JP2510568B2 - Combustion method of coal / water mixed fuel - Google Patents

Combustion method of coal / water mixed fuel

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JP2510568B2
JP2510568B2 JP62090776A JP9077687A JP2510568B2 JP 2510568 B2 JP2510568 B2 JP 2510568B2 JP 62090776 A JP62090776 A JP 62090776A JP 9077687 A JP9077687 A JP 9077687A JP 2510568 B2 JP2510568 B2 JP 2510568B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は難燃性固体燃料,液体燃料,スラリー状燃料
等の燃料を燃焼させる方法に関し、特に、石炭・水混合
燃料を高燃焼効率及び低NOxで燃焼させる方法に関す
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for burning a fuel such as a flame-retardant solid fuel, a liquid fuel, a slurry fuel, and the like, and particularly, to a coal / water mixed fuel having high combustion efficiency and It relates to a method of burning with low NOx.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

石炭を利用する上での問題点の一つは、石炭が固体で
ある為、輸送,貯蔵等の取り扱いが容易ではないことで
ある。このため、石炭の種々な流体燃料化技術が進めら
れている。中でも、微粒化した石炭と水との混合物であ
る石炭・水混合燃料(以下CWMと称す)が製造,輸送コ
ストが低く、取り扱いが容易であり、経済性に優れる為
に世界的に注目されている。
One of the problems in using coal is that it is not easy to handle such as transportation and storage because the coal is solid. Therefore, various coal-based fluid fuel technologies are being advanced. Among them, coal-water mixed fuel (hereinafter referred to as CWM), which is a mixture of atomized coal and water, has been attracting worldwide attention because it has low manufacturing and transportation costs, is easy to handle, and is economical. There is.

CWMを燃焼させるには、CWMを微細粒子にして燃焼炉内
に噴霧しなければならない。CWMのように比較的粘性の
高い流体の噴霧には、一般に高速の噴霧媒体を噴霧媒質
に衝突させる二流体アトマイザが使用される。二流体ア
トマイザは噴霧媒体の流速が速い程微粒化性能が高く、
また、CWMは微粒化される程その着火性は向上する。そ
のため、アトマイザから噴出されるCWMの速度は微粉炭
を空気搬送する場合の5倍程度にもなる。さらに、噴霧
されたCWMは、その着火に先立ち水分の蒸発を必要とす
る。噴出速度が速く、かつ水分の蒸発を必要とする結
果、CWMの着火位置は噴流の後流側に移行しやすい。こ
のような着火位置の後退は燃焼効率,火災の安定性に悪
影響を及ぼす。
In order to burn CWM, it must be made into fine particles and sprayed into the combustion furnace. A two-fluid atomizer that causes a high-speed atomizing medium to collide with the atomizing medium is generally used for atomizing a relatively viscous fluid such as CWM. In the two-fluid atomizer, the atomization performance is higher as the flow velocity of the spray medium is higher,
Further, the ignitability of CWM improves as it becomes finer. Therefore, the speed of CWM ejected from the atomizer is about 5 times faster than when pulverized coal is conveyed by air. Furthermore, atomized CWM requires evaporation of water prior to its ignition. As a result of the high ejection speed and the need to evaporate water, the ignition position of CWM tends to shift to the wake side of the jet. Such retreat of the ignition position adversely affects combustion efficiency and fire stability.

CWMの燃焼においても、他の燃料と同じくNOxの抑制が
必要であり、少なくとも微粉炭燃焼程度の低NOx燃焼が
求められる。石炭は空気不足の燃焼条件いわゆる低空気
比燃焼条件下では水素,一酸化炭素等の還元性ガスを放
出し、酸素濃度の低い燃料過剰領域では、NOが種々の還
元剤により還元される。NOxの排出量を抑制するには、
この還元領域を完全に形成する必要がある。
In CWM combustion as well as other fuels, it is necessary to suppress NOx, and at least low NOx combustion of pulverized coal combustion is required. Coal emits reducing gases such as hydrogen and carbon monoxide under combustion conditions of insufficient air, so-called low air ratio combustion conditions, and NO is reduced by various reducing agents in a fuel excess region where oxygen concentration is low. To reduce NOx emissions,
It is necessary to completely form this reduction region.

微粉炭用の低NOxバーナには燃焼用空気を大きく分離
し、これを徐々に微粉炭と混合させることによつて還元
領域を安定に形成するように構成されたものもある。
Some low-NOx burners for pulverized coal have a structure in which combustion air is largely separated and gradually mixed with pulverized coal to stably form a reduction region.

これに対してCWMは、上記したごとく水の蒸発時間だ
け着火に要する時間が長く、また、微粒化される時に高
速で噴出されるために、火災がバーナ面より離れ易い。
即ち、CWMと空気の混合が急速に進む後流域で燃焼が進
むため、微粉炭燃焼のような還元領域の形成が容易でな
く、NOxの排出抑制が難かしい。また、着火性が低いこ
とは当然燃焼率低下の直接の原因であり、更には、火災
がバーナより離れると、失火し易い不安定な燃焼状態に
なり、燃焼装置の信頼性にも問題を生ずる。
On the other hand, as described above, CWM takes a long time to ignite by the evaporation time of water, and since it is ejected at high speed when atomized, the fire is easily separated from the burner surface.
That is, since combustion proceeds in the downstream region where CWM and air are rapidly mixed, it is not easy to form a reducing region such as pulverized coal combustion, and it is difficult to suppress NOx emissions. In addition, the low ignitability is of course the direct cause of the lowering of the combustion rate, and when the fire leaves the burner, it becomes an unstable combustion state that easily causes a misfire, which causes a problem in the reliability of the combustion device. .

このように、CWMの燃焼では着火位置の後退が燃焼特
性に悪影響を及ぼすので、着火位置を可能な限りバーナ
近傍に引き寄せることが、CWM用バーナ開発の要点であ
る。
As described above, in CWM combustion, the retreat of the ignition position adversely affects the combustion characteristics. Therefore, it is a key point in developing the burner for CWM to draw the ignition position as close to the burner as possible.

