JP2515807B2 - 燃焼用空気供給法 - Google Patents
燃焼用空気供給法Info
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- JP2515807B2 JP2515807B2 JP62152293A JP15229387A JP2515807B2 JP 2515807 B2 JP2515807 B2 JP 2515807B2 JP 62152293 A JP62152293 A JP 62152293A JP 15229387 A JP15229387 A JP 15229387A JP 2515807 B2 JP2515807 B2 JP 2515807B2
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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、難燃性の低歴青炭、半無煙炭および無煙炭
の高効率な燃焼に係り、特に、安定燃焼させる垂直燃焼
炉装置の燃焼用空気供給法に関する。
の高効率な燃焼に係り、特に、安定燃焼させる垂直燃焼
炉装置の燃焼用空気供給法に関する。
燃料として半無煙炭、無煙炭等を微粉状で浮遊燃焼さ
せるボイラ等にあっては、燃料中の固定炭素が多く、か
つ揮発分が少ない石炭性状を有するため、着火保炎性に
対する配慮のほか、チャー燃焼を完遂させるため、必要
な炉内滞留時間を長く取る等の考慮が払われてきた（実
開昭61−135120号公報および特開昭61−288067号公報参
照）。すなわち、 （１）垂直燃焼方式の採用 燃焼に必要な炉内滞留時間を確保するため火炉形状を
トックリ型とし、火炉の肩から複数個の垂直バーナで燃
焼を垂直または垂直近く下向きに噴出させて燃焼し、炉
内の火炎をＷ型フレームとして滞留時間の確保をする。
せるボイラ等にあっては、燃料中の固定炭素が多く、か
つ揮発分が少ない石炭性状を有するため、着火保炎性に
対する配慮のほか、チャー燃焼を完遂させるため、必要
な炉内滞留時間を長く取る等の考慮が払われてきた（実
開昭61−135120号公報および特開昭61−288067号公報参
照）。すなわち、 （１）垂直燃焼方式の採用 燃焼に必要な炉内滞留時間を確保するため火炉形状を
トックリ型とし、火炉の肩から複数個の垂直バーナで燃
焼を垂直または垂直近く下向きに噴出させて燃焼し、炉
内の火炎をＷ型フレームとして滞留時間の確保をする。
（２）微粉粒度および濃度を上げる。
（３）火炉内、バーナゾーン水冷壁部表面に断熱材を施
工するこによって、バーナゾーンにおける雰囲気温度を
高め燃焼効率を高めるだけでなく着火性を促進する。
工するこによって、バーナゾーンにおける雰囲気温度を
高め燃焼効率を高めるだけでなく着火性を促進する。
（４）燃焼用空気を垂直バーナから揮発分量に合わせて
供給する二次空気と、供給する燃焼用空気をチャー燃焼
に合わせた段階的燃焼空気の三次空気とに分け、垂直バ
ーナからの供給空気量は最小にして論理燃焼温度を高め
着火保炎性に寄与させる。
供給する二次空気と、供給する燃焼用空気をチャー燃焼
に合わせた段階的燃焼空気の三次空気とに分け、垂直バ
ーナからの供給空気量は最小にして論理燃焼温度を高め
着火保炎性に寄与させる。
（５）重油等の着火性の優れた助燃用燃料を常時若干量
投入することによって保炎を行う。
投入することによって保炎を行う。
以上を概略骨子とした方法が採用されてきた。
第3a図に示されるように、一次空気で搬送した低揮発
分の微粉炭１を火炉４の天井壁に備えた垂直バーナ３か
ら噴出して二次空気とともに燃焼する。垂直バーナ３の
極く近くには火炉４の総入熱量の10〜30％からなる重油
の安定バーナ５が配備され安定バーナ火炎６の輻射熱お
よび炉内雰囲気温度によって微粉炭粒子を加熱し着火し
て石炭火炎７を形成する。また揮発分によっては安定バ
ーナ５は使用されないで微粉炭専燃させることもある。
これらの火炎6,7は下方に向けて噴出しているため炉内
の流れの影響を受けてＷ型フレームを形成する。
分の微粉炭１を火炉４の天井壁に備えた垂直バーナ３か
ら噴出して二次空気とともに燃焼する。垂直バーナ３の
極く近くには火炉４の総入熱量の10〜30％からなる重油
の安定バーナ５が配備され安定バーナ火炎６の輻射熱お
よび炉内雰囲気温度によって微粉炭粒子を加熱し着火し
て石炭火炎７を形成する。また揮発分によっては安定バ
ーナ５は使用されないで微粉炭専燃させることもある。
これらの火炎6,7は下方に向けて噴出しているため炉内
