JP2022135388A - 液体金属燃焼装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体金属の酸化物が火炉の壁面に付着して伝熱特性が悪化することを抑制する。【解決手段】バーナ１００Ａは、液体金属を噴霧するアトマイザ１１０と、アトマイザ１１０の外側から燃焼用空気を供給する燃焼ノズル１２０と、を有し、バーナ１００Ａは、第１の壁面１１ａに設置されるとともに第１の壁面１１ａに隣接した位置に対向して配置される第２の壁面１１ｂおよび第３の壁面のうち、第２の壁面１１ｂに近接した位置に設置され、第１の噴霧孔および第２の噴霧孔は、水平方向において軸線Ｘを挟むように配置され、第１の噴霧孔は、第２の噴霧孔よりも第２の壁面１１ｂに近接した位置に配置され、第１の噴霧孔の第１噴霧方向ＳＤ１と軸線Ｘとがなす第１噴霧角度θ１は、第２の噴霧孔の第２噴霧方向ＳＤ２と軸線Ｘとがなす第２噴霧角度θ２よりも小さくなるように設定されているボイラを提供する。【選択図】図３

Description

本開示は、液体金属燃焼装置に関するものである。

従来から、液体燃料を蒸気等の噴霧媒体により微粒化して火炉内に吹き込み、火炎を形成して燃焼させる油焚きバーナが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の油焚きバーナは、液体燃料として重質油燃料を用い、火炉へ供給される噴霧液滴の揮発分および固定炭素を燃焼させる。

特開２０１６－１１４３１６号公報

近年では、二酸化炭素の排出量を抑制することが求められているが、重質油燃料を含む炭素質燃料を燃焼させると、二酸化炭素を含む燃焼ガスが発生する。燃焼により発生する熱を回収しつつ二酸化炭素の排出量を抑制するためには、炭素質を含まない燃料を用いるのが望ましい。例えば、二酸化炭素を排出しない燃料として、液体金属を用いることが考えられる。

しかしながら、液体金属を燃料として用いる場合、液体金属を酸化剤と反応させて燃焼させることにより液体金属が酸化物となり、液体金属の酸化物が飛散する。そして、飛散した液体金属の酸化物が火炉の壁部に衝突すると、液体金属の酸化物が冷却されて固化し、火炉の壁部に付着してしまう。火炉の壁部に金属の酸化物が付着して堆積すると、火炉の壁部の伝熱特性が悪化する可能性がある。

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、液体金属を燃焼させる際に、液体金属の酸化物が火炉の壁面に付着して伝熱特性が悪化することを抑制することが可能な液体金属燃焼装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示の一態様にかかる液体金属燃焼装置は以下の手段を採用する。
本開示の一態様にかかる液体金属燃焼装置は、鉛直方向に沿って設置される複数の壁面により形成される火炉と、微粒化された液体金属を前記火炉へ噴霧して燃焼させるバーナと、を備え、前記バーナは、軸線に沿って延びる円筒状に形成されるとともに前記液体金属を噴霧媒体により微粒化して前記火炉へ噴霧するアトマイザと、前記軸線に沿って延びる円筒状に形成されるとともに前記アトマイザの外周に配置され、前記アトマイザの外側から前記軸線に沿って燃焼用空気を供給する燃焼ノズルと、を有し、前記アトマイザの前記火炉に面する先端部には、前記軸線回りの周方向に沿って配置されるとともに前記火炉へ前記液体金属を噴霧する複数の噴霧孔が形成され、前記バーナは、第１の前記壁面に設置されるとともに第１の前記壁面に隣接した位置に対向して配置される第２の前記壁面および第３の前記壁面のうち、第２の前記壁面に近接した位置に設置され、複数の前記噴霧孔に含まれる第１の前記噴霧孔および第２の前記噴霧孔は、水平方向において前記軸線を挟むように配置され、第１の前記噴霧孔は、第２の前記噴霧孔よりも第２の前記壁面に近接した位置に配置され、第１の前記噴霧孔が前記液体金属を噴霧する第１噴霧方向と前記軸線とがなす第１噴霧角度は、第２の前記噴霧孔が前記液体金属を噴霧する第２噴霧方向と前記軸線とがなす第２噴霧角度よりも小さくなるように設定されている。

本開示によれば、液体金属を燃焼させる際に、液体金属の酸化物が火炉の壁面に付着して伝熱特性が悪化することを抑制することが可能な液体金属燃焼装置を提供することができる。

本開示の第１実施形態に係るボイラを示す概略構成図である。 図１に示すボイラの燃焼バーナ部分を示す横断面図である。 図２に示す燃焼バーナの部分拡大図である。 図３に示す燃焼バーナの正面図である。 図４に示すアトマイザの部分拡大図である。 図５に示すアトマイザのＡ－Ａ矢視断面図である。 変形例のボイラの燃焼バーナ部分を示す横断面図である。 図７に示す燃焼バーナの部分拡大図である。 本開示の第２実施形態に係るボイラの燃焼バーナ部分を示す横断面図である。 図９に示す燃焼バーナの正面図である。 燃焼バーナの第１変形例を示す正面図である。 燃焼バーナの第２変形例を示す断面図である。 燃焼バーナの第３変形例を示す断面図である。 燃焼バーナの第４変形例を示す断面図である。

〔第１実施形態〕
以下に、本開示の第１実施形態に係るボイラ（液体金属燃焼装置）１０について、図面を参照して説明する。本実施形態に係るボイラ１０は、燃料として液体金属を用い、液体金属を燃焼バーナにより燃焼させ、この燃焼により発生した熱を回収することが可能なボイラである。

図１に示すように、本実施形態のボイラ１０は、火炉１１と燃焼装置１２と煙道１３を有している。火炉１１は、四角筒の中空形状をなして鉛直方向に沿って設置され、この火炉１１を構成する火炉壁の下部に燃焼装置１２が設けられている。

燃焼装置１２は、火炉壁に装着された複数の燃焼バーナ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅを有している。本実施例にて、この燃焼バーナ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅは、火炉１１が延びる鉛直方向を中心軸とした周方向に沿って４個均等間隔で配設されたものが１セットとして、鉛直方向に沿って５セット（５段）配置されている。なお、ここでは５セットとしたが、６セットあるいはその他の任意のセット数とすることができる。