着火位置を引き寄せる方法としては、燃焼用空気を旋
回流として投入する方法が知られている。たとえば、特
開昭59−208305号公報に示される微粉炭バーナのよう
に、3次空気ノズルの位置を燃料ノズルから離し、かつ
3次空気を強度旋回流として投入するバーナがある。微
粉炭のように空気の噴出速度の流速で燃料が噴出される
場合には、強旋回流とした燃焼空気を投入するのは有効
である。しかしながら、CWMのように燃料ノズルから燃
焼空気流速よりも3〜5倍以上の高速で燃料が噴出され
る場合には、空気の旋回力だけで保炎しようとすると、
最適な旋回強度範囲が非常に狭く、バーナの運転操作が
困難になる。
As a method of drawing the ignition position, a method of introducing combustion air as a swirling flow is known. For example, there is a burner in which the position of the tertiary air nozzle is separated from the fuel nozzle and the tertiary air is injected as a strong swirl flow, such as the pulverized coal burner disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-208305. When fuel is ejected at a flow rate of air such as pulverized coal, it is effective to inject the combustion air having a strong swirl flow. However, when fuel is ejected from the fuel nozzle at a high speed that is 3 to 5 times faster than the combustion air flow rate as in CWM, when the flame is held only by the swirling force of the air,
The optimum turning strength range is very narrow, which makes it difficult to operate the burner.

また、油燃料を対象としたバーナとして、火災の短炎
化を目的にした特開昭59−145405号公報に示されるバー
ナ装置がある。
Further, as a burner for oil fuel, there is a burner device disclosed in JP-A-59-145405 for the purpose of shortening a fire.

この装置は、油燃料のように着火性の良いバーナに対
しては、効果が大きいが、CWMのように着火性の低い燃
料に対しては、良い燃焼性を与えない。先ず、1次空気
ノズルを燃料ノズルの外周に設置し、この周りに設置さ
れた1次バーナメタル内で燃料を燃焼しようとすると、
燃料の高速噴流によつて形成される負圧領域が1次空気
によつて解消されるために、1次バーナメタルによつて
形成される着火領域への2次空気の巻き込みが無くな
り、着火性が阻害される。即ち、着火及び保炎は燃料流
の周囲に大きく安定な循環流を形成することが必要であ
り、1次空気の投入は、循環流の形成にとつては逆効果
である。従つて該装置はCWM燃焼用バーナとしては不適
である。
This device is very effective for burners with good ignitability such as oil fuel, but does not give good flammability for fuel with low ignitability such as CWM. First of all, if the primary air nozzle is installed on the outer circumference of the fuel nozzle and the fuel is burned in the primary burner metal installed around this,
Since the negative pressure region formed by the high-speed jet of fuel is eliminated by the primary air, the secondary air is not entrained in the ignition region formed by the primary burner metal, and the ignitability is improved. Is hindered. That is, ignition and flame holding are required to form a large and stable circulating flow around the fuel flow, and the introduction of the primary air has an adverse effect on the formation of the circulating flow. The device is therefore unsuitable as a burner for CWM combustion.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

以上述べた如く、CWMの燃焼では高速で噴出されるCWM
の着火性が悪く安定した火災を得ることができず、NOx
の低減を図ることができない。
As mentioned above, in the combustion of CWM, CWM ejected at high speed
The ignition quality of NOx is poor and a stable fire cannot be obtained.
Cannot be reduced.

本発明の目的は燃料、特に石炭・水混合燃料の着火性
を改善し、安定な火災を得ると同時に燃焼率の向上及び
NOxの低減を達成する石炭・水混合燃料の燃焼方法を提
供するにある。
The object of the present invention is to improve the ignitability of fuel, especially coal-water mixed fuel, to obtain a stable fire and at the same time to improve the combustion rate and
It is to provide a combustion method of a coal-water mixed fuel that achieves reduction of NOx.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、石炭・水混合燃料を噴出する燃料ノズルの
前方に末広がりの円錐形状をした一次予備燃焼室を設
け、該一次予備燃焼室の外周に円環状をした一次空気ノ
ズルを前記燃料ノズルと同芯的に設け、円環状の該一次
空気ノズルの内筒側先端部を該一次予備燃焼室の先端部
と同じ位置にし外筒側先端部を該一次予備燃焼室の先端
部よりも前方に突出させることによって前記一次予備燃
焼室の前方に二次予備燃焼室を形成し、該二次予備燃焼
室の外周に円環状をした二次空気ノズルを前記燃料ノズ
ルと同芯的に設け、前記一次予備燃焼室の末広がりの円
錐形状をした壁面に隙間を設けてシール空気を該壁面に
沿って噴出するようにしたバーナを用いて、前記燃料ノ
ズルから石炭・水混合燃料を噴射し、前記一次空気ノズ
ルから石炭・水混合燃料が完全燃焼するのに必要な空気
量よりも少ない量の一次空気を旋回流にして噴射し前記
二次空気ノズルから前記石炭・水混合燃料を完全燃焼さ
せるのに十分な量の二次空気を旋回流にして噴射し、前
記一次空気の噴流によって前記石炭・水混合燃料の噴流
の外周に負圧領域を形成して該一次予備燃焼室の雰囲気
ガスよりも高温の該二次予備燃焼室内の雰囲気ガスを該
一次予備燃焼室内に引き戻して石炭・水混合燃料噴流の
水分を除去して石炭を着火し、該二次予備燃焼室内で石
炭と一次空気とにより還元燃焼領域を形成してNOxを低
減し、前記二次空気により石炭を完全燃焼させるように
し、前記一次予備燃焼室の末広がりの円錐形状をした壁
面に沿って噴出するシール空気により該壁面に石炭・水
混合燃料が付着するのを防止したことを特徴とする石炭
・水混合燃料の燃焼方法にある。
The present invention provides a cone-shaped primary pre-combustion chamber in the shape of a divergent cone in front of a fuel nozzle that ejects a coal-water mixed fuel, and an annular primary air nozzle on the outer periphery of the primary pre-combustion chamber as the fuel nozzle. The inner cylinder side tip of the annular primary air nozzle, which is provided concentrically, is located at the same position as the tip of the primary precombustion chamber, and the outer cylinder side tip is located forward of the tip of the primary precombustion chamber. A secondary preliminary combustion chamber is formed in front of the primary preliminary combustion chamber by projecting it, and an annular secondary air nozzle is provided on the outer periphery of the secondary preliminary combustion chamber concentrically with the fuel nozzle, Using a burner in which a gap is provided in the conical wall surface of the primary pre-combustion chamber that spreads toward the end and seal air is ejected along the wall surface, the coal-water mixed fuel is injected from the fuel nozzle, and the primary Coal / water mixed combustion from air nozzle Is swirled with an amount of primary air smaller than the amount of air required for complete combustion of the secondary air nozzle to produce a sufficient amount of secondary air for complete combustion of the coal-water mixed fuel. Injecting into a swirling flow, a negative pressure region is formed on the outer periphery of the jet flow of the coal / water mixed fuel by the jet flow of the primary air, and inside the secondary pre-combustion chamber whose temperature is higher than the atmospheric gas of the primary pre-combustion chamber. Atmosphere gas is drawn back into the primary pre-combustion chamber to remove water in the coal / water mixed fuel jet to ignite coal, and a reducing combustion region is formed by the coal and primary air in the secondary pre-combustion chamber to generate NOx. The secondary air is made to burn the coal completely, and the coal-water mixed fuel is attached to the wall surface by the seal air ejected along the wall surface of the primary pre-combustion chamber having the conical shape that spreads toward the end. Special feature of prevention In the combustion process of the coal-water mixture fuel to.