の流れの影響を受けてＷ型フレームを形成する。
一方、燃焼用空気としては、微粉炭を搬送する一次空
気、垂直バーナ３の周辺から下方へ噴出の二次空気14、
および燃料性状にそって共通の風箱12を経由して燃焼火
炎周りの垂直壁に設けた複数の空気供給短管18から段階
的に燃焼過程にそって三次空気13が供給されており、三
次空気13とともに燃焼した石炭火炎７が火炉４中央を上
昇して過熱器９に至り、各々の燃焼用空気は、垂直バー
ナ燃焼時には微粉炭バーナ入口ダンパ11によって開、休
止時は閉してコントロールされている他は、三次空気13
については空気供給短管18は開のままで取付角θ＝０°
〜30°と噴流方向が固定化されており、かつ、複数個の
空気供給短管18は、同一サイズで、同一風量で計画製作
されていた。
気、垂直バーナ３の周辺から下方へ噴出の二次空気14、
および燃料性状にそって共通の風箱12を経由して燃焼火
炎周りの垂直壁に設けた複数の空気供給短管18から段階
的に燃焼過程にそって三次空気13が供給されており、三
次空気13とともに燃焼した石炭火炎７が火炉４中央を上
昇して過熱器９に至り、各々の燃焼用空気は、垂直バー
ナ燃焼時には微粉炭バーナ入口ダンパ11によって開、休
止時は閉してコントロールされている他は、三次空気13
については空気供給短管18は開のままで取付角θ＝０°
〜30°と噴流方向が固定化されており、かつ、複数個の
空気供給短管18は、同一サイズで、同一風量で計画製作
されていた。
従来技術は、難燃性微粉炭を完全燃焼させるための火
炉内のフローパターンを形成することについての配慮が
不足していた。すなわち、燃焼用空気の供給、とりわけ
三次空気の空気供給短管からの空気噴流は垂直バーナか
らの微粉炭噴流に対し、75°〜45°の交差角を持って混
合する形態になっていた。この結果、垂直燃焼の炉内滞
留時間を支配する炉内フローパターンが十分確保でき
ず、したがって火炉の有効利用率が65〜70％低く、これ
に伴なって燃焼効率が悪化していた。第２図に示される
ように、フローパターンモデルテストなどでは、空気供
給短管からの三次空気流によって微粉炭流が影響され炉
内をショートパスしていた。
炉内のフローパターンを形成することについての配慮が
不足していた。すなわち、燃焼用空気の供給、とりわけ
三次空気の空気供給短管からの空気噴流は垂直バーナか
らの微粉炭噴流に対し、75°〜45°の交差角を持って混
合する形態になっていた。この結果、垂直燃焼の炉内滞
留時間を支配する炉内フローパターンが十分確保でき
ず、したがって火炉の有効利用率が65〜70％低く、これ
に伴なって燃焼効率が悪化していた。第２図に示される
ように、フローパターンモデルテストなどでは、空気供
給短管からの三次空気流によって微粉炭流が影響され炉
内をショートパスしていた。
本発明の目的は、垂直燃焼炉装置の火炉内のフローパ
ターンを改善して燃焼効率を高め、かつ、火炉有効利用
率を高める燃焼用空気供給法を提供することにある。
ターンを改善して燃焼効率を高め、かつ、火炉有効利用
率を高める燃焼用空気供給法を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明は一次空気で搬送し
た微粉炭を火炉の天井壁に備えた垂直バーナから下方に
噴出して二次空気とともに燃焼し、天井壁に接続された
その燃焼火炎周りの垂直壁に設けた複数の空気供給短管
から段階的に燃焼過程にそって三次空気を供給し、三次
空気とともに燃焼した石炭火炎が火炉中央を上昇して過
熱器に至る垂直燃焼炉装置の燃焼用空気供給法におい
て、空気供給短管から分離して形成する少なくとも１個
以上のアフターエアポートを垂直バーナより火炉中央側
の天井壁に配設し、アフターエアポートから下向流の三
次空気を供給するように構成されている。
た微粉炭を火炉の天井壁に備えた垂直バーナから下方に
噴出して二次空気とともに燃焼し、天井壁に接続された
その燃焼火炎周りの垂直壁に設けた複数の空気供給短管
から段階的に燃焼過程にそって三次空気を供給し、三次
空気とともに燃焼した石炭火炎が火炉中央を上昇して過
熱器に至る垂直燃焼炉装置の燃焼用空気供給法におい
て、空気供給短管から分離して形成する少なくとも１個
以上のアフターエアポートを垂直バーナより火炉中央側
の天井壁に配設し、アフターエアポートから下向流の三
次空気を供給するように構成されている。
本発明によれば、垂直燃焼炉装置の火炉の天井壁に空
気供給短管の一部を分離したアフターエアポートを配設
することによって三次空気が下向流になって供給され、
石炭火炎がＵターンして火炉出口へ流れることを阻止す