各燃焼バーナ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅは、供給管２６，２７，２８，２９，３０を介して液体金属供給装置３１，３２，３３，３４，３５に連結されている。液体金属供給装置３１，３２，３３，３４，３５は、金属（例えば、アルミニウム、マグネシウム）を融点以上に加熱して液状とし、液体金属を供給管２６，２７，２８，２９，３０へ供給する。

火炉１１は、各燃焼バーナ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅの装着位置に風箱３６が設けられており、この風箱３６に空気ダクト３７の一端部が連結されており、この空気ダクト３７には、他端部に送風機３８が装着されている。更に、火炉１１は、各燃焼バーナ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅの装着位置より鉛直方向上方にアディショナル空気ノズル３９が設けられている。

アディショナル空気ノズル３９には、空気ダクト３７から分岐した分岐空気ダクト４０の端部が連結されている。従って、送風機３８により送られた燃焼用空気を、空気ダクト３７から風箱３６に供給し、風箱３６から各燃焼バーナ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅに供給することができる。また、送風機３８により送られた燃焼用空気を分岐空気ダクト４０からアディショナル空気ノズル３９に供給することができる。

火炉１１は、鉛直方向上部に煙道１３が連結されており、この煙道１３に、対流伝熱部として燃焼ガスの熱を回収するための熱交換器である過熱器（スーパーヒータ）４１，４２、再熱器４３，４４及び節炭器（エコノマイザ）４５，４６，４７が設けられており、火炉１１での燃焼で発生した燃焼ガスと水や蒸気との間で熱交換が行われる。

煙道１３は、そのガス流れ下流側に熱交換を行った燃焼ガスが排ガスとして排出される排ガス管４８が連結されている。この排ガス管４８は、空気ダクト３７との間にエアヒータ４９が設けられ、空気ダクト３７を流れる空気と、排ガス管４８を流れる排ガスとの間で熱交換を行い、燃焼バーナ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅに供給する燃焼用空気を昇温することができる。排ガス管４８の下流端部には、煙突（図示略）が設けられている。

燃焼バーナ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅは、微粒化された液体金属を火炉１１に吹き込むと共に燃焼用空気を火炉１１に吹き込み、このときに着火することで火炎を形成することができる。火炉１１では、微粒化された液体金属と燃焼用空気とが燃焼して火炎が生じ、この火炉１１内の鉛直方向下部の領域で火炎が生じると、燃焼ガス（排ガス）がこの火炉１１内を上昇し、煙道１３に排出される。

給水ポンプ（図示略）から供給された水は、節炭器４５，４６，４７によって予熱された後、蒸気ドラム（図示略）に供給され火炉壁の各水管（図示略）に供給される間に加熱されて飽和蒸気となり、蒸気ドラムに送り込まれる。更に、蒸気ドラムの飽和蒸気は過熱器４１，４２に導入され、燃焼ガスによって過熱される。

過熱器４１，４２で生成された過熱蒸気は、発電プラントのタービン（図示略）に供給される。また、タービンでの供給した水蒸気の膨張過程の中途で取り出した蒸気は、再熱器４３，４４に導入され、再度過熱されてタービンに戻され膨張して、タービンが回転駆動する。なお、火炉１１をドラム型（蒸気ドラム）として説明したが、この構造に限定されるものではない。

次に、燃焼装置１２について詳細に説明するが、この燃焼装置１２を構成する各燃焼バーナ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅは、ほぼ同様の構成をなしていることから、最上段に位置する燃焼バーナ１００Ａについてのみ説明する。

燃焼バーナ１００Ａは、図２に示すように、火炉１１を形成する４つの壁面１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに設けられる燃焼バーナ１００Ａａ，１００Ａｂ，１００Ａｃ，１００Ａｄから構成されている。壁面１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、それぞれ鉛直方向に沿って設置されている。

燃焼バーナ１００Ａａ，１００Ａｂ，１００Ａｃ，１００Ａｄには、供給管２６から分岐した分岐管２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄが連結されている。また、燃焼バーナ１００Ａａ，１００Ａｂ，１００Ａｃ，１００Ａｄには、空気ダクト３７から分岐した分岐管３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄが連結されている。

燃焼バーナ１００Ａａは、壁面（第１の壁面）１１ａに設置されるとともに壁面１１ａに隣接した位置に対向して配置される壁面（第２の壁面）１１ｂおよび壁面（第３の壁面）１１ｄのうち、壁面１１ｂに近接した位置に設置される。燃焼バーナ１００Ａｂは、壁面１１ｂに設置されるとともに壁面１１ｂに隣接した位置に対向して配置される壁面１１ａおよび壁面１１ｃのうち、壁面１１ｃに近接した位置に設置される。

燃焼バーナ１００Ａｃは、壁面１１ｃに設置されるとともに壁面１１ｃに隣接した位置に対向して配置される壁面１１ｄおよび壁面１１ｂのうち、壁面１１ｄに近接した位置に設置される。燃焼バーナ１００Ａｄは、壁面１１ｄに設置されるとともに壁面１１ｄに隣接した位置に対向して配置される壁面１１ａおよび壁面１１ｃのうち、壁面１１ａに近接した位置に設置される。

したがって、火炉１１の各壁面にある各燃焼バーナ１００Ａａ，１００Ａｂ，１００Ａｃ，１００Ａｄは、火炉１１に対して、微粒化した液体金属を火炉１１の中心に対して僅かな偏角を設けて吹き込み、４つの火炎Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を形成することができる。火炎Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４は、火炉１１の上方から見て反時計回り方向に旋回する火炎旋回流となる。ここでは、反時計回り方向に旋回するものとしたが、時計回りに旋回する火炎旋回流となるように各燃焼バーナ１００Ａａ，１００Ａｂ，１００Ａｃ，１００Ａｄを配置してもよい。

次に、本実施形態の燃焼バーナ１００Ａについて、図面を参照して詳細に説明する。図３は、図２に示す燃焼バーナ１００Ａの部分拡大図である。図４は、図３に示す燃焼バーナ１００Ａの正面図である。図５は、図４に示すアトマイザ１１０の部分拡大図である。

本実施形態の燃焼バーナ１００Ａは、微粒化された液体金属を火炉１１へ噴霧して燃焼させる装置である。図３および図４に示すように、燃焼バーナ１００Ａは、アトマイザ１１０と、燃焼ノズル１２０と、１次空気ノズル１３０と、２次空気ノズル１４０と、を有する。

