノズル９からガス通路８への主燃焼用空気１７ｅの供給を開始しておく。 When the burner 1 of the present embodiment having the above-described configuration is started, first, the wood powder 22 and the conveying air 17b are blown into the combustion chamber 2 from the pulverized fuel nozzle 5 with the pilot burner 24 ignited. As a result, in the combustion chamber 2, the wood powder 22 is combusted using the carrier air 17 b, so that the combustion heat raises the temperature of the combustion chamber 2 and the fluidized bed 4 to be higher than the ignition temperature of the biomass fuel 18. Let warm. At this time, the fluidized bed 4 causes the heat medium 11 to flow by the fluidized air 17a, supplies the combustion air 17d from the combustion air supply nozzle 7 to the combustion chamber 2, and the main combustion air supply nozzle. The supply of the main combustion air 17e from 9 to the gas passage 8 is started.

次いで、本実施形態のバーナ１は、燃焼室２及び流動層４の温度がバイオマス燃料１８の着火温度まで昇温した後、バイオマス燃料供給部６から燃焼室２へのバイオマス燃料１８の供給を開始する。これにより、燃焼室２では、バイオマス燃料１８の燃焼用空気１７ｄによる浮遊状態での部分燃焼と熱分解ガス化が行われる。更に、浮遊状態では部分燃焼又は熱分解ガス化が完全に進行しきれない比較的大きな粒径のバイオマス燃料１８は、流動層４まで落下して、流動層４にて流動化空気１７ａを用いて部分燃焼と熱分解ガス化が行われる。燃焼室２におけるバイオマス燃料１８の熱分解ガス化によって生じた可燃性ガスを含むガスは、その後、ガス出口３からガス通路８へ連続的に導かれる。 Next, the burner 1 of the present embodiment starts supplying the biomass fuel 18 from the biomass fuel supply unit 6 to the combustion chamber 2 after the temperature of the combustion chamber 2 and the fluidized bed 4 is raised to the ignition temperature of the biomass fuel 18. To do. Thereby, in the combustion chamber 2, the partial combustion and pyrolysis gasification in the floating state by the combustion air 17d of the biomass fuel 18 are performed. Furthermore, the biomass fuel 18 having a relatively large particle size, in which partial combustion or pyrolysis gasification cannot completely proceed in the floating state, falls to the fluidized bed 4 and uses the fluidized air 17 a in the fluidized bed 4. Partial combustion and pyrolysis gasification are performed. The gas containing the combustible gas generated by the pyrolysis gasification of the biomass fuel 18 in the combustion chamber 2 is then continuously led from the gas outlet 3 to the gas passage 8.

ガス通路８では、燃焼室２より連続的に導かれる可燃性ガスを含むガスに対し、主燃焼空気供給ノズル９から主燃焼用空気１７ｅが供給されるため、可燃性ガスの主燃焼が行われる。これにより、本実施形態のバーナ１は、前記主燃焼により生じる高温の燃焼ガス２６を、火炎２７と共に火炎噴出口１０より噴出することができる。 In the gas passage 8, the main combustion air 17 e is supplied from the main combustion air supply nozzle 9 to the gas containing the combustible gas continuously guided from the combustion chamber 2, so that the main combustion of the combustible gas is performed. . Thereby, the burner 1 of this embodiment can inject the high temperature combustion gas 26 produced by the said main combustion from the flame outlet 10 with the flame 27. FIG.

このように、本実施形態のバーナ１は、冷間時から粉体バイオマス燃料である木粉２２を用いて起動することができ、又、バイオマス燃料１８を燃料として運転して、高温の燃焼ガス２６と火炎２７を火炎噴出口１０より外部へ供給することができる。 Thus, the burner 1 of this embodiment can be started using the wood flour 22 which is a powdered biomass fuel from the cold time, and is operated using the biomass fuel 18 as a fuel to produce a high-temperature combustion gas. 26 and the flame 27 can be supplied to the outside from the flame outlet 10.

更に、本実施形態のバーナ１は、粉体燃料ノズル５より供給する木粉２２の供給量の制御によって燃焼室２の温度をコントロールすることができるため、燃焼制御に対する応答性の向上化を図ることができる。 Furthermore, since the burner 1 of this embodiment can control the temperature of the combustion chamber 2 by controlling the supply amount of the wood powder 22 supplied from the pulverized fuel nozzle 5, the responsiveness to the combustion control is improved. be able to.

本実施形態のバーナ１は、パイロットバーナ２４用の燃料２５以外の燃料をすべてバイオマス由来とすることができて、カーボンニュートラルに配慮した装置とすることができる。 The burner 1 of the present embodiment can be derived from biomass for all fuels other than the fuel 25 for the pilot burner 24, and can be a carbon neutral device.

又、バイオマス燃料１８のうちの比較的小さい粒径のものは、ガス化燃焼空間２０で浮遊状態で部分燃焼と熱分解ガス化によって消費することができるため、流動層４は、燃焼室２に供給されるバイオマス燃料１８の全量を受け入れることはない。したがって、本実施形態のバーナ１は、流動層４の小型化を図ることができると共に、流動層４の層高も浅くすることができるため、流動化空気１７ａの供給のために送風機１５に必要とされる動力の低減化を図ることができる。 In addition, a relatively small particle size of the biomass fuel 18 can be consumed by partial combustion and pyrolysis gasification in a floating state in the gasification combustion space 20. The entire amount of biomass fuel 18 supplied is not accepted. Therefore, the burner 1 according to the present embodiment can reduce the size of the fluidized bed 4 and can also reduce the height of the fluidized bed 4. Therefore, the burner 1 is necessary for the blower 15 to supply the fluidized air 17 a. It is possible to reduce the power required.

本実施形態のバーナ１は、起動や燃焼制御のためには木粉２２を用いるが、それ以外のバイオマス由来の燃料は、粒径が５００μｍ〜２５ｍｍ程度と比較的大きいバイオマス燃料１８を使用することができる。よって、本実施形態のバーナ１は、使用する燃料の全量を粉砕処理によって製造される木粉２２とする必要はなく、更に、バイオマス燃料１８の含水率の制限は木粉２２に比して緩いため、燃料の生産性の向上化と燃料製造コストの低減化を図ることができる。 The burner 1 of the present embodiment uses wood powder 22 for start-up and combustion control, but the other biomass-derived fuel uses a biomass fuel 18 having a relatively large particle size of about 500 μm to 25 mm. Can do. Therefore, the burner 1 of this embodiment does not need to use the whole amount of the fuel to be used as the wood powder 22 produced by the pulverization process, and the moisture content of the biomass fuel 18 is less restricted than the wood powder 22. Therefore, it is possible to improve fuel productivity and reduce fuel production costs.