〔作用〕[Action]

本発明による燃焼方法は一次予備燃焼室のCWM噴流の
外側に負圧領域を形成させることによつてCWMへの着火
性が高められる。CWMの着火はCWMの噴流による吹き消し
による作用が生じないように前述の負圧の領域を形成さ
せるものである。一次予備燃焼室に負圧領域を形成させ
るには燃料ノズルより噴射されるCWMの噴出流が一次予
備燃焼室外壁内周面より内側に噴出させることによつて
得られる。更に、一次空気ノズルからの空気の噴出の位
置もCWMの噴出方向と同方向になるように噴出させるこ
とが必要である。そのために一次予備燃焼室の外壁に添
つて一次空気を旋回流として噴出させるものである。ま
た、一次予備燃焼室の末広がりの円錐形状をした内壁面
に設けた隙間からシール空気を該内周面に沿って噴出す
ることにより、該内壁面にCWMが付着するのを防止する
ものである。
In the combustion method according to the present invention, the ignitability to the CWM is enhanced by forming the negative pressure region outside the CWM jet in the primary precombustion chamber. Ignition of CWM forms the above-mentioned negative pressure region so that the action of blowout by the jet of CWM does not occur. In order to form a negative pressure region in the primary precombustion chamber, the jet flow of CWM injected from the fuel nozzle is obtained by injecting the CWM inward from the inner peripheral surface of the outer wall of the primary precombustion chamber. Furthermore, it is necessary to eject the air from the primary air nozzle so that the air is ejected in the same direction as the CWM. Therefore, the primary air is jetted as a swirling flow along the outer wall of the primary pre-combustion chamber. Further, by ejecting the sealing air along the inner peripheral surface from the gap provided on the inner wall surface of the primary pre-combustion chamber, which has a conical shape that spreads toward the end, CWM is prevented from adhering to the inner wall surface. .

〔実施例〕〔Example〕

第1図及び第2図は、末広がりの円錐形状をした1次
予備燃焼室と二次予備燃焼室との二つの燃焼室を設けた
CWMバーナの断面図を示している。但し、この例では1
次予備燃焼室の内壁面に沿ってシール空気を流していな
い。1はCWMを微粒化して噴出させる燃料ノズル、4は
燃料ノズル1と同芯上に配置され、かつ、燃料ノズル1
の先端部から末広がりの円錐形状に形成した1次予備燃
焼室、2は前記1次予備燃焼室4の外周上に設置され、
燃焼用空気を燃料ノズルの軸線をその中心とした旋回流
として噴出する円環状の1次空気ノズルであり、この1
次空気ノズル2の内筒は1次予備燃焼室4の外周面と兼
用している。また、この1次空気ノズルの内筒はその外
筒より燃料噴出方向に対して短かく形成されている。5
は1次予備燃焼室4の前方に1次空気ノズル2の外筒に
より形成された2次予備燃焼室である。3は2次予備燃
焼室5の外周上に設置され、燃焼用空気を同じく旋回流
として噴出する円環状の2次空気ノズルであり、この2
次空気ノズル3の円筒は1次空気ノズル2の外筒と兼用
している。6はノズル2,3の入口に夫夫設けられている
旋回流発生器で、ノズル2,3から噴出される空気は旋回
流として噴出される。7は1次予備燃焼室のブロツク部
分を示し、9は燃焼炉を示すものである。
1 and 2 are provided with two combustion chambers, a primary pre-combustion chamber and a secondary pre-combustion chamber, which are in the shape of a divergent cone.
Figure 3 shows a sectional view of a CWM burner. However, in this example, 1
Seal air is not flowing along the inner wall surface of the secondary pre-combustion chamber. Reference numeral 1 is a fuel nozzle for atomizing and ejecting CWM, and 4 is arranged concentrically with the fuel nozzle 1, and the fuel nozzle 1
The primary pre-combustion chamber 2 and the secondary pre-combustion chamber 2, which are formed in a conical shape that widens from the tip end of the
A ring-shaped primary air nozzle that ejects combustion air as a swirl flow with the axis of the fuel nozzle as its center.
The inner cylinder of the secondary air nozzle 2 also serves as the outer peripheral surface of the primary preliminary combustion chamber 4. The inner cylinder of the primary air nozzle is formed shorter than the outer cylinder in the fuel injection direction. 5
Is a secondary preliminary combustion chamber formed by the outer cylinder of the primary air nozzle 2 in front of the primary preliminary combustion chamber 4. Reference numeral 3 denotes an annular secondary air nozzle that is installed on the outer periphery of the secondary preliminary combustion chamber 5 and ejects combustion air as a swirling flow.
The cylinder of the secondary air nozzle 3 also serves as the outer cylinder of the primary air nozzle 2. Reference numeral 6 denotes a swirl flow generator provided at the inlets of the nozzles 2 and 3, and the air jetted from the nozzles 2 and 3 is jetted as a swirl flow. Reference numeral 7 indicates a block portion of the primary pre-combustion chamber, and reference numeral 9 indicates a combustion furnace.

第2図は半径流式旋回流発生器6の構造を示す。半径
方向から発生器内に流入した空気が、案内羽根6aに沿つ
て流れ、羽根出口において、半径方向の流れ成分をもつ
た旋回流となる。
FIG. 2 shows the structure of the radial flow swirl flow generator 6. The air flowing into the generator from the radial direction flows along the guide vanes 6a, and becomes a swirling flow having a radial flow component at the vane outlet.