アトマイザ１１０は、軸線Ｘに沿って円筒状に形成されるとともに液体金属を噴霧媒体（例えば、空気，蒸気）により微粒化して火炉１１へ噴霧する装置である。図４および図５に示すように、アトマイザ１１０の火炉１１に面する先端部１１０Ａには、軸線Ｘ回りの周方向に沿って配置されるとともに火炉１１へ液体金属を噴霧する複数の噴霧孔１１１が形成されている。

図４および図５に示すように、噴霧孔１１１は、例えば、周方向に４５度間隔で８箇所に配置されるが、他の態様であってもよい。例えば、８箇所以外の任意の箇所に配置するようにしてもよい。また、周方向の噴霧孔１１１の配置間隔は等間隔としなくてもよい。

図４から図６に示すように、複数の噴霧孔１１１に含まれる第１の噴霧孔１１１ａおよび第２の噴霧孔１１１ｂは、水平方向ＨＤにおいて軸線Ｘを挟むように配置されている。また、第１の噴霧孔１１１ａは、第２の噴霧孔１１１ｂよりも壁面１１ｂに近接した位置に配置されている。

図３および図６に示すように、第１の噴霧孔１１１ａが液体金属を噴霧する第１噴霧方向ＳＤ１と軸線Ｘとがなす第１噴霧角度θ１は、第２の噴霧孔１１１ｂが液体金属を噴霧する第２噴霧方向ＳＤ２と軸線Ｘとがなす第２噴霧角度θ２よりも小さくなるように設定されている。

アトマイザ１１０の外周面には、複数の旋回羽根（スワラ）１１２が取り付けられている。旋回羽根１１２は、軸線Ｘに沿って直進する燃焼用空気ＣＡが通過する際に燃焼用空気ＣＡに軸線Ｘ回りに旋回する旋回力を付与する部材である。旋回力が付与された燃焼用空気を噴霧孔１１１から噴霧された微粒化した液体金属と混合することにより、液体金属の燃焼効率を向上させることができる。

燃焼ノズル１２０は、軸線Ｘに沿って延びる円筒状に形成されるとともにアトマイザ１１０の外周に配置される筒体である。燃焼ノズル１２０は、アトマイザ１１０の外周面との間に燃焼用空気ＣＡを流通させる流路を形成し、アトマイザ１１０の外側から軸線Ｘに沿って燃焼用空気ＣＡを火炉１１へ供給する。

１次空気ノズル１３０は、軸線Ｘに沿って延びる円筒状に形成されるとともに燃焼ノズル１２０の外周に配置される筒体である。１次空気ノズル１３０は、燃焼ノズル１２０の外周面との間に１次空気ＦＡを流通させる流路を形成し、燃焼ノズル１２０の外側から軸線Ｘに沿って１次空気ＦＡを火炉１１へ供給する。

２次空気ノズル１４０は、軸線Ｘに沿って延びる円筒状に形成されるとともに１次空気ノズル１３０の外周に配置される筒体である。２次空気ノズル１４０は、１次空気ノズル１３０の外周面との間に２次空気ＳＡを流通させる流路を形成し、１次空気ノズル１３０の外側から軸線Ｘに沿って２次空気ＳＡを火炉１１へ供給する。

以上で説明した本実施形態のボイラ１０が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態のボイラ１０によれば、微粒化された液体金属を火炉１１へ噴霧して燃焼させる燃焼バーナ１００Ａは、第１の壁面１１ａに設置されるとともに第１の壁面１１ａに隣接した位置に対向して配置される第２の壁面１１ｂおよび第３の壁面１１ｄのうち、第２の壁面１１ｂに近接した位置に設置される。そのため、アトマイザ１１０から噴霧された液体金属は、第３の壁面１１ｄよりも第２の壁面１１ｂに衝突する可能性が高い。

そこで、アトマイザ１１０から噴霧された液体金属が第２の壁面１１ｂに衝突することを抑制するために、第１の噴霧孔１１１ａが液体金属を噴霧する第１噴霧方向ＳＤ１と軸線Ｘとがなす第１噴霧角度θ１を、第２の噴霧孔１１１ｂが液体金属を噴霧する第２噴霧方向ＳＤ２と軸線Ｘとがなす第２噴霧角度θ２よりも小さくなるように設定している。ここで、第１の噴霧孔１１１ａおよび第２の噴霧孔１１１ｂは、水平方向ＨＤにおいて軸線Ｘを挟むように配置され、第１の噴霧孔１１１ａが第２の噴霧孔１１１ｂよりも第２の壁面１１ｂに近接した位置に配置されている。

そのため、第１噴霧角度θ１を第２噴霧角度θ２と同じ角度にする場合に比べ、第１噴霧角度θ１と第２の壁面１１ｂとがなす角度が小さくなり、第１の噴霧孔１１１ａから噴霧された液体金属が第２の壁面１１ｂに衝突することを抑制することができる。これにより、液体金属を燃焼させる際に、液体金属の酸化物が火炉１１の壁面１１ｂに付着して伝熱特性が悪化することを抑制することが可能となる。

以上で説明した本実施形態おいて、ボイラ１０は、図２に示すように、４つの壁面１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに燃焼バーナ１００Ａａ，１００Ａｂ，１００Ａｃ，１００Ａｄがそれぞれ設置されるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、図７に示す変形例のように、ボイラ１０は、４つの壁面１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄのうち隣接して配置される一対の壁面（例えば、壁面１１ａおよび壁面１１ｄ）の間に燃焼バーナ１００Ａａ，１００Ａｂ，１００Ａｃ，１００Ａｄがそれぞれ設置されるものであってよい。

図７は、変形例のボイラ１０の燃焼バーナ１００Ａ部分を示す横断面図である。図８は、図７に示す燃焼バーナ１００Ａの部分拡大図である。図７および図８に示す変形例のボイラ１０のボイラ１０が備える燃焼バーナ１００Ａは、以下で特に説明する場合を除き、図２－図６に示す燃焼バーナ１００Ａと同様であるものとする。