更に、本実施形態のバーナ１では、粉体バイオマス燃料である木粉２２は、粉体燃料ノズル５から搬送用空気１７ｂと共に燃焼室２に吹き込んで燃焼させるようにし、より粒径が大きいバイオマス燃料１８は、バイオマス燃料供給部６から燃焼室２に供給してガス化燃焼空間２０や流動層４での部分燃焼と熱分解ガス化に供するようにしてある。したがって、本実施形態のバーナ１は、バイオマス由来の粒径が異なる燃料を、燃料性状にあった供給手法で燃焼室２に供給して効率良く燃焼させることができる。 Furthermore, in the burner 1 of the present embodiment, the wood flour 22 that is a pulverized biomass fuel is blown into the combustion chamber 2 from the pulverized fuel nozzle 5 together with the transfer air 17b and burned, so that the biomass fuel having a larger particle size is used. 18 is supplied from the biomass fuel supply unit 6 to the combustion chamber 2 to be used for partial combustion and pyrolysis gasification in the gasification combustion space 20 or the fluidized bed 4. Therefore, the burner 1 of the present embodiment can efficiently burn fuels having different particle diameters derived from biomass by supplying them to the combustion chamber 2 by a supply method suited to the fuel properties.

［第１実施形態の使用例］
図３は、第１実施形態のバーナの使用例を示すもので、図３（ａ）は概略切断側面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ方向矢視図である。 [Usage example of the first embodiment]
3 shows an example of use of the burner of the first embodiment, FIG. 3 (a) is a schematic cut side view, and FIG. 3 (b) is a view taken in the direction of arrows BB in FIG. 3 (a). .

なお、図３（ａ）（ｂ）において、図１、図２に示したものと同一のものには同一符号を付して、その説明を省略する。 3A and 3B, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

第１実施形態のバーナ１は、たとえば、煙管ボイラの加熱源として使用することができる。 The burner 1 of 1st Embodiment can be used as a heating source of a smoke tube boiler, for example.

ところで、バイオマス由来の燃料を燃焼させる場合は、燃焼ガス中に灰が浮遊した状態で含まれることがある。又、この灰には、可燃物の未燃分が含まれている（付着している）ことがある。 By the way, when burning biomass-derived fuel, ash may be included in the combustion gas in a suspended state. In addition, this ash may contain (attach) unburned combustibles.

この点に鑑みて、第１実施形態のバーナ１は、たとえば、図３（ａ）（ｂ）に示すような構成の煙管ボイラ１００に加熱源として適用することが好ましい。 In view of this point, it is preferable that the burner 1 of the first embodiment is applied as a heat source to, for example, the smoke tube boiler 100 configured as shown in FIGS.

煙管ボイラ１００は、水１０１を貯留する缶体１０２と、缶体１０２内に配設され、軸心方向を上下方向とする複数の煙管１０３と、バーナ１に一端側が接続され且つバーナ１からの燃焼ガス２６を他端側から缶体１０２の下側へ導入する燃焼ガス導入用煙管１０４と、缶体１０２の下部に設けられて煙管１０３の下端側と燃焼ガス導入用煙管１０４の下端側とを連通する灰受部１０５とを備えた構成とされている。 The smoke tube boiler 100 is provided in the can body 102 for storing water 101, a plurality of smoke tubes 103 disposed in the can body 102 with the axial direction as the vertical direction, and one end side connected to the burner 1 and from the burner 1 Combustion gas introduction smoke pipe 104 for introducing the combustion gas 26 from the other end side to the lower side of the can body 102, a lower end side of the smoke pipe 103 provided at a lower portion of the can body 102, and a lower end side of the combustion gas introduction smoke pipe 104 And an ash receiving portion 105 communicating with each other.

具体的には、缶体１０２は、縦方向に配置された円筒形状とされ、胴部１０６の内側の上端側と下端縁部に、それぞれ上部鏡板（管寄せ）１０７と下部鏡板（管寄せ）１０８とを固定して備え、上下の鏡板１０７，１０８の間が水１０１の貯留空間１０９とされている。 Specifically, the can body 102 has a cylindrical shape arranged in the vertical direction, and an upper end plate (heading) 107 and a lower end plate (heading) on the upper end side and the lower end edge inside the trunk portion 106, respectively. 108 is fixed, and the space 101 between the upper and lower end plates 107 is a storage space 109 for water 101.

缶体１０２内における上部鏡板１０７よりも上側の空間はガス集合部１１０とされている。 A space above the upper end plate 107 in the can body 102 is a gas collecting portion 110.

煙管１０３の管径は、燃焼ガス導入用煙管１０４の管径よりも小さく設定されている。煙管１０３は、缶体１０２内に、缶体１０２の軸心方向と平行な姿勢で、燃焼ガス導入用煙管１０４を取り囲むように配置されている。煙管１０３の上端側は、上部鏡板１０７に貫通した状態で固定されていて、上端開口部がガス集合部１１０に連通している。煙管１０３の下端側は、下部鏡板１０８に貫通した状態で固定されていて、下端開口部が灰受部１０５に連通している。 The tube diameter of the smoke tube 103 is set smaller than the tube diameter of the combustion gas introduction smoke tube 104. The smoke pipe 103 is arranged in the can body 102 so as to surround the combustion gas introduction smoke pipe 104 in a posture parallel to the axial direction of the can body 102. The upper end side of the smoke tube 103 is fixed in a state of penetrating the upper end plate 107, and the upper end opening communicates with the gas collecting portion 110. The lower end side of the smoke tube 103 is fixed in a state of penetrating the lower end plate 108, and the lower end opening communicates with the ash receiving portion 105.

燃焼ガス導入用煙管１０４は、上端側が、缶体１０２の胴部１０６に缶体１０２の内側から貫通して外側へ突出するように取り付けられていて、その突出端部の開口が入口１１１とされている。入口１１１は、バーナ１の火炎噴出口１０に接続されている。 The combustion gas introduction smoke pipe 104 is attached so that the upper end side penetrates from the inside of the can body 102 and protrudes to the outside to the body portion 106 of the can body 102, and the opening at the protruding end portion is an inlet 111. ing. The inlet 111 is connected to the flame outlet 10 of the burner 1.