上記構成において、燃料のCWMは、燃料ノズル1によ
り平均粒径が50〜100μm程度に微粒化されて噴出され
る。微粒化されたCWMは、燃料ノズルの外周に設置され
た円錐状の1次予備燃焼室4内で着火され、次に1次予
備燃焼室4後流に設けられた円筒状の2次予備燃焼室5
内で1次空気のより燃焼された後に、燃焼炉内で2次空
気により完全燃焼される。CWMの噴出速度は、微粒化を
促進するため、通常、燃料空気流速の3〜5倍以上の高
速にとられる。さらに1次空気は燃料ノズル1の軸線を
中心とした旋回流として噴出される。このため、CWM噴
流外周の静圧が負圧になり、1次空気の一部すなわち1
次予備燃焼室よりも高温の2次予備燃焼室内の雰囲気ガ
スを1次予備燃焼室4内に引き戻す。この雰囲気ガスが
CWMの水分除去と着火に使用される。着火に使用されず
に残つた1次空気は、CWMが2次空気と混合する前に、
2次予備燃焼室5内でのCWMと混合され、低空気比で燃
焼される。その結果還元領域が形成され、NOxが低減さ
れる。次に2次空気ノズル3からの2次空気と混合して
完全燃焼される。1次空気ノズル2の空気噴出口は、2
次予備燃焼室5を形成するため、2次空気ノズル3の空
気噴出口より内側に設置される。1次空気の1次予備燃
焼室4内に巻き込まれる割合と、2次予備燃焼室5内で
消費される割合は、1次空気の旋回強度によつて制御さ
れ、安定な火災の形成には、適切な旋回強度が選定され
る。1次空気はこの様にCWMの着火及び低空気比火災の
形成に使用されるものであり、CWMの完全燃焼に必要な
空気流量よりも少ない流量に設定される。
In the above configuration, the CWM of the fuel is atomized by the fuel nozzle 1 to an average particle size of about 50 to 100 μm and ejected. The atomized CWM is ignited in the conical primary pre-combustion chamber 4 installed on the outer circumference of the fuel nozzle, and then the cylindrical secondary pre-combustion provided downstream of the primary pre-combustion chamber 4. Room 5
After being combusted with the primary air inside, it is completely combusted with the secondary air inside the combustion furnace. The jetting speed of CWM is usually set to a high speed of 3 to 5 times or more the fuel air flow rate in order to promote atomization. Further, the primary air is ejected as a swirling flow centered on the axis of the fuel nozzle 1. Therefore, the static pressure around the CWM jet becomes negative and a part of the primary air, that is, 1
Atmospheric gas in the secondary pre-combustion chamber having a temperature higher than that of the next pre-combustion chamber is pulled back into the primary pre-combustion chamber 4. This atmosphere gas
Used for water removal and ignition of CWM. The remaining primary air that was not used for ignition, before the CWM mixes with the secondary air,
It is mixed with CWM in the secondary preliminary combustion chamber 5 and burned at a low air ratio. As a result, a reduction region is formed and NOx is reduced. Next, the secondary air from the secondary air nozzle 3 is mixed and completely burned. The air outlet of the primary air nozzle 2 is 2
In order to form the next preliminary combustion chamber 5, it is installed inside the air ejection port of the secondary air nozzle 3. The ratio of the primary air caught in the primary pre-combustion chamber 4 and the ratio of the primary air consumed in the secondary pre-combustion chamber 5 is controlled by the swirling strength of the primary air, which is effective for stable fire formation. , An appropriate turning strength is selected. The primary air is thus used to ignite the CWM and form a low air ratio fire, and is set to a flow rate lower than the air flow rate required for complete combustion of the CWM.

1次予備燃焼室4を構成するブロツク7の材質は、鋼
材でも可能であるが、耐熱性のセラミツク,レンガ等が
蓄熱性及び焼損による寿命を考えると有効である。通
常、CWMの燃焼装置は、燃焼炉がCWMの火災を形成するの
に十分な温度に達するまで、気体または液体燃料を用い
て予熱される。従つて、蓄熱性の高い材料でブロツク7
を構成すると、予熱時にこれに熱が貯えられ、CWMの着
火がこの熱により容易になる。また、セラミツクヒータ
等の発熱体をブロツク7の材料に用いると、発熱体によ
つてCWM噴流を加熱でき、発熱量により着火を制御する
ことが可能である。ブロツク7の材質を、この様に、蓄
熱性あるいは発熱性の面から選定すれば、CWM投入開始
時の着火性が改善される。一旦、安定な火災が形成され
ると、火災からの伝熱によりブロツク7が加熱されるた
め、CWMの着火性の問題は小さくなる。
The material of the block 7 constituting the primary pre-combustion chamber 4 may be steel, but heat-resistant ceramics, bricks, etc. are effective in consideration of heat storage and life due to burning. Typically, the CWM combustor is preheated with a gaseous or liquid fuel until the furnace reaches a temperature sufficient to form a CWM fire. Therefore, a block with a high heat storage material is used.
With this configuration, heat is stored in this at the time of preheating, and the ignition of the CWM is facilitated by this heat. When a heating element such as a ceramic heater is used as the material of the block 7, the CWM jet can be heated by the heating element, and ignition can be controlled by the amount of heat generation. If the material of the block 7 is selected from the viewpoint of heat storage or heat generation, the ignitability at the start of CWM injection is improved. Once a stable fire is formed, the block 7 is heated by heat transfer from the fire, so that the problem of ignitability of CWM is reduced.

また、この着火用の熱の供給の他に、第1図に示すよ
うな1次予備燃焼室4を設置すると、高速で噴出される
CWMは、2次予備燃焼室5において1次空気と混合する
前に、その流速が減衰するため、空気混合時の滞留時間
が長くなり、着火位置をバーナ面に近付けるのに有効で
ある。即ち、2次予備燃焼室5内での火災の形成が容易
になる。従つて、1次予備燃焼室4は、CWM流速の減衰
を図る意味でも、できるだけ大きく作ることが望ましい
が、大きく作りすぎると、後述する様な噴流の偏りの他
に内壁にCWM粒子が付着する恐れが高くなり適切な大き
さに設計することが要求される。また、1次予備燃焼室
4の開き角αは、CWM粒子の付着を抑制するために、CWM
の燃料ノズル1の噴霧角より大きくとることが好まし
い。
In addition to this heat supply for ignition, if a primary pre-combustion chamber 4 as shown in FIG. 1 is installed, it is ejected at high speed.
Since the flow velocity of CWM attenuates before mixing with the primary air in the secondary pre-combustion chamber 5, the residence time during air mixing becomes long, and it is effective in bringing the ignition position closer to the burner surface. That is, it becomes easy to form a fire in the secondary preliminary combustion chamber 5. Therefore, it is desirable to make the primary pre-combustion chamber 4 as large as possible also in order to reduce the CWM flow velocity, but if it is made too large, CWM particles will adhere to the inner wall in addition to the deviation of the jet flow as described later. There is a high fear that it will be required to design an appropriate size. Further, the opening angle α of the primary pre-combustion chamber 4 is set to CWM in order to suppress the adhesion of CWM particles.
It is preferable that the spray angle be larger than the spray angle of the fuel nozzle 1.