図７に示すように、変形例のボイラ１０は、壁面１１ａと壁面１１ａに隣接して配置される壁面１１ｂとの間に燃焼バーナ１００Ａａが配置され、壁面１１ｂと壁面１１ｂに隣接して配置される壁面１１ｃとの間に燃焼バーナ１００Ａｂが配置される。また、変形例のボイラ１０は、壁面１１ｃと壁面１１ｃに隣接して配置される壁面１１ｄとの間に燃焼バーナ１００Ａｃが配置され、壁面１１ｃと壁面１１ｃに隣接して配置される壁面１１ｄとの間に燃焼バーナ１００Ａｄが配置される。

図８に示すように、燃焼バーナ１００Ａｄは、壁面１１ａと壁面１１ｄとの間に、軸線Ｘが壁面１１ｄよりも壁面１１ａに近接するように配置される。また、図示は省略するが、燃焼バーナ１００Ａａは、壁面１１ｂと壁面１１ａとの間に、軸線Ｘが壁面１１ａよりも壁面１１ｂに近接するように配置される。同様に、燃焼バーナ１００Ａｂは、壁面１１ｃと壁面１１ｂとの間に、軸線Ｘが壁面１１ｂよりも壁面１１ｃに近接するように配置される。同様に、燃焼バーナ１００Ａｃは、壁面１１ｄと壁面１１ｃとの間に、軸線Ｘが壁面１１ｃよりも壁面１１ｄに近接するように配置される。

したがって、火炉１１の各壁面にある各燃焼バーナ１００Ａａ，１００Ａｂ，１００Ａｃ，１００Ａｄは、火炉１１に対して、微粒化した液体金属を火炉１１の中心に対して僅かな偏角を設けて吹き込み、４つの火炎Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を形成することができる。火炎Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４は、火炉１１の上方から見て反時計回り方向に旋回する火炎旋回流となる。ここでは、反時計回り方向に旋回するものとしたが、時計回りに旋回する火炎旋回流となるように各燃焼バーナ１００Ａａ，１００Ａｂ，１００Ａｃ，１００Ａｄを配置してもよい。

図８に示すように、第１の噴霧孔１１１ａが液体金属を噴霧する第１噴霧方向ＳＤ１と軸線Ｘとがなす第１噴霧角度θ１Ａは、第２の噴霧孔１１１ｂが液体金属を噴霧する第２噴霧方向ＳＤ２と軸線Ｘとがなす第２噴霧角度θ２Ａよりも小さくなるように設定されている。

変形例のボイラ１０によれば、微粒化された液体金属を火炉１１へ噴霧して燃焼させる燃焼バーナ１００Ａは、壁面１１ａと壁面１１ａに隣接して配置される壁面１１ｄとの間に、軸線Ｘが壁面１１ｄよりも壁面１１ａに近接するように配置される。また、コアンダ効果により、燃焼バーナ１００Ａから噴霧された液体金属が壁面１１ａに引き付けられる力が発生する。そのため、アトマイザ１１０から噴霧された液体金属は、壁面１１ｄよりも壁面１１ａに衝突する可能性が高い。

そこで、アトマイザ１１０から噴霧された液体金属が壁面１１ａに衝突することを抑制するために、第１の噴霧孔１１１ａが液体金属を噴霧する第１噴霧方向ＳＤ１と軸線Ｘとがなす第１噴霧角度θ１Ａを、第２の噴霧孔１１１ｂが液体金属を噴霧する第２噴霧方向ＳＤ２と軸線Ｘとがなす第２噴霧角度θ２Ａよりも小さくなるように設定している。ここで、第１の噴霧孔１１１ａおよび第２の噴霧孔１１１ｂは、水平方向ＨＤにおいて軸線Ｘを挟むように配置され、第１の噴霧孔１１１ａが第２の噴霧孔１１１ｂよりも第１の壁面１１ａに近接した位置に配置されている。

そのため、第１噴霧角度θ１Ａを第２噴霧角度θ２Ａと同じ角度にする場合に比べ、第１噴霧角度θ１Ａと第１の壁面１１ａとがなす角度が小さくなり、第１の噴霧孔１１１ａから噴霧された液体金属が壁面１１ａに衝突することを抑制することができる。これにより、液体金属を燃焼させる際に、液体金属の酸化物が火炉１１の壁面１１ａに付着して伝熱特性が悪化することを抑制することが可能となる。

〔第２実施形態〕
以下に、本開示の第１実施形態に係るボイラ（液体金属燃焼装置）１０について、図面を参照して説明する。第２実施形態は、第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。本実施形態における噴霧孔１１１は、水平方向ＨＤにおいて軸線Ｘを挟むように対向して配置される一対の噴霧領域を形成するように液体金属を噴霧するものである。

図９は、本実施形態に係るボイラ１０の燃焼バーナ１００Ａ部分を示す横断面図である。図１０は、図９に示す燃焼バーナ１００Ａの正面図である。図１０に示すように、本実施形態のアトマイザ１１０の先端部１１０Ａには、水平方向において軸線Ｘを挟むように対向して配置される一対の噴霧孔１１１Ａ，１１１Ｂが設けられている。

図１０に示すように、噴霧孔１１１Ａおよび噴霧孔１１１Ｂは、軸線Ｘ回りの周方向に沿って延びるように円弧状に形成される孔であり、軸線Ｘを中心とした径方向の長さＤ１よりも周方向の長さＣ１の方が長い長孔となっている。噴霧孔１１１Ａおよび噴霧孔１１１Ｂは、水平方向ＨＤにおいて軸線Ｘを挟むように対向して配置される。一対の噴霧領域を形成するように液体金属を噴霧する。

本実施形態に係るボイラ１０では、微粒化された液体金属を火炉１１へ噴霧して燃焼させる燃焼バーナ１００Ａは、第１の壁面１１ａに設置されるとともに第１の壁面１１ａに隣接した位置に対向して配置される第２の壁面１１ｂおよび第３の壁面１１ｄのうち、第２の壁面１１ｂに近接した位置に設置される。そのため、アトマイザ１１０から噴霧された液体金属は、第３の壁面１１ｄよりも第２の壁面１１ｂに衝突する可能性が高い。

そこで、本実施形態のボイラ１０は、アトマイザ１１０から噴霧された液体金属が第２の壁面１１ｂに衝突することを抑制するために、噴霧孔１１１Ａ，１１１Ｂが、水平方向ＨＤにおいて軸線Ｘを挟むように対向して配置される一対の噴霧領域を形成するように液体金属を噴霧している。