燃焼ガス導入用煙管１０４は、図３（ａ）に示すように、缶体１０２内で入口１１１側より水平方向に延びて缶体１０２の中央部分で下向きに屈曲した形状とされており、下端側が下部鏡板１０８の中央部分に上方から貫通するように取り付けられている。燃焼ガス導入用煙管１０４の下端開口部は、灰受部１０５の中央部分に連通する出口１１２となっている。 As shown in FIG. 3A, the combustion gas introduction smoke tube 104 has a shape that extends in the horizontal direction from the inlet 111 side in the can body 102 and is bent downward at the central portion of the can body 102. The side is attached to the central portion of the lower end plate 108 so as to penetrate from above. The lower end opening of the combustion gas introducing smoke pipe 104 is an outlet 112 communicating with the central portion of the ash receiving part 105.

これにより、バーナ１の火炎噴出口１０より火炎２７（図１参照）と共に噴出される燃焼ガス２６は、燃焼ガス導入用煙管１０４に入口１１１側から導入された後、上側から下側へ流れて灰受部１０５に導入される。この際、燃焼ガス導入用煙管１０４の管径は、火炎噴出口１０の径と同等としてあるため、燃焼ガス２６の流速は、火炎噴出口１０より噴出された流速に保持される。このため、燃焼ガス２６中に浮遊して灰１１３が同伴されていたとしても、その灰１１３は、燃焼ガス導入用煙管１０４の内面への付着が抑制された状態で、燃焼ガス２６と共に灰受部１０５に導入される。 As a result, the combustion gas 26 ejected from the flame outlet 10 of the burner 1 together with the flame 27 (see FIG. 1) is introduced from the inlet 111 side into the combustion gas introduction smoke pipe 104 and then flows from the upper side to the lower side. It is introduced into the ash receiving unit 105. At this time, since the pipe diameter of the combustion gas introducing smoke pipe 104 is equal to the diameter of the flame jet outlet 10, the flow velocity of the combustion gas 26 is maintained at the flow velocity ejected from the flame jet outlet 10. For this reason, even if the ash 113 floats in the combustion gas 26 and is accompanied by the ash 113, the ash 113 is received together with the combustion gas 26 in a state where adhesion to the inner surface of the combustion gas introducing smoke pipe 104 is suppressed. Part 105 is introduced.

灰受部１０５は、缶体１０２の下側に、缶体１０２の径と同様の径寸法で設けられた円筒状の容器であり、上端側は缶体１０２の下端側に気密に取り付けられている。 The ash receiving portion 105 is a cylindrical container provided on the lower side of the can body 102 with the same diameter as the diameter of the can body 102, and the upper end side is airtightly attached to the lower end side of the can body 102. Yes.

灰受部１０５は、燃焼ガス導入用煙管１０４の出口１１２側から導入された燃焼ガス２６の流速が、灰受部１０５内では灰１１３の終端速度に満たない流速まで減速（低下）するように、燃焼ガス導入用煙管１０４の流路断面積に比して大きな流路断面積を有するものとされている。 The ash receiving part 105 decelerates (decreases) the flow rate of the combustion gas 26 introduced from the outlet 112 side of the combustion gas introducing smoke pipe 104 to a flow rate that does not reach the terminal speed of the ash 113 in the ash receiving part 105. The channel cross-sectional area of the combustion gas introduction smoke pipe 104 is larger than the channel cross-sectional area.

具体的には、灰受部１０５は、缶体１０２と同様の径寸法としてあるため、灰受部１０５の高さ寸法を調整することで、前述の流路断面積を得るようにしてある。 Specifically, since the ash receiving portion 105 has the same diameter as the can body 102, the above-described flow path cross-sectional area is obtained by adjusting the height of the ash receiving portion 105.

これにより、灰受部１０５に燃焼ガス導入用煙管１０４の出口１１２から燃焼ガス２６が導入されると、燃焼ガス２６は、図３（ａ）に矢印で示すように、一旦下方に向けて流れた後、周囲に拡散し、その後、上向きに反転されてから、各煙管１０３に流入するようになる。 As a result, when the combustion gas 26 is introduced from the outlet 112 of the combustion gas introduction smoke pipe 104 into the ash receiving portion 105, the combustion gas 26 once flows downward as indicated by an arrow in FIG. After that, it diffuses to the surroundings, and then flows upward into each smoke tube 103 after being inverted upward.

このため、燃焼ガス２６に同伴されて灰受部１０５に流入した灰１１３は、燃焼ガス２６の流れにより灰受部１０５の内底部側に導かれる。その際、燃焼ガス２６の流速が灰１１３の終端速度未満になることに起因して、灰１１３の大部分は燃焼ガス２６の流れに同伴されることなく取り残される。したがって、灰受部１０５は、燃焼ガス２６中に灰１１３が含まれていたとしても、その灰１１３の大部分を分離させて灰受部１０５の内底部に沈降させることができる。 For this reason, the ash 113 entrained by the combustion gas 26 and flowing into the ash receiving part 105 is guided to the inner bottom side of the ash receiving part 105 by the flow of the combustion gas 26. At this time, due to the flow velocity of the combustion gas 26 being less than the terminal velocity of the ash 113, most of the ash 113 is left without being accompanied by the flow of the combustion gas 26. Therefore, even if the ash 113 is contained in the combustion gas 26, the ash receiver 105 can separate most of the ash 113 and settle it on the inner bottom of the ash receiver 105.

又、灰受部１０５は、側壁部１０５ａ及び底壁部１０５ｂが耐火材で構築されていて、燃焼ガス２６が導入される内部の温度を灰１１３中の未燃分が燃焼する温度に保持可能な構成とされている。これにより、沈降途中の灰１１３中の未燃分や灰受部１０５の内底部に沈降した灰１１３中の未燃分は、燃焼ガス２６に残存している酸素（余剰酸素）により燃焼する。 Further, the ash receiving portion 105 is constructed such that the side wall portion 105a and the bottom wall portion 105b are made of a refractory material, and the internal temperature at which the combustion gas 26 is introduced can be maintained at a temperature at which the unburned portion in the ash 113 burns. It is made into the composition. Thereby, the unburned part in the ash 113 in the middle of sedimentation and the unburned part in the ash 113 settled on the inner bottom part of the ash receiving part 105 are combusted by oxygen (surplus oxygen) remaining in the combustion gas 26.

更に、灰受部１０５は、側壁部１０５ａに、空気１１５を灰受部１０５内に供給する空気供給ライン１１４が接続されている。これにより、灰受部１０５では、空気供給ライン１１４から供給される空気１１５により、灰受部１０５に沈降した灰１１３中の未燃分の燃焼が更に促進されるようにしてある。 Further, the ash receiving part 105 is connected to the side wall part 105 a with an air supply line 114 for supplying air 115 into the ash receiving part 105. Thereby, in the ash receiving part 105, the combustion of the unburned part in the ash 113 settled in the ash receiving part 105 is further accelerated by the air 115 supplied from the air supply line 114.