る働きをする。そのため、石炭火炎は噴出流体が存在し
ない火炉内の下方へ押し下げられるように流れて炉内の
滞留時間が長くなる。
気供給短管の一部を分離したアフターエアポートを配設
することによって三次空気が下向流になって供給され、
石炭火炎がＵターンして火炉出口へ流れることを阻止す
る働きをする。そのため、石炭火炎は噴出流体が存在し
ない火炉内の下方へ押し下げられるように流れて炉内の
滞留時間が長くなる。
本発明の第１実施例を第1a図および第1b図を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
第1a図に示されるように、一次空気で搬送した燃焼比
（固定炭素／揮発分）が4.0〜14性状の歴青炭、半無煙
炭および無煙炭からなる低揮発分の微粉炭１を火炉４の
天井壁に備えた垂直バーナ３から噴射して燃焼する。す
なわち、垂直バーナ３の極く近くには火炉４の総入熱量
の10〜30％からなる安定用重油バーナ５が配備され、安
定バーナ火炎６の輻射熱および炉内雰囲気温度によって
微粉炭粒子を加熱して着火し石炭火炎７を形成して燃焼
する。天井壁に接続されたその燃焼火炎周りの垂直壁に
設けた複数の空気供給短管18から段階的に燃焼過程にそ
って三次空気13を供給し、三次空気13とともに燃焼した
石炭火炎７が火炉４中央を上昇して過熱器９に至る垂直
燃焼炉装置において、空気供給短管18から分離して形成
する少なくとも１個以上のアフターエアポート19を垂直
バーナ３より火炉４中央側に天井壁に配設し、このアフ
ターエアポート19から下向流の三次空気13を供給するよ
うに構成されている。
（固定炭素／揮発分）が4.0〜14性状の歴青炭、半無煙
炭および無煙炭からなる低揮発分の微粉炭１を火炉４の
天井壁に備えた垂直バーナ３から噴射して燃焼する。す
なわち、垂直バーナ３の極く近くには火炉４の総入熱量
の10〜30％からなる安定用重油バーナ５が配備され、安
定バーナ火炎６の輻射熱および炉内雰囲気温度によって
微粉炭粒子を加熱して着火し石炭火炎７を形成して燃焼
する。天井壁に接続されたその燃焼火炎周りの垂直壁に
設けた複数の空気供給短管18から段階的に燃焼過程にそ
って三次空気13を供給し、三次空気13とともに燃焼した
石炭火炎７が火炉４中央を上昇して過熱器９に至る垂直
燃焼炉装置において、空気供給短管18から分離して形成
する少なくとも１個以上のアフターエアポート19を垂直
バーナ３より火炉４中央側に天井壁に配設し、このアフ
ターエアポート19から下向流の三次空気13を供給するよ
うに構成されている。
つまり、本発明の特徴は、燃料性状すなわち微粉炭中
の揮発分量と1:1に対応させた燃焼用空気量を垂直バー
ナ３から投入し、残る燃焼用空気すなわち風箱12から段
階的に投入している三次空気13を空気供給短管18側とア
フターエアポート19側とに分離して、アフターエアポー
ト19からは空気流を層状に、火炉４の垂直下流へ噴出す
ることによって火炉４内の微粉炭流（または石炭火炎
７）のフローパターンを変えることができるようにした
ものである。
の揮発分量と1:1に対応させた燃焼用空気量を垂直バー
ナ３から投入し、残る燃焼用空気すなわち風箱12から段
階的に投入している三次空気13を空気供給短管18側とア
フターエアポート19側とに分離して、アフターエアポー
ト19からは空気流を層状に、火炉４の垂直下流へ噴出す
ることによって火炉４内の微粉炭流（または石炭火炎
７）のフローパターンを変えることができるようにした
ものである。
アフターエアポート19は第1b図に示されるように、例
えば４個のポートを並列にライン状に配設して垂直バー
ナ３の２個に相対し、この垂直バーナ３には安定バーナ
スロート21を有する１個の安定バーナ５が相対して配置
される構成になっている。
えば４個のポートを並列にライン状に配設して垂直バー
ナ３の２個に相対し、この垂直バーナ３には安定バーナ
スロート21を有する１個の安定バーナ５が相対して配置
される構成になっている。
なお、第1a図に示される構造を補足説明すると、微粉
炭１は一次空気とともに微粉炭管２を経由して垂直バー
ナ３から火炉４に噴出され、エアレジスタ15およびレジ
スタドライブ16が付属する安定バーナ５が発生する重油
火炎６によって点火されて石炭火炎７となって燃焼す
る。空気供給短管18およびアフターエアポート19を囲っ
て風箱12が設けてあり、この風箱12の上壁内部には二次
空気14専用の入口ダンパ11と空気通路が装着してある。
一方、風箱12の中央には仕切板17が固定してあって空気