一対の噴霧領域を対向して配置することにより、コアンダ効果により、水平方向ＨＤにおいて、一方の噴霧領域が他方の噴霧領域に引き付けられる力が発生する。図９に一点鎖線で示すように、本実施形態において、噴霧孔１１１Ａから噴霧される液体金属の第１噴霧方向ＳＤ１および噴霧孔１１１Ｂから噴霧される液体金属の第２噴霧方向ＳＤ２と軸線Ｘとがなす角度はθ３である。

図９に示す破線は、噴霧孔１１１Ａ，１１１Ｂから噴霧される液体金属が形成する一対の噴霧領域の中心位置を示している。図９に示すように、噴霧孔１１１Ａ，１１１Ｂから噴霧される液体金属が形成する一対の噴霧領域の中心位置と軸線Ｘとがなす角は、軸線Ｘのいずれの位置においてもθ３よりも小さくなっている。これは、コアンダ効果により、水平方向ＨＤにおいて、一方の噴霧領域が他方の噴霧領域に引き付けられる力が発生しているからである。

そのため、一対の噴霧領域が水平方向ＨＤに間隔を空けるように拡散することが抑制される。これにより、第２の壁面１１ｂに近接する噴霧領域が第２の壁面１１ｂに衝突することを抑制することができる。これにより、液体金属を燃焼させる際に、液体金属の酸化物が火炉の壁面１１ｂに付着して伝熱特性が悪化することを抑制することが可能となる。

〔第１変形例〕
以上の説明において、水平方向ＨＤにおいて軸線Ｘを挟むように対向して配置される一対の噴霧領域を形成するように液体金属を噴霧するために、噴霧孔１１１Ａおよび１１１Ｂを設けるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、図１１に示すように、環状の噴霧孔１１１Ｃを設けるようにしてもよい。

図１１は、燃焼バーナの第１変形例を示す正面図である。図１１に示すアトマイザ１１０は、先端部１１０Ａに、周方向に沿って環状に形成される噴霧孔１１１Ｃが設けられている。環状に形成される噴霧孔１１１Ｃから液体金属を噴霧する場合でも、水平方向ＨＤにおいて軸線Ｘを挟むように対向して配置される一対の噴霧領域を形成するように液体金属が噴霧される。すなわち、燃焼バーナの第１変形例によれば、図１０の一対の噴霧孔１１１Ａ，１１１Ｂにより形成される一対の噴霧領域を連結した環状の噴霧領域が形成される。

〔第２変形例〕
以上で説明した燃焼バーナ１００Ａは、燃焼ノズル１２０の内径を軸線Ｘの各位置で同一とするものとしたが他の態様であってもよい。例えば、燃焼ノズル１２０の内径を火炉１１に向けて拡大するようにしてもよい。

図１２は、燃焼バーナ１００Ａの第２変形例を示す断面図である。図１２に示すように、本変形例の燃焼バーナ１００Ａは、燃焼ノズル１２０の内径を火炉１１に向けてＩＤ１からＩＤ２に拡大している。１次空気ノズル１３０の内径が一定であるため、１次空気ＦＡが流通する流路の断面積は、燃焼ノズル１２０の内径がＩＤ１である領域よりも燃焼ノズル１２０の内径がＩＤ２である領域の方が小さくなる。

また、アトマイザ１１０の外径が一定であるため、燃焼用空気ＣＡが流通する流路の断面積は、燃焼ノズル１２０の内径がＩＤ１である領域よりも燃焼ノズル１２０の内径がＩＤ２である領域の方が大きくなる。したがって、１次空気ノズル１３０から火炉１１へ供給される１次空気の速度は、燃焼ノズル１２０から火炉１１へ供給される燃焼用空気ＣＡの速度よりも高くなる。

本変形例によれば、１次空気ノズル１３０から火炉１１へ供給される１次空気ＦＡの速度を燃焼ノズル１２０から火炉１１へ供給される燃焼用空気ＣＡの速度よりも高くすることで、水平方向ＨＤに拡散する液体金属に１次空気ＦＡを衝突させ、液体金属が更に水平方向に拡散して第２の壁面１１ｂに衝突することを抑制することができる。

〔第３変形例〕
以上で説明した第２変形例の燃焼バーナ１００Ａは、燃焼ノズル１２０の先端位置と、１次空気ノズル１３０の先端位置と、２次空気ノズル１４０の先端位置とを同一とするものとしたが、他の態様であってもよい。

例えば、図１３に示すように、燃焼ノズル１２０の先端位置よりも１次空気ノズル１３０の先端位置を１次空気ＦＡの流通方向の下流側（火炉１１側）とし、１次空気ノズル１３０の先端位置よりも２次空気ノズル１４０の先端位置を２次空気ＳＡの流通方向の下流側（火炉１１側）としてもよい。また、２次空気ノズル１４０から火炉１１へ供給される２次空気ＳＡの速度を燃焼ノズル１２０から火炉１１へ供給される燃焼用空気ＣＡの速度よりも高くするものとする。

本変形例によれば、２次空気ノズル１４０から火炉１１へ供給される２次空気ＳＡの速度を燃焼ノズル１２０から火炉１１へ供給される燃焼用空気ＣＡの速度よりも高くすることで、水平方向に拡散する液体金属に２次空気ＳＡを衝突させ、液体金属が更に水平方向に拡散して第２の壁面１１ｂに衝突することを抑制することができる。

また、２次空気ノズル１４０の先端位置を、１次空気ノズル１３０の先端位置よりも２次空気ＳＡおよび１次空気ＦＡの流通方向の下流側に配置することで、１次空気ＦＡとの衝突では水平方向ＨＤへの拡散を抑制できなかった液体金属が更に水平方向ＨＤに拡散することを、１次空気ノズル１３０よりも下流側から供給される２次空気ＳＡにより効果的に抑制することができる。

〔第４変形例〕
以上で説明した燃焼バーナ１００Ａは、噴霧孔１１１から噴霧された後に液体金属の噴霧方向と逆流する方向に再循環する場合に、アトマイザ１１０の先端面に液体金属が付着することについての対策がなされていなかった。本変形例は、アトマイザ１１０の先端面に液体金属が付着すること防止するものである。