灰受部１０５の側壁部１０５ａには、灰を排出させるための灰排出口１１６があり、灰受部１０５から定期的（たとえば、月に１回程度）に灰１１３を掻き出せるようにしてある。図示してないが、灰排出口１１６には開閉用の蓋が備えられている。 The side wall portion 105a of the ash receiving portion 105 has an ash discharge port 116 for discharging ash so that the ash 113 can be scraped from the ash receiving portion 105 periodically (for example, about once a month). . Although not shown, the ash outlet 116 is provided with a lid for opening and closing.

ガス集合部１１０の側壁部には、燃焼ガス出口１１７が設けられている。燃焼ガス出口１１７は、燃焼ガス排出ライン１１９を介してサイクロン１１８に接続されている。これにより、燃焼ガス出口１１７より排出される燃焼ガス２６は、サイクロン１１８で灰が除去された後、図示しない煙突や排ガス処理装置等を経て大気へ放出される。 A combustion gas outlet 117 is provided on the side wall of the gas collecting part 110. The combustion gas outlet 117 is connected to the cyclone 118 via the combustion gas discharge line 119. Thereby, after the ash is removed by the cyclone 118, the combustion gas 26 discharged from the combustion gas outlet 117 is released to the atmosphere through a chimney, an exhaust gas treatment device, etc. (not shown).

なお、図３（ａ）では、一例として、燃焼ガス出口１１７をガス集合部１１０の側壁部に設けた構成を示しているが、缶体１０２の頂部に燃焼ガス出口１１７を設けて、缶体１０２の頂部から燃焼ガス２６を排出させるようにしてもよい。 3A shows a configuration in which the combustion gas outlet 117 is provided on the side wall of the gas collecting part 110 as an example, the combustion gas outlet 117 is provided on the top of the can body 102, and the can body Combustion gas 26 may be discharged from the top of 102.

又、燃焼ガス導入用煙管１０４は、入口１１１を缶体１０２の胴部１０６に開口させた構成を示したが、入口１１１側を上部鏡板１０７に貫通させると共に、缶体１０２の上方や、ガス集合部１１０の側壁部に開口させて、上部鏡板１０７の上側から燃焼ガス２６を導入させるようにしてもよい。 In addition, the combustion gas introduction smoke tube 104 has a configuration in which the inlet 111 is opened in the body portion 106 of the can body 102. The inlet 111 side penetrates the upper end plate 107, the upper portion of the can body 102, and the gas You may make it open to the side wall part of the gathering part 110, and may introduce | transduce the combustion gas 26 from the upper side of the upper end plate 107. FIG.

図３（ａ）（ｂ）では、缶体１０２内の複数の煙管１０３は、缶体１０２内でほぼ一定の間隔で設置されているが、缶体１０２の周方向におけるガス集合部１１０の燃焼ガス出口１１７が配置されている側に寄った領域の煙管１０３の配列間隔を疎にし、燃焼ガス出口１１７が配置されている側から離れた領域での煙管１０３の配列間隔を密にした構成としてもよい。このようにすれば、灰受部１０５内での燃焼ガス２６の流れの周方向への拡散をより均一にして、各煙管１０３の燃焼ガス２６の流量をより均等化させることができる。 3 (a) and 3 (b), the plurality of smoke tubes 103 in the can body 102 are installed at almost constant intervals in the can body 102, but the combustion of the gas collecting portion 110 in the circumferential direction of the can body 102 is performed. The arrangement interval of the smoke pipes 103 in the area close to the side where the gas outlet 117 is arranged is made sparse, and the arrangement interval of the smoke pipes 103 in the area away from the side where the combustion gas outlet 117 is arranged is made dense. Also good. In this way, the diffusion of the flow of the combustion gas 26 in the ash receiving portion 105 in the circumferential direction can be made more uniform, and the flow rate of the combustion gas 26 in each smoke tube 103 can be made more uniform.

なお、図示していないが、貯留空間１０９には、缶体１０２の外部から加熱対象となる水１０１を供給する給水ラインが接続されていて、煙管ボイラ１００の使用時は貯留空間１０９に水１０１を設定されたレベルで貯留する。 Although not shown, a water supply line for supplying water 101 to be heated from the outside of the can body 102 is connected to the storage space 109. When the smoke tube boiler 100 is used, the water 101 is stored in the storage space 109. Store at the set level.

煙管ボイラ１００を温水ボイラとして使用する場合は、貯留空間１０９に、温水を外部の図示しない熱利用部（熱需要部）との間で循環させるラインを接続する。又、煙管ボイラ１００を蒸気ボイラとして使用する場合は、貯留空間１０９に、蒸気を取り出す蒸気取出ラインを接続すればよい。 When the smoke tube boiler 100 is used as a hot water boiler, a line that circulates hot water between an external heat utilization unit (heat demand unit) (not shown) is connected to the storage space 109. In addition, when the smoke tube boiler 100 is used as a steam boiler, a steam extraction line for extracting steam may be connected to the storage space 109.

図３（ａ）において、符号１２０は、燃焼ガス導入用煙管１０４の熱膨張を吸収するため途中位置に設けたエキスパンション部である。 In FIG. 3A, reference numeral 120 denotes an expansion portion provided at a midpoint for absorbing thermal expansion of the combustion gas introduction smoke pipe 104.

本使用例によれば、バーナ１は、前述したと同様に木粉２２及びバイオマス燃料１８を用いて運転し、火炎噴出口１０より噴出される燃焼ガス２６を、煙管ボイラ１００の燃焼ガス導入用煙管１０４の入口１１１に供給する。 According to this use example, the burner 1 is operated using the wood powder 22 and the biomass fuel 18 in the same manner as described above, and the combustion gas 26 ejected from the flame outlet 10 is used for introducing the combustion gas into the smoke tube boiler 100. Supply to the inlet 111 of the smoke tube 104.

これにより、燃焼ガス導入用煙管１０４では、燃焼ガス２６が、上側から出口１１２がある下側へ流れる。燃焼ガス導入用煙管１０４の管径は火炎噴出口１０の径と同等としてあるので、燃焼ガス導入用煙管１０４を流れる燃焼ガス２６の流速は維持され、流れが滞ることはない。そのため、燃焼ガス導入用煙管１０４は、内面への灰１１３の付着が抑制される。これにより、燃焼ガス導入用煙管１０４は、清掃の頻度の低減化を図ることができる。 As a result, in the combustion gas introduction smoke pipe 104, the combustion gas 26 flows from the upper side to the lower side where the outlet 112 is located. Since the pipe diameter of the combustion gas introduction smoke pipe 104 is equal to the diameter of the flame outlet 10, the flow velocity of the combustion gas 26 flowing through the combustion gas introduction smoke pipe 104 is maintained, and the flow does not stagnate. Therefore, the combustion gas introduction smoke tube 104 is suppressed from the adhesion of the ash 113 to the inner surface. As a result, the combustion gas introduction smoke pipe 104 can reduce the frequency of cleaning.