2次予備燃焼室5は、円環状の2次空気ノズル3の内
筒によつて形成され、1次予備燃焼室4の後流に設置さ
れる。既に述べたように、この2次予備燃焼室5は、1
次空気によりCWMを燃焼するのに利用される。低NOx燃焼
には、低空気比火災によつて得られる還元領域の形成が
重要であることは前述の通りである。2次予備燃焼室5
の設置は、この低空気火災を形成し易くし、更に1次,2
次空気の作用を明瞭にする。2次空気の噴出口は2次予
備燃焼室5の後流であるため、2次空気との混合が遅く
なる。また、1次空気の流れは2次予備燃焼室5の内壁
(即ち、2次空気ノズル3の内筒)によつて外周に拡が
るのを防止されるため、CWMとの混合が促進され、低空
気比火災の形成が容易になる。また、2次空気あるいは
1次空気ノズルの材質は、鋼材を使用するのが普通であ
るが、ブロツク7と同様、低空気比燃焼を促進するた
め、内壁を蓄熱性の高い耐熱性セラミツク、あるいはセ
ラミツクヒータ等の発熱体で構成するのも有効である。
The secondary pre-combustion chamber 5 is formed by the inner cylinder of the annular secondary air nozzle 3, and is installed downstream of the primary pre-combustion chamber 4. As already mentioned, this secondary pre-combustion chamber 5 has
It is used to burn CWM with secondary air. As described above, the formation of the reduction region obtained by a low air ratio fire is important for low NOx combustion. Secondary preliminary combustion chamber 5
The installation of this makes it easier to form this low air fire,
Clarify the action of secondary air. Since the outlet of the secondary air is the wake of the secondary preliminary combustion chamber 5, the mixing with the secondary air becomes slow. Further, the flow of the primary air is prevented from spreading to the outer periphery by the inner wall of the secondary pre-combustion chamber 5 (that is, the inner cylinder of the secondary air nozzle 3), so that mixing with CWM is promoted and low The formation of an air-ratio fire becomes easier. The material of the secondary air or primary air nozzle is usually steel, but like the block 7, in order to promote low air ratio combustion, the inner wall has a heat-resistant ceramic with high heat storage, or It is also effective to use a heating element such as a ceramic heater.

以上の如く、第1図のバーナによれば、CWMの着火性
が改善されるために、安定な火災を得るのが容易にな
り、燃焼性が向上される。また、低空気比火災の形成が
容易になると同時に、2次空気の混合が遅くなる分だ
け、還元領域を大きくとることができ、第1図のバーナ
は、NOxの排出抑制に有効である。更に付け加えれば、
2次空気の混合を遅くするのは、火災が長炎化する即
ち、燃焼装置が大きくなる欠点を有する。これには、2
次空気を旋回流として噴出することが重要になる。旋回
流として噴出すると、旋回流内部が負圧になるために、
火災後流において、下流から燃焼装置側に向う逆向きの
流れが形成される。これにより、後流における2次空気
とCWMとの混合が促進され、火災の長炎化が防止され
る。
As described above, according to the burner of FIG. 1, since the ignitability of the CWM is improved, it is easy to obtain a stable fire and the combustibility is improved. Further, the formation of a low air ratio fire is facilitated, and at the same time, the reduction region can be made larger due to the delay in the mixing of the secondary air, and the burner of FIG. 1 is effective in suppressing NOx emissions. If you add more,
Slow mixing of the secondary air has the disadvantage of lengthening the fire, i.e. increasing the size of the combustion device. 2 for this
It is important to eject the secondary air as a swirling flow. When ejected as a swirling flow, the inside of the swirling flow becomes negative pressure,
In the wake of the fire, a reverse flow is formed from the downstream side to the combustion device side. This promotes the mixing of the secondary air and CWM in the wake and prevents the fire from becoming longer.

第3図の例では、1次予備燃焼室4の形状が第1図と
異なり、燃焼室の大きさを大きくとるために、CWMを噴
霧する燃料ノズル1周囲の1次予備燃焼室の拡がりを大
きくし、断面拡大後の円筒部が長くとられている。1次
予備燃焼室4をこのような形状にとると、1次予備燃焼
室4の効果は大きくなるが、燃焼室の中心軸と燃料ノズ
ル1の中心軸を良く一致させないと、1次空気の引き戻
し量が偏り、CWMの噴流が中心よりずれ易くなり、バー
ナ部品の製作及び組み立てに注意を要する。
In the example of FIG. 3, the shape of the primary pre-combustion chamber 4 is different from that of FIG. 1, and in order to increase the size of the combustion chamber, the expansion of the primary pre-combustion chamber around the fuel nozzle 1 for spraying CWM is performed. The cylindrical portion is made long after being enlarged and its cross section is enlarged. When the primary pre-combustion chamber 4 has such a shape, the effect of the primary pre-combustion chamber 4 is increased, but if the central axis of the combustion chamber and the central axis of the fuel nozzle 1 do not match well, the primary air The amount of pullback is uneven, the jet of CWM tends to shift from the center, and caution is required when manufacturing and assembling burner parts.

第3図に示すバーナでは、1次予備燃焼室4の形状の
他に、2次空気の噴出口にそらせ板8を設け、2次空気
の混合を第1図に示すバーナよりも更に遅らせる工夫が
なされている。このようなそらせ板8を設置すること
は、第1図のバーナにおいても勿論可能であり、低NOx
燃焼の効果向上に有効である。このような空気投入用ノ
ズルの改造は、バーナの容量、即ち、バーナの燃焼量を
変更する時に必要とされる。容量が大きくなると、バー
ナ口径全体が大きくなるため、そらせ板8のような手段
を用いなくとも、2次空気の混合は遅くなるが、容量が
小さくなると、口径が小さくなる分だけ、1次,2次空気
の混合が早くなり、それぞれの空気の役割を明瞭にする
ための工夫が必要となる。
In the burner shown in FIG. 3, in addition to the shape of the primary pre-combustion chamber 4, a baffle plate 8 is provided at the outlet of the secondary air so that the mixing of the secondary air is further delayed than the burner shown in FIG. Has been done. It is of course possible to install such a baffle plate 8 in the burner shown in FIG.
It is effective in improving the effect of combustion. Such modification of the air injection nozzle is required when changing the burner capacity, that is, the burner combustion amount. The larger the volume, the larger the entire burner diameter, so the mixing of the secondary air will be slower even without using a means such as the baffle plate 8. The mixing of the secondary air becomes faster, and it is necessary to devise to clarify the role of each air.