図１４は、燃焼バーナ１００Ａの第４変形例を示す断面図である。図１４に示すように、アトマイザ１１０の火炉１１に面する先端部１１０Ａには、軸線Ｘに直交する平坦面１１０Ａａが形成されている。また、平坦面１１０Ａａには、噴霧孔１１１よりも軸線Ｘに近接した位置に、液体金属を含まない噴霧媒体（例えば、蒸気）を軸線Ｘに沿って火炉１１に供給する複数の供給孔１１４が形成されている。供給孔１１４には、噴霧媒体配管１１３を介して、液体金属を含まない噴霧媒体が供給される。

図１４に破線で示す矢印は、噴霧孔１１１から噴霧された後に液体金属の噴霧方向と逆流する方向に再循環する液体金属の流れを示している。このような再循環する液体金属の流れが発生すると、先端部１１０Ａの平坦面１１０Ａａに液体金属が付着する可能性がある。

本変形例によれば、噴霧孔１１１から噴霧された後に液体金属の噴霧方向と逆流する方向に再循環する液体金属に、供給孔１１４から供給される液体金属を含まない噴霧媒体を衝突させることができる。これにより、液体金属の噴霧方向と逆流する方向に再循環する液体金属が平坦面１１０Ａａに付着して堆積することを効果的に防止することができる。

以上説明した実施形態に記載の液体金属燃焼装置（１００）は、例えば以下のように把握される。
本実施形態の液体金属燃焼装置は、鉛直方向に沿って設置される複数の壁面（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）により形成される火炉（１１）と、微粒化された液体金属を前記火炉（１１）へ噴霧して燃焼させるバーナ（１００Ａａ）と、を備え、前記バーナ（１００Ａａ）は、軸線（Ｘ）に沿って延びる円筒状に形成されるとともに前記液体金属を噴霧媒体により微粒化して前記火炉（１１）へ噴霧するアトマイザ（１１０）と、前記軸線（Ｘ）に沿って延びる円筒状に形成されるとともに前記アトマイザ（１１０）の外周に配置され、前記アトマイザ（１１０）の外側から前記軸線（Ｘ）に沿って燃焼用空気を供給する燃焼ノズル（１２０）と、を有し、前記アトマイザ（１１０）の前記火炉（１１）に面する先端部（１１０Ａ）には、前記軸線（Ｘ）回りの周方向に沿って配置されるとともに前記火炉（１１）へ前記液体金属を噴霧する複数の噴霧孔（１１１）が形成され、前記バーナ（１００Ａａ）は、第１の前記壁面（１１ａ）に設置されるとともに第１の前記壁面（１１ａ）に隣接した位置に対向して配置される第２の前記壁面（１１ｂ）および第３の前記壁面（ｄ）のうち、第２の前記壁面（１１ｂ）に近接した位置に設置され、複数の前記噴霧孔（１１１）に含まれる第１の前記噴霧孔（１１１）および第２の前記噴霧孔（１１１）は、水平方向において前記軸線（Ｘ）を挟むように配置され、第１の前記噴霧孔（１１１）は、第２の前記噴霧孔（１１１）よりも第２の前記壁面（１１ｂ）に近接した位置に配置され、第１の前記噴霧孔（１１１）が前記液体金属を噴霧する第１噴霧方向（ＳＤ１）と前記軸線（Ｘ）とがなす第１噴霧角度（θ１）は、第２の前記噴霧孔（１１１）が前記液体金属を噴霧する第２噴霧方向（ＳＤ２）と前記軸線（Ｘ）とがなす第２噴霧角度（θ２）よりも小さくなるように設定されている。

本実施形態の液体金属燃焼装置によれば、微粒化された液体金属を火炉へ噴霧して燃焼させるバーナは、第１の壁面に設置されるとともに第１の壁面に隣接した位置に対向して配置される第２の壁面および第３の壁面のうち、第２の壁面に近接した位置に設置される。そのため、アトマイザから噴霧された液体金属は、第３の壁面よりも第２の壁面に衝突する可能性が高い。

そこで、アトマイザから噴霧された液体金属が第２の壁面に衝突することを抑制するために、第１の噴霧孔が液体金属を噴霧する第１噴霧方向と軸線とがなす第１噴霧角度を、第２の噴霧孔が液体金属を噴霧する第２噴霧方向と軸線とがなす第２噴霧角度よりも小さくなるように設定している。ここで、第１の噴霧孔および第２の噴霧孔は、水平方向において軸線を挟むように配置され、第１の噴霧孔が第２の噴霧孔よりも第２の壁面に近接した位置に配置されている。

そのため、第１噴霧角度を第２噴霧角度と同じ角度にする場合に比べ、第１噴霧角度と第２の壁面とがなす角度が小さくなり、第１の噴霧孔から噴霧された液体金属が第２の壁面に衝突することを抑制することができる。これにより、液体金属を燃焼させる際に、液体金属の酸化物が火炉の壁面に付着して伝熱特性が悪化することを抑制することが可能となる。

以上説明した実施形態に記載の液体金属燃焼装置（１００）は、例えば以下のように把握される。
本実施形態の液体金属燃焼装置は、鉛直方向に沿って設置される複数の壁面により形成される火炉と、微粒化された液体金属を前記火炉へ噴霧して燃焼させるバーナと、を備え、前記バーナは、軸線に沿って延びる円筒状に形成されるとともに前記液体金属を噴霧媒体により微粒化して前記火炉へ噴霧するアトマイザと、前記軸線に沿って延びる円筒状に形成されるとともに前記アトマイザの外周に配置され、前記アトマイザの外側から前記軸線に沿って燃焼用空気を供給する燃焼ノズルと、を有し、前記アトマイザの前記火炉に面する先端部には、前記軸線回りの周方向に沿って配置されるとともに前記火炉へ前記液体金属を噴霧する複数の噴霧孔が形成され、前記バーナは、第１の前記壁面と第１の前記壁面に隣接して配置される第２の前記壁面との間に、前記軸線が第２の前記壁面よりも第１の前記壁面に近接するように配置され、複数の前記噴霧孔に含まれる第１の前記噴霧孔および第２の前記噴霧孔は、水平方向において前記軸線を挟むように配置され、第１の前記噴霧孔は、第２の前記噴霧孔よりも第１の前記壁面に近接した位置に配置され、第１の前記噴霧孔が前記液体金属を噴霧する第１噴霧方向と前記軸線とがなす第１噴霧角度は、第２の前記噴霧孔が前記液体金属を噴霧する第２噴霧方向と前記軸線とがなす第２噴霧角度よりも小さくなるように設定されている。