燃焼ガス導入用煙管１０４の出口１１２に達した燃焼ガス２６は、灰受部１０５に下向きに流入した後、周囲へ拡散し、その後、上向きに反転されてから、各煙管１０３に流入する。 The combustion gas 26 that has reached the outlet 112 of the combustion gas introduction smoke pipe 104 flows downward into the ash receiving section 105, diffuses to the surroundings, and then reverses upward before flowing into each smoke pipe 103.

灰受部１０５内に流入した燃焼ガス２６は、流速が大幅に低下し、灰１１３の終端速度に満たない流速となる。これにより、灰１１３は、灰受部１０５内で沈降する。 The combustion gas 26 that has flowed into the ash receiving unit 105 has a significantly reduced flow velocity, which is less than the terminal velocity of the ash 113. As a result, the ash 113 settles in the ash receiving unit 105.

更に、灰受部１０５では、燃焼ガス導入用煙管１０４の出口１１２より導入されるときの燃焼ガス２６の流れの向きが下向きとされているため、燃焼ガス２６に含まれている灰１１３には灰受部１０５の内底部へ向かう力（慣性力）が作用する。そのため、灰１１３は、灰受部１０５内で流速が低下した後に上向きとなる燃焼ガス２６の流れに同伴されにくくなり、灰受部１０５内での沈降がより促されて、燃焼ガス２６からの分離が促進される。 Further, in the ash receiving unit 105, the flow direction of the combustion gas 26 when it is introduced from the outlet 112 of the combustion gas introduction smoke pipe 104 is downward, so that the ash 113 contained in the combustion gas 26 is included in the ash 113 contained in the combustion gas 26. A force (inertial force) directed toward the inner bottom of the ash receiving portion 105 acts. Therefore, the ash 113 is less likely to be entrained by the upward flow of the combustion gas 26 after the flow velocity is reduced in the ash receiving portion 105, and the sedimentation in the ash receiving portion 105 is further promoted, so Separation is promoted.

灰受部１０５内で沈降する灰１１３や内底部に沈降した灰１１３に含まれている未燃分は、燃焼ガス２６中の余剰酸素によって燃焼し、更に、空気供給ライン１１４より灰受部１０５内に供給される空気１１５によっても燃焼する。 The unburned matter contained in the ash 113 that has settled in the ash receiving part 105 and the ash 113 that has settled on the inner bottom part is burned by surplus oxygen in the combustion gas 26, and further, the ash receiving part 105 is supplied from the air supply line 114. Combustion is also caused by the air 115 supplied inside.

又、灰受部１０５は、その内底面の面積が、缶体１０２の断面積と同様となっている。このため灰受部１０５で沈降した灰１１３は、内底面に分散した状態で燃焼ガス２６中の余剰酸素や空気１１５と効率よく接触させることができて、灰１１３中の未燃分の燃焼を促すことができる。 Moreover, the area of the inner bottom surface of the ash receiving portion 105 is the same as the cross-sectional area of the can body 102. For this reason, the ash 113 settled in the ash receiving portion 105 can be efficiently brought into contact with surplus oxygen and air 115 in the combustion gas 26 in a state of being dispersed on the inner bottom surface, and the unburned portion in the ash 113 is burned. Can be urged.

灰１１３中の未燃分が燃焼すると、灰１１３の量自体が減少するため、このことによっても、燃焼ガス２６に同伴される灰１１３の量は低減する。 When the unburned portion in the ash 113 burns, the amount of the ash 113 itself decreases, and this also reduces the amount of the ash 113 entrained in the combustion gas 26.

したがって、煙管ボイラ１００では、燃焼ガス２６に同伴されて煙管１０３に流入する灰１１３の量が低減されるので、煙管１０３に灰１１３が付着することを抑制できる。これにより、煙管１０３は、灰１１３が付着した状態での流路断面積の確保を考慮しなくてよいため、管径を小さくすることができる。このため、煙管ボイラ１００は、煙管１０３の配置の密度の向上化を図ることができて、煙管ボイラ１００全体の小型化を図ることができるという利点が得られる。又、煙管１０３に灰１１３が付着することを抑制できることから、煙管ボイラ１００は、ボイラ効率の低下を抑制することができる。 Therefore, in the smoke tube boiler 100, the amount of the ash 113 that flows along with the combustion gas 26 and flows into the smoke tube 103 is reduced, so that the ash 113 can be prevented from adhering to the smoke tube 103. Thereby, the smoke pipe 103 does not need to consider securing the flow path cross-sectional area in a state where the ash 113 is adhered, and thus the pipe diameter can be reduced. For this reason, the smoke tube boiler 100 can improve the density of the arrangement of the smoke tubes 103, and the advantage that the entire size of the smoke tube boiler 100 can be reduced is obtained. Moreover, since it can suppress that the ash 113 adheres to the smoke pipe 103, the smoke pipe boiler 100 can suppress the fall of boiler efficiency.

又、燃焼ガス２６に同伴される灰１１３の量が低減することから、煙管ボイラ１００の下流に設置するサイクロン１１８等の集塵装置の集塵負荷を軽減でき、集塵装置の清掃の頻度を低減させて、運転期間を延命化できるという利点も得られる。 Further, since the amount of the ash 113 accompanying the combustion gas 26 is reduced, the dust collection load of the dust collector such as the cyclone 118 installed downstream of the smoke tube boiler 100 can be reduced, and the frequency of cleaning the dust collector can be reduced. There is also an advantage that the operating period can be extended by reducing the operating period.

更に、煙管ボイラ１００は、灰受部１０５で灰１１３中の未燃分を燃焼させるので、この燃焼の際に生じる熱は灰受部１０５を通過する燃焼ガス２６に付与される。燃焼ガス２６の保有する熱は、燃焼ガス２６が煙管１０３を流通する間に煙管１０３の周囲の水１０１に熱交換により回収される。したがって、本使用例では、燃焼ガス２６に含まれる灰１１３中の未燃分が有する熱量も、温水あるいは蒸気の生成に有効利用することができる。 Furthermore, since the smoke tube boiler 100 burns the unburned portion in the ash 113 in the ash receiving part 105, the heat generated during this combustion is given to the combustion gas 26 that passes through the ash receiving part 105. The heat possessed by the combustion gas 26 is recovered by heat exchange in the water 101 around the smoke tube 103 while the combustion gas 26 flows through the smoke tube 103. Therefore, in this usage example, the amount of heat of the unburned portion in the ash 113 contained in the combustion gas 26 can also be effectively used for generating hot water or steam.