第4図に第1図に示したバーナでCWMを燃焼した結果
を示す。図には、特開昭59−208305号公報で示した微粉
炭用の低NOxバーナを用い、微粉炭ノズルの替りに、CWM
の噴出ノズルを設置してCWMを燃焼した時の結果を比較
のために併記した。使用した燃料ノズルは両者のバーナ
とも同じである。図の横軸は、燃焼炉出口において採取
した燃焼灰中に含まれる未然分の割合を示し、この値が
小さければ、燃焼率が高いことになる。縦軸は燃焼炉出
口で測定したNOxの濃度を、6%のO2濃度基準に換算し
た値を示す。一般に、灰中未然分が高くなると、N分の
灰中に残る量が増すために、NOx濃度は低くなる。従つ
て、灰中未然分を少なくすると同時に、NOxも低減する
バーナが最も望ましく、燃焼特性が良いことになる。使
用したCWMは、63重量%の太平洋炭と37重量%の水より
成る。図中、□印で示したものが微粉炭用の低NOxバー
ナを用いてCWMを燃焼した時の結果である。微粉炭は、C
WMに比べて、着火性が良く、燃焼用空気と燃料の混合を
比較的長くしても、特開昭59−208305のバーナにより、
高い燃焼性が得られると同時にNOxの低減を図ることが
できる。これに対して、CWMを微粉炭用のバーナを用い
て燃焼した場合には、NOx低減と高効率燃焼とを、同時
に達成するのが困難であり、未然分の低減を図るNOx排
出量が多くなる。○印で示したのは、第1図に示したバ
ーナでCWMを燃焼した結果である。従来の微粉炭用バー
ナで燃焼した結果に比べ、第1図に示したバーナによれ
ば灰中未然分量の少ない所でCWMを燃焼でき、このバー
ナは燃焼率の向上に有効であることがわかる。また、NO
xについても、燃焼率を高く維持した状態でその排出量
を低減できることがわかる。このNOx排出量の調整は、
1次及び2次空気の流量配分、及びそれぞれの空気の旋
回強度選定によつて行われる。この第4図の結果から、
第1図に示すように1次予備燃焼室の内壁面を末広がり
の円錐形状に形成したバーナは、CWMの燃焼に有効であ
ることがわかる。
Fig. 4 shows the result of burning CWM with the burner shown in Fig. 1. In the figure, the low NOx burner for pulverized coal shown in JP-A-59-208305 is used, and instead of the pulverized coal nozzle, CWM is used.
The results when the CWM was burned with the jet nozzle of No. 3 were also shown for comparison. The fuel nozzle used was the same for both burners. The horizontal axis of the figure shows the proportion of the unburned ash contained in the combustion ash collected at the combustion furnace outlet. If this value is small, the combustion rate is high. The vertical axis represents the value obtained by converting the NOx concentration measured at the combustion furnace outlet into a 6% O 2 concentration standard. Generally, when the amount of ash in the ash becomes high, the amount of N content remaining in the ash increases, so that the NOx concentration becomes low. Therefore, a burner that reduces NOx at the same time as reducing the amount of ash in the ash is the most desirable and has good combustion characteristics. The CWM used consisted of 63 wt% Pacific charcoal and 37 wt% water. In the figure, the symbol □ shows the result when CWM was burned using a low NOx burner for pulverized coal. Pulverized coal is C
Compared to WM, it has better ignitability and even if the combustion air and fuel are mixed for a relatively long time, the burner of JP-A-59-208305
It is possible to obtain high combustibility and reduce NOx at the same time. On the other hand, when CWM is burned using a burner for pulverized coal, it is difficult to achieve NOx reduction and high-efficiency combustion at the same time. Become. The circles show the results of burning CWM with the burner shown in FIG. Compared with the result of burning with a conventional burner for pulverized coal, the burner shown in Fig. 1 can burn CWM in a place where the amount of ash in the ash is small, and this burner is effective in improving the burning rate. . Also, NO
As for x, it can be seen that the emission amount can be reduced while maintaining a high combustion rate. This adjustment of NOx emission is
This is performed by distributing the flow rates of the primary and secondary air and selecting the swirling strength of each air. From the result of FIG. 4,
As shown in FIG. 1, it is understood that the burner in which the inner wall surface of the primary pre-combustion chamber is formed in a conical shape that widens toward the end is effective for CWM combustion.

次に、本発明の実施例を第5図から第11図を参照して
説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

第5図及び第8図にそれぞれ示される燃焼装置は第1
図に示される燃焼装置の一次予備燃焼室の内壁にCWM付
着防止手段を付加したものである。その他の構造は第1
図の実施例とほぼ同一であるのでそれらに関する説明は
省略する。
The combustion device shown in FIG. 5 and FIG.
CWM adhesion prevention means is added to the inner wall of the primary pre-combustion chamber of the combustion apparatus shown in the figure. Other structures are first
Since it is almost the same as the embodiment shown in the figure, the description thereof is omitted.

第5図の実施例においては、円錐形状の一次予備燃焼
室4は保炎器10によつて画定されている。保炎器10は燃
料ノズル1と同心的に配置されたシールパイプ11に小径
部分が接続され、シールパイプ11と同心的に配置された
スリーブパイプ12に大径部分が接続されている。スリー
ブパイプ12には風箱13からのシールエア14の流量を調節
するダンパ15が設けられている。保炎器10は第6図及び
第7図に示されるように燃料噴射方向に延在した複数の
羽根10aを有しており、各羽根10aはそれぞれ台形であ
り、各羽根10aの側面は同一の傾斜面であつて、隣接す
る羽根10aは第7図に詳細に示されているように所定の
隙間をもつて配置されている。風箱13からのシールエア
14はこの隙間を通過して一次予備燃焼室4内に流入す
る。隙間は傾斜しているのでシールエア14は燃料ノズル
1の軸線を中心とした旋回流となつて保炎器10の内壁に
沿つて流れる。この旋回方向は一次空気ノズル2から噴
射される一次空気と同一の旋回方向である。このシール
エア14の旋回流によつてCWMの一次予備燃焼室4内壁へ
の付着が防止される。このシールエア14の流量は一次空
気が二次予備燃焼室5内の雰囲気ガスを一次予備燃焼室
4内に引き戻すことを阻害しない量であることに注意す
べきである。また、燃料ノズル1の先端にCWMが付着す
る恐れがある場合には、シールパイプ11と燃料ノズル1
との間の隙間から微量の空気を噴射させても良い。この
量は前記二次予備燃焼室の雰囲気ガスの引き戻しを阻害
しない量であることは勿論である。
In the embodiment of FIG. 5, the conical primary precombustion chamber 4 is defined by a flame stabilizer 10. The flame stabilizer 10 has a small diameter portion connected to a seal pipe 11 arranged concentrically with the fuel nozzle 1, and a large diameter portion connected to a sleeve pipe 12 arranged concentrically with the seal pipe 11. The sleeve pipe 12 is provided with a damper 15 for adjusting the flow rate of the seal air 14 from the wind box 13. As shown in FIGS. 6 and 7, the flame stabilizer 10 has a plurality of blades 10a extending in the fuel injection direction. Each blade 10a has a trapezoidal shape, and each blade 10a has the same side surface. The inclined surfaces of the adjacent blades 10a are arranged with a predetermined clearance as shown in detail in FIG. Seal air from the wind box 13
14 passes through this gap and flows into the primary preliminary combustion chamber 4. Since the gap is inclined, the seal air 14 flows along the inner wall of the flame stabilizer 10 in a swirling flow centered on the axis of the fuel nozzle 1. This swirling direction is the same as the swirling direction of the primary air injected from the primary air nozzle 2. The swirling flow of the seal air 14 prevents the CWM from adhering to the inner wall of the primary pre-combustion chamber 4. It should be noted that the flow rate of the seal air 14 is an amount that does not prevent the primary air from drawing the atmospheric gas in the secondary preliminary combustion chamber 5 back into the primary preliminary combustion chamber 4. If there is a risk that CWM will adhere to the tip of the fuel nozzle 1, the seal pipe 11 and the fuel nozzle 1
A small amount of air may be jetted from the gap between the and. Needless to say, this amount is an amount that does not hinder the withdrawal of the atmospheric gas in the secondary preliminary combustion chamber.