本実施形態の液体金属燃焼装置によれば、微粒化された液体金属を火炉へ噴霧して燃焼させるバーナは、第１の壁面と第１の壁面に隣接して配置される第２の壁面との間に、軸線が第２の壁面よりも第１の壁面に近接するように配置される。そのため、アトマイザから噴霧された液体金属は、第２の壁面よりも第１の壁面に衝突する可能性が高い。

そこで、アトマイザから噴霧された液体金属が第１の壁面に衝突することを抑制するために、第１の噴霧孔が液体金属を噴霧する第１噴霧方向と軸線とがなす第１噴霧角度を、第２の噴霧孔が液体金属を噴霧する第２噴霧方向と軸線とがなす第２噴霧角度よりも小さくなるように設定している。ここで、第１の噴霧孔および第２の噴霧孔は、水平方向において軸線を挟むように配置され、第１の噴霧孔が第２の噴霧孔よりも第１の壁面に近接した位置に配置されている。

そのため、第１噴霧角度を第２噴霧角度と同じ角度にする場合に比べ、第１噴霧角度と第１の壁面とがなす角度が小さくなり、第１の噴霧孔から噴霧された液体金属が第１の壁面に衝突することを抑制することができる。これにより、液体金属を燃焼させる際に、液体金属の酸化物が火炉の壁面に付着して伝熱特性が悪化することを抑制することが可能となる。

本実施形態の液体金属燃焼装置は、鉛直方向に沿って設置される複数の壁面により形成される火炉と、微粒化された液体金属を前記火炉へ噴霧して燃焼させるバーナと、を備え、前記バーナは、軸線に沿って延びる円筒状に形成されるとともに前記液体金属を噴霧媒体により微粒化して前記火炉へ噴霧するアトマイザと、前記軸線に沿って延びる円筒状に形成されるとともに前記アトマイザの外周に配置され、前記アトマイザの外側から前記軸線に沿って燃焼用空気を供給する燃焼ノズルと、を有し、前記アトマイザの前記火炉に面する先端部には、前記火炉へ前記液体金属を噴霧する噴霧孔が形成され、前記噴霧孔は、水平方向において前記軸線を挟むように対向して配置される一対の噴霧領域を形成するように前記液体金属を噴霧する。

本実施形態の液体金属燃焼装置によれば、微粒化された液体金属を火炉へ噴霧して燃焼させるバーナは、第１の壁面に設置されるとともに第１の壁面に隣接した位置に対向して配置される第２の壁面および第３の壁面のうち、第２の壁面に近接した位置に設置される。そのため、アトマイザから噴霧された液体金属は、第３の壁面よりも第２の壁面に衝突する可能性が高い。

そこで、本実施形態の液体金属燃焼装置は、アトマイザから噴霧された液体金属が第２の壁面に衝突することを抑制するために、噴霧孔が、水平方向において軸線を挟むように対向して配置される一対の噴霧領域を形成するように液体金属を噴霧している。

一対の噴霧領域を対向して配置することにより、コアンダ効果により、水平方向において、一方の噴霧領域が他方の噴霧領域に引き付けられる力が発生する。そのため、一対の噴霧領域が水平方向に間隔を空けるように拡散することが抑制される。これにより、第２の壁面に近接する噴霧領域が第２の壁面に衝突することを抑制することができる。これにより、液体金属を燃焼させる際に、液体金属の酸化物が火炉の壁面に付着して伝熱特性が悪化することを抑制することが可能となる。

本実施形態の液体金属燃焼装置において、前記バーナは、前記軸線に沿って延びる円筒状に形成されるとともに前記燃焼ノズルの外周に配置され、前記燃焼ノズルの外側から前記軸線に沿って１次空気を供給する１次空気ノズル（１３０）を有し、前記１次空気ノズルから前記火炉へ供給される前記１次空気の速度は、前記燃焼ノズルから前記火炉へ供給される前記燃焼用空気の速度よりも高い構成とすることが好ましい。

本構成の液体金属燃焼装置によれば、１次空気ノズルから火炉へ供給される１次空気の速度を燃焼ノズルから火炉へ供給される燃焼用空気の速度よりも高くすることで、水平方向に拡散する液体金属に１次空気を衝突させ、液体金属が更に水平方向に拡散して第２の壁面に衝突することを抑制することができる。

本実施形態の液体金属燃焼装置において、前記バーナは、前記軸線に沿って延びる円筒状に形成されるとともに前記１次空気ノズルの外周に配置され、前記１次空気ノズルの外側から前記軸線に沿って２次空気を供給する２次空気ノズル（１４０）を有し、前記２次空気ノズルから前記火炉へ供給される前記２次空気の速度は、前記燃焼ノズルから前記火炉へ供給される前記燃焼用空気の速度よりも高く、前記２次空気ノズルの先端位置は、前記１次空気ノズルの先端位置よりも前記２次空気および前記１次空気の流通方向の下流側に配置されている構成とすることが好ましい。

本構成の液体金属燃焼装置によれば、２次空気ノズルから火炉へ供給される２次空気の速度を燃焼ノズルから火炉へ供給される燃焼用空気の速度よりも高くすることで、水平方向に拡散する液体金属に２次空気を衝突させ、液体金属が更に水平方向に拡散して第２の壁面に衝突することを抑制することができる。

また、２次空気ノズルの先端位置を、１次空気ノズルの先端位置よりも２次空気および１次空気の流通方向の下流側に配置することで、１次空気との衝突では水平方向への拡散を抑制できなかった液体金属が更に水平方向に拡散することを、１次空気ノズルよりも下流側から供給される２次空気により効果的に抑制することができる。

本実施形態の液体金属燃焼装置において、前記アトマイザの前記火炉に面する前記先端部には、前記軸線に直交する平坦面（１１０Ａａ）が形成されており、前記平坦面には、前記噴霧孔よりも前記軸線に近接した位置に、前記液体金属を含まない噴霧媒体を前記軸線に沿って前記火炉に供給する供給孔が形成されている構成とするのが好ましい。

本構成の液体金属燃焼装置によれば、噴霧孔から噴霧された後に液体金属の噴霧方向と逆流する方向に再循環する液体金属に、供給孔から供給される液体金属を含まない噴霧媒体を衝突させることができる。これにより、液体金属の噴霧方向と逆流する方向に再循環する液体金属が平坦面に付着して堆積することを効果的に防止することができる。