又、煙管ボイラ１００では、複数の煙管１０３が燃焼ガス導入用煙管１０４と干渉しない範囲で燃焼ガス導入用煙管１０４の周囲に分布するように配置されているので、缶体１０２内の無駄なスペースの低減化が図られている。 Further, in the smoke pipe boiler 100, the plurality of smoke pipes 103 are arranged so as to be distributed around the combustion gas introduction smoke pipe 104 within a range that does not interfere with the combustion gas introduction smoke pipe 104. Reduction is achieved.

［第２実施形態］
図４はバーナの第２実施形態を示す切断側面図、図５は図４のＣ−Ｃ方向矢視図である。 [Second Embodiment]
FIG. 4 is a cut side view showing a second embodiment of the burner, and FIG. 5 is a view in the direction of arrows CC in FIG.

なお、図４、図５において、第１実施形態に示したものと同一のものには同一符号を付して、その説明を省略する。 4 and 5, the same components as those shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

本実施形態のバーナ１ａは、円筒状の燃焼室２ａを横長となるように形成し、燃焼室２ａの一端側の底部に開口２８を設けて流動層４を備える。流動層４の構成は、第１実施形態と同様とされている。 The burner 1a of the present embodiment includes a fluidized bed 4 in which a cylindrical combustion chamber 2a is formed so as to be horizontally long, and an opening 28 is provided at the bottom of one end side of the combustion chamber 2a. The configuration of the fluidized bed 4 is the same as that of the first embodiment.

燃焼室２ａの一端側の側壁２９には、粉体燃料ノズル５が設けられ、その近傍位置にパイロットバーナ２４が設けられている。粉体燃料ノズル５とパイロットバーナ２４の構成は第１実施形態と同様とされている。したがって、粉体燃料ノズル５では、燃焼室２ａに吹き込む木粉２２を搬送用空気１７ｂを用いて燃焼させることで、燃焼室２ａの内部と流動層４を加熱することができる。 The pulverized fuel nozzle 5 is provided on the side wall 29 on one end side of the combustion chamber 2a, and the pilot burner 24 is provided in the vicinity thereof. The configurations of the pulverized fuel nozzle 5 and the pilot burner 24 are the same as those in the first embodiment. Therefore, in the pulverized fuel nozzle 5, the inside of the combustion chamber 2a and the fluidized bed 4 can be heated by burning the wood powder 22 blown into the combustion chamber 2a using the transfer air 17b.

更に、燃焼室２ａの一端側の頂部には、バイオマス燃料供給部６が流動層４の真上となる配置で設けられている。 Furthermore, a biomass fuel supply unit 6 is provided at the top of one end side of the combustion chamber 2 a so as to be directly above the fluidized bed 4.

燃焼室２ａは、その一端側における流動層４の直上となる領域が、図４に一点鎖線で示す燃焼部１９とされ、燃焼部１９を除く領域がガス化燃焼空間２０とされている。図４では、燃焼室２ａの一端側の上部から他端寄りの領域が、ガス化燃焼空間２０となっている。 In the combustion chamber 2a, a region immediately above the fluidized bed 4 on one end side is a combustion part 19 indicated by a one-dot chain line in FIG. 4, and a region excluding the combustion part 19 is a gasification combustion space 20. In FIG. 4, a region near the other end from the upper end on one end side of the combustion chamber 2 a is a gasification combustion space 20.

バイオマス燃料供給部６は、燃焼室２ａの一端側の頂部にて、ガス化燃焼空間２０に開口させて接続されている。これにより、バイオマス燃料供給部６から供給するバイオマス燃料１８は、ガス化燃焼空間２０に供給され、バイオマス燃料１８のうち、ガス化燃焼空間２０にて浮遊状態で部分燃焼や熱分解ガス化が進行しきれない比較的粒径の大きなものが、ガス化燃焼空間２０を通過して流動層４へ落下供給されるようにしてある。 The biomass fuel supply unit 6 is opened and connected to the gasification combustion space 20 at the top of one end side of the combustion chamber 2a. Thereby, the biomass fuel 18 supplied from the biomass fuel supply unit 6 is supplied to the gasification combustion space 20, and partial combustion or pyrolysis gasification proceeds in a floating state in the gasification combustion space 20 of the biomass fuel 18. A relatively large particle size that cannot be completely passed through the gasification combustion space 20 is supplied to the fluidized bed 4 by being dropped.

又、燃焼室２ａの円筒形状の外周部には、燃焼室２ａ内に開口する燃焼空気供給ノズル７が接線方向に沿う姿勢で設けられている。燃焼空気供給ノズル７は、図４では、一例として、燃焼室２ａの軸心方向の２個所に備えられている。これにより、燃焼空気供給ノズル７より燃焼室２ａに供給される燃焼用空気１７ｄは、図４に矢印で示すように、旋回しながら燃焼室２ａの他端側のガス出口３側へ向けて流される。 A combustion air supply nozzle 7 opening in the combustion chamber 2a is provided on the cylindrical outer peripheral portion of the combustion chamber 2a in a posture along the tangential direction. In FIG. 4, the combustion air supply nozzles 7 are provided at two locations in the axial direction of the combustion chamber 2a as an example. As a result, the combustion air 17d supplied from the combustion air supply nozzle 7 to the combustion chamber 2a is swung toward the gas outlet 3 on the other end side of the combustion chamber 2a as shown by the arrow in FIG. It is.

ガス出口３には、ガス通路８の一端側が接続され、ガス通路８の他端側開口は火炎噴出口１０とされている。 One end side of the gas passage 8 is connected to the gas outlet 3, and the other end side opening of the gas passage 8 is a flame outlet 10.

ガス通路８の火炎噴出口１０に近い位置の周壁には、主燃焼空気供給ノズル９が、火炎噴出口１０側に向けた斜めの姿勢で設けられていて、主燃焼用空気１７ｅが火炎噴出口１０の方向へ供給されるようになっている。 A main combustion air supply nozzle 9 is provided on the peripheral wall of the gas passage 8 near the flame outlet 10 in an oblique posture toward the flame outlet 10, and the main combustion air 17 e is supplied to the flame outlet. 10 directions are supplied.