第8図は第5図の燃焼装置の保炎器に形成された隙間
の変形実施例である。円錐形状の一次予備燃焼室4は保
炎器16によつて画定されている。保炎器16は大きさの異
なる複数の円錐台リング16aから成つており、各円錐台
リング16aは大径側端部が隣接した大きい円錐台リング
の小径側端部の内側に所定の環状隙間を有して位置する
ように配列されている。これにより、第9図に示される
ように保炎器16には複数の環状隙間が形成される。スリ
ーブパイプ12には旋回流発生器6が設けられており、風
箱13からスリーブパイプ12内に流入するシールエア14は
旋回流となつて流入し、前記環状隙間から旋回流となつ
て一次予備燃焼室の内壁に沿つて流れる。このシールエ
ア14によつて一次予備燃焼室内壁へのCWMの付着が防止
される。
FIG. 8 is a modified embodiment of the gap formed in the flame stabilizer of the combustion apparatus of FIG. The cone-shaped primary pre-combustion chamber 4 is defined by a flame stabilizer 16. The flame stabilizer 16 is composed of a plurality of frustoconical rings 16a of different sizes, and each frustoconical ring 16a has a predetermined annular gap inside the small diameter side end of the large frustoconical ring adjacent to the large diameter side end. Are arranged so as to be located. As a result, a plurality of annular gaps are formed in the flame stabilizer 16 as shown in FIG. The sleeve pipe 12 is provided with a swirl flow generator 6, the seal air 14 flowing into the sleeve pipe 12 from the wind box 13 flows in as a swirl flow, and as a swirl flow from the annular gap, the primary preliminary combustion is performed. It flows along the inner wall of the room. The seal air 14 prevents the CWM from adhering to the inner wall of the primary preliminary combustion chamber.

第10図及び第11図は第8図の保炎器の変形例を示す。 10 and 11 show a modification of the flame stabilizer shown in FIG.

第10図に示される保炎器においては、燃料ノズル1の
噴出口と保炎器の先端部とを結ぶ線に対して保炎器断面
が凹状に形成されている。この場合は、環状隙間から噴
出されるシールエアは保炎器の内壁面に効率良く噴出
し、CWM付着に対するシール性能が大きくなる。従つ
て、CWM粒子の付着防止に有効である。
In the flame stabilizer shown in FIG. 10, the flame stabilizer cross section is formed in a concave shape with respect to the line connecting the ejection port of the fuel nozzle 1 and the tip of the flame stabilizer. In this case, the seal air ejected from the annular gap is efficiently ejected on the inner wall surface of the flame stabilizer, and the sealing performance against CWM adhesion is enhanced. Therefore, it is effective in preventing the adhesion of CWM particles.