供給短管18およびアフターエアポート19に至る空気の部
屋を分割しており、それぞれの部屋に三次空気13を導入
する配管が接続している。そして、火炉４の内面はキャ
スタ８で囲まれ、その火炉４中央を上昇した石炭火炎７
は過熱器９に至るとともに、燃焼後の灰は灰処理ホッパ
10に回収される。
炭１は一次空気とともに微粉炭管２を経由して垂直バー
ナ３から火炉４に噴出され、エアレジスタ15およびレジ
スタドライブ16が付属する安定バーナ５が発生する重油
火炎６によって点火されて石炭火炎７となって燃焼す
る。空気供給短管18およびアフターエアポート19を囲っ
て風箱12が設けてあり、この風箱12の上壁内部には二次
空気14専用の入口ダンパ11と空気通路が装着してある。
一方、風箱12の中央には仕切板17が固定してあって空気
供給短管18およびアフターエアポート19に至る空気の部
屋を分割しており、それぞれの部屋に三次空気13を導入
する配管が接続している。そして、火炉４の内面はキャ
スタ８で囲まれ、その火炉４中央を上昇した石炭火炎７
は過熱器９に至るとともに、燃焼後の灰は灰処理ホッパ
10に回収される。
本発明の第２実施例を第1a図を参照しながら説明す
る。
る。
第1a図に示されるように、空気供給短管18及びアフタ
ーエアポート19に流通するそれぞれの部屋に三次空気13
を供給するための配管とそのいずれか一方の入口部には
調整ダンパ20が設けてあってこの調整ダンパ20で三次空
気量を調整することによってアフターエアポート19から
の流量、流速が調整できることになり、一方の空気供給
短管18は火炉４の水冷壁の高さ方向２〜３段、場合によ
っては４段以上配設することによって同じく流量、流速
が調整されて石炭火炎７のフローパターンの最適化が可
能となる。
ーエアポート19に流通するそれぞれの部屋に三次空気13
を供給するための配管とそのいずれか一方の入口部には
調整ダンパ20が設けてあってこの調整ダンパ20で三次空
気量を調整することによってアフターエアポート19から
の流量、流速が調整できることになり、一方の空気供給
短管18は火炉４の水冷壁の高さ方向２〜３段、場合によ
っては４段以上配設することによって同じく流量、流速
が調整されて石炭火炎７のフローパターンの最適化が可
能となる。
本発明によれば、垂直燃焼炉装置の火炉の天井壁に設
けたアフターエアポートから三次空気が下向流として分
離供給されるので微粉炭流が空気供給短管からの三次空
気によってサンドウィッチ状に挟まれ、かつ、フローパ
ターンが改善されることによって燃料と燃焼用空気との
混合が良くなって、燃焼効率が向上する。
けたアフターエアポートから三次空気が下向流として分
離供給されるので微粉炭流が空気供給短管からの三次空
気によってサンドウィッチ状に挟まれ、かつ、フローパ
ターンが改善されることによって燃料と燃焼用空気との
混合が良くなって、燃焼効率が向上する。
第1a図は本発明の第１実施例および第２実施例を示す断
面図、第1b図は第1a図の一部拡大図、第２図は従来技術
のフローパターンを示す断面図、第3a図は従来技術を示
す断面図、第3b図は第3a図の一部拡大断面図である。 １…微粉炭、３…垂直バーナ、４…火炉、７…石炭火
炎、９…過熱器、13…三次空気、14…二次空気、18…空
気供給短管、19…アフターエアポート。
面図、第1b図は第1a図の一部拡大図、第２図は従来技術
のフローパターンを示す断面図、第3a図は従来技術を示
す断面図、第3b図は第3a図の一部拡大断面図である。 １…微粉炭、３…垂直バーナ、４…火炉、７…石炭火
炎、９…過熱器、13…三次空気、14…二次空気、18…空
気供給短管、19…アフターエアポート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−315804（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−143408（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−135120（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭35−12041（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭32−5687（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (2)
- 【請求項１】一次空気で搬送した微粉炭を火炉の天井壁