その他の構成は第１実施形態と同様とされている。 Other configurations are the same as those of the first embodiment.

本実施形態のバーナ１ａを起動させる場合は、燃焼室２ａに粉体燃料ノズル５から木粉２２を搬送用空気１７ｂと共に吹き込んで燃焼させ、燃焼室２ａと流動層４をバイオマス燃料１８の着火温度以上に昇温させる。このとき、流動層４は、流動化空気１７ａによる熱媒体１１の流動を行わせるようにし、又、燃焼空気供給ノズル７から燃焼室２への燃焼用空気１７ｄの供給と、主燃焼空気供給ノズル９からガス通路８への主燃焼用空気１７ｅの供給を開始しておく。 When starting the burner 1a of this embodiment, the wood powder 22 is blown into the combustion chamber 2a from the pulverized fuel nozzle 5 together with the conveying air 17b and burned, and the combustion chamber 2a and the fluidized bed 4 are ignited by the biomass fuel 18 The temperature is raised to the above. At this time, the fluidized bed 4 causes the heat medium 11 to flow by the fluidized air 17a, supplies the combustion air 17d from the combustion air supply nozzle 7 to the combustion chamber 2, and the main combustion air supply nozzle. The supply of the main combustion air 17e from 9 to the gas passage 8 is started.

次いで、本実施形態のバーナ１は、燃焼室２及び流動層４の温度がバイオマス燃料１８の着火温度まで昇温した後、バイオマス燃料供給部６から燃焼室２へのバイオマス燃料１８の供給を開始する。燃焼室２では、バイオマス燃料１８の燃焼用空気１７ｄによる浮遊状態での部分燃焼と熱分解ガス化が行われる。更に、浮遊状態では部分燃焼又は熱分解ガス化が完全に進行しきれない比較的大きな粒径のバイオマス燃料１８は、流動層４まで落下して、流動層４にて流動化空気１７ａを用いて部分燃焼と熱分解ガス化が行われる。燃焼室２において、バイオマス燃料１８の熱分解ガス化によって生じた可燃性ガスを含むガスは、ガス出口３からガス通路８へ連続的に導かれる。 Next, the burner 1 of the present embodiment starts supplying the biomass fuel 18 from the biomass fuel supply unit 6 to the combustion chamber 2 after the temperature of the combustion chamber 2 and the fluidized bed 4 is raised to the ignition temperature of the biomass fuel 18. To do. In the combustion chamber 2, partial combustion and pyrolysis gasification of the biomass fuel 18 in a floating state by the combustion air 17d are performed. Furthermore, the biomass fuel 18 having a relatively large particle size, in which partial combustion or pyrolysis gasification cannot completely proceed in the floating state, falls to the fluidized bed 4 and uses the fluidized air 17 a in the fluidized bed 4. Partial combustion and pyrolysis gasification are performed. In the combustion chamber 2, a gas containing a combustible gas generated by pyrolysis gasification of the biomass fuel 18 is continuously led from the gas outlet 3 to the gas passage 8.

ガス通路８では、燃焼室２より連続的に導かれる可燃性ガスを含むガスに対し、主燃焼空気供給ノズル９から主燃焼用空気１７ｅが供給されて、可燃性ガスの主燃焼が行われる。これにより、本実施形態のバーナ１は、主燃焼によって生じる高温の燃焼ガス２６を、火炎２７と共に火炎噴出口１０より噴出することができる。 In the gas passage 8, the main combustion air 17 e is supplied from the main combustion air supply nozzle 9 to the gas containing the combustible gas continuously guided from the combustion chamber 2, and the main combustion of the combustible gas is performed. Thereby, the burner 1 of this embodiment can eject the high temperature combustion gas 26 produced by the main combustion from the flame outlet 10 together with the flame 27.

したがって、本実施形態のバーナ１ａによっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。 Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained by the burner 1a of the present embodiment.

なお、本発明は、前記各実施形態にのみ限定されるものではなく、燃焼室２，２ａ、流動層４、ガス通路８の各部や各構成機器のサイズや寸法比は、図示するための便宜上のものであり、実際の装置構成を反映したものではない。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the sizes and dimensional ratios of the combustion chambers 2 and 2a, the fluidized bed 4 and the gas passage 8 and the constituent devices are shown for convenience of illustration. It does not reflect the actual device configuration.

又、燃焼室２，２ａにおける粉体燃料ノズル５の配置は、粉体燃料ノズル５より燃焼室に吹き込む木粉２２などの粉体バイオマス燃料の燃焼によって、燃焼室２，２ａの内部と流動層４を加熱することができれば、図示した以外の配置としてもよい。 The pulverized fuel nozzle 5 is disposed in the combustion chambers 2 and 2a by the combustion of the pulverized biomass fuel such as wood powder 22 blown from the pulverized fuel nozzle 5 into the combustion chamber. As long as 4 can be heated, an arrangement other than that shown in the figure may be adopted.

燃焼室２，２ａにおける燃焼空気供給ノズル７の配置と設置数は、図示した以外の配置と設置数としてもよい。又、燃焼空気供給ノズル７は、燃焼室２，２ａ内に燃焼用空気１７ｄの旋回流を形成させることができるような配置と向きとしてあることが望ましいが、燃焼室２，２ａ内に燃焼用空気１７ｄを供給して、バイオマス燃料供給部６より供給されるバイオマス燃料１８の燃焼に供することができるようにしてあれば、任意の配置と向きであってもよい。 The arrangement and installation number of the combustion air supply nozzles 7 in the combustion chambers 2 and 2a may be other than the arrangement and installation number other than those shown in the drawing. The combustion air supply nozzle 7 is preferably arranged and oriented so that a swirling flow of the combustion air 17d can be formed in the combustion chambers 2 and 2a. Arbitrary arrangement | positioning and direction may be sufficient as long as it can supply to the combustion of the biomass fuel 18 supplied from the biomass fuel supply part 6 by supplying the air 17d.

ガス通路８の向き（角度姿勢）は、火炎噴出口１０の向きに応じて適宜変更してもよい。又、ガス通路８における主燃焼空気供給ノズル９の配置と設置数は、図示した以外の配置と設置数としてもよい。 The direction (angular posture) of the gas passage 8 may be changed as appropriate according to the direction of the flame outlet 10. Further, the arrangement and the number of the main combustion air supply nozzles 9 in the gas passage 8 may be different from the arrangement and the number of installations other than those illustrated.