第11図に示される保炎器においては、燃料ノズル1の
噴出口と保炎器の先端部とを結ぶ線に対して保炎器断面
が凸状に形成されている。この場合は、CWM噴流の広が
りに対して、噴流の後流側になる程、噴流と保炎器の内
壁面との距離が大きくなるので、二次予備燃焼室内の雰
囲気ガスの引き戻しによるCWMの混合流が大きくなつた
場合でも、CWMが保炎器内壁面に接触することが減少さ
れる。これもCWM粒子の付着防止に有効である。
In the flame stabilizer shown in FIG. 11, the flame stabilizer cross section is formed in a convex shape with respect to a line connecting the ejection port of the fuel nozzle 1 and the tip of the flame stabilizer. In this case, since the distance between the jet and the inner wall surface of the flame stabilizer becomes larger as it goes to the wake side of the CWM jet, the CWM of the atmosphere gas in the secondary pre-combustion chamber is pulled back. Even when the mixed flow becomes large, the contact of CWM with the inner wall of the flame stabilizer is reduced. This is also effective in preventing the adhesion of CWM particles.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、CWM用バーナに2つの予備燃焼室を
設置することによりCWMの着火性を向上させることがで
き、更に1次予備燃焼室の内壁面に沿ってシールエアを
噴出してCWMの付着を防止するとともに低空気比火災の
形成が容易になるためCWMの燃焼率の向上及びNOx低減が
図られる。
According to the present invention, it is possible to improve the ignitability of the CWM by installing two pre-combustion chambers in the burner for CWM, and further to eject the seal air along the inner wall surface of the primary pre-combustion chamber to discharge the CWM. Since the adhesion is prevented and the formation of a low air ratio fire is facilitated, the CWM combustion rate is improved and NOx is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は末広がりの円錐形状をした1次予備燃焼室を有
するCWMバーナの一例を示す縦断面図、第2図は第1図
に示される旋回流発生器の斜視図、第3図は1次予備燃
焼室を大きくしたバーナの縦断面図、第4図は第1図に
示される燃焼装置の燃焼特性を示す線図、第5図は本発
明の燃焼方法を実施するバーナの一実施例を示す縦断面
図、第6図は第5図の燃焼装置のA矢視図、第7図は第
6図のVII−VII断面図、第8図は本発明の燃焼方法を実
施する他のバーナの実施例を示す縦断面図、第9図は第
8図のB矢視図、第10図及び第11図は第8図の燃焼装置
の一次予備燃焼室の他の実施例の要部断面図。 1……燃料ノズル、2……一次空気ノズル、3……二次
空気ノズル、4……一次予備燃焼室、5……二次予備燃
焼室、6……旋回流発生器、10……保炎器、11……シー
ルパイプ、12……スリーブパイプ、13……風箱、14……
シールエア。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing an example of a CWM burner having a primary pre-combustion chamber in the shape of a divergent cone, FIG. 2 is a perspective view of the swirl flow generator shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a burner having an enlarged next pre-combustion chamber, FIG. 4 is a diagram showing the combustion characteristics of the combustion apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 5 is an embodiment of a burner for carrying out the combustion method of the present invention. 6 is a vertical sectional view showing the combustion apparatus of FIG. 5, FIG. 7 is a sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 6, and FIG. 8 is another sectional view of the combustion method of the present invention. FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a burner, FIG. 9 is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 8, and FIGS. 10 and 11 are main parts of another embodiment of the primary precombustion chamber of the combustion apparatus in FIG. Sectional view. 1 ... Fuel nozzle, 2 ... Primary air nozzle, 3 ... Secondary air nozzle, 4 ... Primary preliminary combustion chamber, 5 ... Secondary preliminary combustion chamber, 6 ... Swirling flow generator, 10 ... Flame instrument, 11 …… Seal pipe, 12 …… Sleeve pipe, 13 …… Wind box, 14 ……
Seal air.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 啓信 日立市久慈町4026番地 株式会社日立製 作所日立研究所内 (72)発明者 相馬 憲一 日立市久慈町4026番地 株式会社日立製 作所日立研究所内 (72)発明者 稲田 徹 日立市久慈町4026番地 株式会社日立製 作所日立研究所内 (72)発明者 嵐 紀夫 日立市久慈町4026番地 株式会社日立製 作所日立研究所内 (72)発明者 宮寺 博 日立市久慈町4026番地 株式会社日立製 作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−231320(JP,A) 特開 昭63−87516(JP,A) 実開 昭62−24233(JP,U) 特公 昭60−21281(JP,B2) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Keishin Kobayashi 4026 Kujimachi, Hitachi, Ltd. Hitachi Ltd., Hitachi Research Laboratory (72) Kenichi Soma 4026, Kujicho, Hitachi Hitachi Ltd. Hitachi, Ltd. In-house (72) Inventor Toru Inada 4026 Kujimachi, Hitachi City Hitachi Ltd., Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Norio Arashi 4026 Kujimachi, Hitachi City Hitachi Ltd. (72) Invention Person Hiroshi Miyadera 4026, Kujimachi, Hitachi City Hitachi, Ltd., within Hitachi Research Laboratory (56) References JP 61-231320 (JP, A) JP 63-87516 (JP, A) Actual development Sho 62- 24233 (JP, U) JP 60-21281 (JP, B2)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】石炭・水混合燃料を噴出する燃料ノズルの
前方に末広がりの円錐形状をした一次予備燃焼室を設
け、該一次予備燃焼室の外周に円環状をした一次空気ノ
ズルを前記燃料ノズルと同芯的に設け、円環状の該一次
空気ノズルの内筒側先端部を該一次予備燃焼室の先端部
と同じ位置にし外筒側先端部を該一次予備燃焼室の先端
部よりも前方に突出させることによって前記一次予備燃
焼室の前方に二次予備燃焼室を形成し、該二次予備燃焼
室の外周に円環状をした二次空気ノズルを前記燃料ノズ
ルと同芯的に設け、前記一次予備燃焼室の末広がりの円
錐形状をした壁面に隙間を設けてシール空気を該壁面に
沿って噴出するようにしたバーナを用いて、前記燃料ノ
ズルから石炭・水混合燃料を噴射し、前記一次空気ノズ
ルから石炭・水混合燃料が完全燃焼するのに必要な空気
量よりも少ない量の一次空気を旋回流にして噴射し、前
記二次空気ノズルから前記石炭・水混合燃料を完全燃焼
させるのに十分な量の二次空気を旋回流にして噴射し、
前記一次空気の噴流によって前記石炭・水混合燃料の噴
流の外側に負圧領域を形成して該一次予備燃焼室の雰囲
気ガスよりも高温の該二次予備燃焼室内の雰囲気ガスを
該一次予備燃焼室内に引き戻して石炭・水混合燃料噴流
の水分を除去して石炭を着火し、該二次予備燃焼室内で
石炭と一次空気とにより還元燃焼領域を形成してNOxを
低減し、前記二次空気により石炭を完全燃焼させるよう
にし、前記一次予備燃焼室の末広がりの円錐形状をした
壁面に沿って噴出するシール空気により該壁面に石炭・
水混合燃料が付着するのを防止したことを特徴とする石
炭・水混合燃料の燃焼方法。
1. A primary precombustion chamber having a conical shape that spreads toward the front is provided in front of a fuel nozzle for ejecting coal-water mixed fuel, and an annular primary air nozzle is provided on the outer periphery of the primary precombustion chamber. And the inner cylinder side tip of the annular primary air nozzle is located at the same position as the tip of the primary pre-combustion chamber, and the outer cylinder side tip is forward of the tip of the primary pre-combustion chamber. A secondary precombustion chamber is formed in front of the primary precombustion chamber by projecting into the secondary precombustion chamber, and an annular secondary air nozzle is provided concentrically with the fuel nozzle on the outer periphery of the secondary precombustion chamber. A coal-water mixed fuel is injected from the fuel nozzle by using a burner configured to eject a seal air along the wall surface of the primary pre-combustion chamber having a conical wall surface that spreads toward the end, and Mixing coal and water from the primary air nozzle The secondary air in an amount smaller than the amount of air required for complete combustion of the fuel to be swirled and injected into the secondary air nozzle to completely burn the coal-water mixed fuel. Injecting air into a swirling flow,
A negative pressure region is formed outside the jet flow of the coal-water mixed fuel by the jet flow of the primary air, and the atmospheric gas in the secondary pre-combustion chamber having a higher temperature than the atmospheric gas in the primary pre-combustion chamber is subjected to the primary pre-combustion. It is pulled back into the room to remove the water content of the coal / water mixed fuel jet, ignite the coal, form a reducing combustion region with the coal and the primary air in the secondary precombustion chamber to reduce NOx, and the secondary air Completely burn the coal by means of the seal air ejected along the conical wall surface of the primary pre-combustion chamber, which expands toward the end of the primary pre-combustion chamber.
A method for burning coal-water mixed fuel, which is characterized in that water-mixed fuel is prevented from adhering.
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