に備えた垂直バーナから下方に噴出して二次空気ととも
に燃焼し、前記天井壁に接続されたその燃焼火炎周りの
垂直壁に設けた複数の空気供給短管から段階的に燃焼過
程にそって三次空気を供給し、該三次空気とともに燃焼
した石炭火炎が火炉中央を上昇して過熱器に至る垂直燃
焼炉装置の燃焼用空気供給法において、前記空気供給短
管から分離して形成する少なくとも１個以上のアフター
エアポートを前記垂直バーナより前記火炉中央側の前記
天井壁に配設し、該アフターエアポートから下向流の三
次空気を供給することを特徴とする燃焼用空気供給法。 - 【請求項２】空気供給短管及びアフターエアポートのそ
れぞれに接続する配管のいずれか一方に三次空気の流量
を調整する調整ダンパを設けることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の燃焼用空気供給法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62152293A JP2515807B2 (ja) | 1987-06-18 | 1987-06-18 | 燃焼用空気供給法 |
| KR1019880007058A KR0136387B1 (ko) | 1987-06-18 | 1988-06-13 | 연료의 본체내 체류시간을 연장시킨 퍼너스장치 |
| CN88103676A CN1016888B (zh) | 1987-06-18 | 1988-06-18 | 炉装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62152293A JP2515807B2 (ja) | 1987-06-18 | 1987-06-18 | 燃焼用空気供給法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63315805A JPS63315805A (ja) | 1988-12-23 |
| JP2515807B2 true JP2515807B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=15537363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62152293A Expired - Fee Related JP2515807B2 (ja) | 1987-06-18 | 1987-06-18 | 燃焼用空気供給法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2515807B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5199357A (en) * | 1991-03-25 | 1993-04-06 | Foster Wheeler Energy Corporation | Furnace firing apparatus and method for burning low volatile fuel |
| JP5022204B2 (ja) * | 2007-12-17 | 2012-09-12 | 三菱重工業株式会社 | 舶用ボイラ構造 |
| CN103776024A (zh) * | 2014-03-04 | 2014-05-07 | 哈尔滨工业大学 | 一种浓、淡煤粉喷口相邻布置的w火焰锅炉 |
| JP6549047B2 (ja) * | 2016-02-02 | 2019-07-24 | 三菱重工業株式会社 | ボイラ |
| CN111503625B (zh) * | 2020-04-08 | 2021-05-04 | 哈尔滨工业大学 | 布置拱上二次风的缝隙式乏气前置型w火焰锅及配风方法 |
| WO2023127121A1 (ja) * | 2021-12-28 | 2023-07-06 | 三菱重工業株式会社 | サイクロンバーナ、サイクロンバーナユニット、及びサイクロンバーナの改造方法 |
-
1987
- 1987-06-18 JP JP62152293A patent/JP2515807B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63315805A (ja) | 1988-12-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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