１０ ボイラ（液体金属燃焼装置）
１１ 火炉
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 壁面
１２ 燃焼装置
１３ 煙道
１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ 燃焼バーナ
１１０ アトマイザ
１１０Ａ 先端部
１１０Ａａ 平坦面
１１１，１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ 噴霧孔
１１２ 旋回羽根
１１３ 噴霧媒体配管
１１４ 供給孔
１２０ 燃焼ノズル
１３０ １次空気ノズル
１４０ ２次空気ノズル
ＣＡ 燃焼用空気
ＦＡ １次空気
ＨＤ 水平方向
ＳＡ ２次空気
ＳＤ１ 第１噴霧方向
ＳＤ２ 第２噴霧方向
Ｘ 軸線
θ１ 第１噴霧角度
θ２ 第２噴霧角度

Claims (6)

1. 鉛直方向に沿って設置される複数の壁面により形成される火炉と、
   微粒化された液体金属を前記火炉へ噴霧して燃焼させるバーナと、を備え、
   前記バーナは、
   軸線に沿って延びる円筒状に形成されるとともに前記液体金属を噴霧媒体により微粒化して前記火炉へ噴霧するアトマイザと、
   前記軸線に沿って延びる円筒状に形成されるとともに前記アトマイザの外周に配置され、前記アトマイザの外側から前記軸線に沿って燃焼用空気を供給する燃焼ノズルと、を有し、
   前記アトマイザの前記火炉に面する先端部には、前記軸線回りの周方向に沿って配置されるとともに前記火炉へ前記液体金属を噴霧する複数の噴霧孔が形成され、
   前記バーナは、第１の前記壁面に設置されるとともに第１の前記壁面に隣接した位置に対向して配置される第２の前記壁面および第３の前記壁面のうち、第２の前記壁面に近接した位置に設置され、
   複数の前記噴霧孔に含まれる第１の前記噴霧孔および第２の前記噴霧孔は、水平方向において前記軸線を挟むように配置され、
   第１の前記噴霧孔は、第２の前記噴霧孔よりも第２の前記壁面に近接した位置に配置され、
   第１の前記噴霧孔が前記液体金属を噴霧する第１噴霧方向と前記軸線とがなす第１噴霧角度は、第２の前記噴霧孔が前記液体金属を噴霧する第２噴霧方向と前記軸線とがなす第２噴霧角度よりも小さくなるように設定されている液体金属燃焼装置。
2. 鉛直方向に沿って設置される複数の壁面により形成される火炉と、
   微粒化された液体金属を前記火炉へ噴霧して燃焼させるバーナと、を備え、
   前記バーナは、
   軸線に沿って延びる円筒状に形成されるとともに前記液体金属を噴霧媒体により微粒化して前記火炉へ噴霧するアトマイザと、
   前記軸線に沿って延びる円筒状に形成されるとともに前記アトマイザの外周に配置され、前記アトマイザの外側から前記軸線に沿って燃焼用空気を供給する燃焼ノズルと、を有し、
   前記アトマイザの前記火炉に面する先端部には、前記軸線回りの周方向に沿って配置されるとともに前記火炉へ前記液体金属を噴霧する複数の噴霧孔が形成され、
   前記バーナは、第１の前記壁面と第１の前記壁面に隣接して配置される第２の前記壁面との間に、前記軸線が第２の前記壁面よりも第１の前記壁面に近接するように配置され、
   複数の前記噴霧孔に含まれる第１の前記噴霧孔および第２の前記噴霧孔は、水平方向において前記軸線を挟むように配置され、
   第１の前記噴霧孔は、第２の前記噴霧孔よりも第１の前記壁面に近接した位置に配置され、
   第１の前記噴霧孔が前記液体金属を噴霧する第１噴霧方向と前記軸線とがなす第１噴霧角度は、第２の前記噴霧孔が前記液体金属を噴霧する第２噴霧方向と前記軸線とがなす第２噴霧角度よりも小さくなるように設定されている液体金属燃焼装置。
3. 鉛直方向に沿って設置される複数の壁面により形成される火炉と、
   微粒化された液体金属を前記火炉へ噴霧して燃焼させるバーナと、を備え、
   前記バーナは、
   軸線に沿って延びる円筒状に形成されるとともに前記液体金属を噴霧媒体により微粒化して前記火炉へ噴霧するアトマイザと、
   前記軸線に沿って延びる円筒状に形成されるとともに前記アトマイザの外周に配置され、前記アトマイザの外側から前記軸線に沿って燃焼用空気を供給する燃焼ノズルと、を有し、
   前記アトマイザの前記火炉に面する先端部には、前記火炉へ前記液体金属を噴霧する噴霧孔が形成され、
   前記噴霧孔は、水平方向において前記軸線を挟むように対向して配置される一対の噴霧領域を形成するように前記液体金属を噴霧する液体金属燃焼装置。
4. 前記バーナは、前記軸線に沿って延びる円筒状に形成されるとともに前記燃焼ノズルの外周に配置され、前記燃焼ノズルの外側から前記軸線に沿って１次空気を供給する１次空気ノズルを有し、
   前記１次空気ノズルから前記火炉へ供給される前記１次空気の速度は、前記燃焼ノズルから前記火炉へ供給される前記燃焼用空気の速度よりも高い請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液体金属燃焼装置。
5. 前記バーナは、前記軸線に沿って延びる円筒状に形成されるとともに前記１次空気ノズルの外周に配置され、前記１次空気ノズルの外側から前記軸線に沿って２次空気を供給する２次空気ノズルを有し、
   前記２次空気ノズルから前記火炉へ供給される前記２次空気の速度は、前記燃焼ノズルから前記火炉へ供給される前記燃焼用空気の速度よりも高く、
   前記２次空気ノズルの先端位置は、前記１次空気ノズルの先端位置よりも前記２次空気および前記１次空気の流通方向の下流側に配置されている請求項４に記載の液体金属燃焼装置。
6. 前記アトマイザの前記火炉に面する前記先端部には、前記軸線に直交する平坦面が形成されており、
   前記平坦面には、前記噴霧孔よりも前記軸線に近接した位置に、前記液体金属を含まない噴霧媒体を前記軸線に沿って前記火炉に供給する供給孔が形成されている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の液体金属燃焼装置。
   

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