粉体燃料ノズル５より燃焼室２，２ａに吹き込む燃料は、木粉２２を例示したが、バイオマス由来の燃料であって、且つ粉体化された燃料であれば、木粉２２以外の任意の粉体バイオマス燃料を使用してもよい。 The fuel blown into the combustion chambers 2, 2 a from the powder fuel nozzle 5 is exemplified by the wood powder 22. However, any fuel other than the wood powder 22 may be used as long as it is a fuel derived from biomass and pulverized. Powdered biomass fuel may be used.

木粉２２の粒径は、原料とするバイオマスの有する燃焼容易性に応じて、冷間起動時に粉体燃料ノズル５から搬送用空気１７ｂと共に供給する際にパイロットバーナ２４を用いて着火させることができれば、５００μｍを超えていてもよい。木粉２２の含水率は、２０％以下として説明したが、冷間起動時に粉体燃料ノズル５から搬送用空気１７ｂと共に供給する際にパイロットバーナ２４を用いて着火させることができれば２０％を超えていてもよい。もちろん冷間起動時以外の通常運転あるいは熱間起動時においては、パイロットバーナ２４の有無にかかわらずガス化燃焼空間２０あるいは燃焼部１９で着火することができれば、木粉２２の粒径や含水率は、適宜変更してもよい。又、バイオマス燃料１８の粒径は、原料とするバイオマスの有する燃焼容易性に応じて適宜変更してもよい。 The particle size of the wood powder 22 can be ignited by using the pilot burner 24 when supplying it together with the conveying air 17b from the pulverized fuel nozzle 5 at the time of cold start according to the ease of combustion of biomass as a raw material. If possible, it may exceed 500 μm. Although the moisture content of the wood powder 22 has been described as 20% or less, it exceeds 20% if it can be ignited using the pilot burner 24 when being supplied from the pulverized fuel nozzle 5 together with the conveying air 17b at the time of cold start. It may be. Of course, in normal operation other than cold start or hot start, if the gasification combustion space 20 or the combustion section 19 can ignite regardless of the presence or absence of the pilot burner 24, the particle size and moisture content of the wood flour 22 May be changed as appropriate. Further, the particle size of the biomass fuel 18 may be changed as appropriate according to the ease of combustion of the biomass as a raw material.

木粉２２、及び、バイオマス燃料１８の原料は、木質バイオマスとして説明したが、木質以外の植物由来のバイオマス、更には、微生物由来のバイオマスを原料として用いるようにしてもよい。 Although the raw material of the wood flour 22 and the biomass fuel 18 has been described as woody biomass, biomass derived from plants other than woody materials, and further, biomass derived from microorganisms may be used as raw materials.

流動化空気１７ａ、搬送用空気１７ｂ、パイロット用空気１７ｃ、燃焼用空気１７ｄ、主燃焼用空気１７ｅは、単一の送風機１５より供給される構成を示したが、送風機１５は複数であってもよい。 Although the fluidized air 17a, the conveying air 17b, the pilot air 17c, the combustion air 17d, and the main combustion air 17e have been shown to be supplied from a single blower 15, a plurality of blowers 15 may be used. Good.

本発明のバーナ１，１ａは、図３（ａ）（ｂ）に示した煙管ボイラ１００以外の任意の形式のボイラの加熱源として適用してもよい。更に、本発明のバーナ１，１ａは、高温の燃焼ガス２６と火炎２７のいずれか一方又は双方が要求される任意の需要先（利用先）に適用してもよい。 The burners 1 and 1a of the present invention may be applied as a heating source for any type of boiler other than the smoke tube boiler 100 shown in FIGS. Furthermore, the burners 1 and 1a of the present invention may be applied to any demand destination (use destination) where one or both of the high-temperature combustion gas 26 and the flame 27 are required.

その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。 Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

１，１ａバーナ
２，２ａ燃焼室
３ガス出口
４流動層
５粉体燃料ノズル
６バイオマス燃料供給部
７燃焼空気供給ノズル
８ガス通路
９主燃焼空気供給ノズル
１０火炎噴出口
１７ｄ燃焼用空気
１７ｅ主燃焼用空気
１８バイオマス燃料
２１側壁
２２木粉（粉体バイオマス燃料）
２４パイロットバーナ（着火手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1a Burner 2,2a Combustion chamber 3 Gas outlet 4 Fluidized bed 5 Powder fuel nozzle 6 Biomass fuel supply part 7 Combustion air supply nozzle 8 Gas passage 9 Main combustion air supply nozzle 10 Flame outlet 17d Combustion air 17e Main combustion Air 18 Biomass fuel 21 Side wall 22 Wood flour (powder biomass fuel)
24 Pilot burner (ignition means)

Claims

A combustion chamber;
A fluidized bed provided at the bottom of the combustion chamber;
A pulverized fuel nozzle provided in the combustion chamber for blowing pulverized biomass fuel;
Ignition means for igniting the powdered biomass fuel blown from the powder fuel nozzle;
A biomass fuel supply section for supplying biomass fuel from above the fluidized bed in the combustion chamber;
A burner having a flame outlet provided on the downstream side of the combustion chamber.

The burner according to claim 1, wherein, among the biomass fuels supplied from the biomass fuel supply unit, those having a large particle size fall into the fluidized bed.

The burner according to claim 1 or 2, wherein the inside of the combustion chamber and the fluidized bed are heated by combustion of the pulverized biomass fuel blown from the pulverized fuel nozzle into the combustion chamber.

The combustion chamber includes a combustion air supply nozzle for supplying combustion air;
The burner according to any one of claims 1 to 3, wherein the combustion air supplied from the combustion air supply nozzle is configured to form a swirling flow inside the combustion chamber.

The combustion chamber comprises a gas outlet;
The gas outlet is connected to one end side of the gas passage,
The other end side of the gas passage is the flame outlet,
The burner according to any one of claims 1 to 4, wherein the gas passage includes a main combustion air supply nozzle to which main combustion air is supplied.

The combustion chamber has a vertically long shape,
The gas outlet is provided at the top of the combustion chamber;
The pulverized fuel nozzle is provided on a side wall of the combustion chamber,
The biomass fuel supply unit is provided at a position higher than the pulverized fuel nozzle in the combustion chamber,
The burner according to claim 5, wherein the combustion air supply nozzle is provided at a position lower than the biomass fuel supply unit on a side wall of the combustion chamber and at a position not interfering with the pulverized fuel nozzle.

The combustion chamber has a horizontally long shape,
The fluidized bed is provided at the bottom on one end side of the combustion chamber,
The biomass fuel supply unit is provided above the fluidized bed,
The burner according to claim 5, wherein the gas outlet is provided on the other end side of the combustion chamber.