JP2755511B2 - 液体燃料の燃焼方法およびその装置 - Google Patents
液体燃料の燃焼方法およびその装置Info
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- JP2755511B2 JP2755511B2 JP4014500A JP1450092A JP2755511B2 JP 2755511 B2 JP2755511 B2 JP 2755511B2 JP 4014500 A JP4014500 A JP 4014500A JP 1450092 A JP1450092 A JP 1450092A JP 2755511 B2 JP2755511 B2 JP 2755511B2
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Description
ら工業窯炉までの幅広い範囲において、液体燃料を泡沫
化して燃焼させる方法およびその装置に関するものであ
る。
は、燃焼前に燃料蒸気と空気を均質な混合気体にできる
ので、燃焼負荷率を高くすることができ、すすが発生し
にくいなどの利点をもつ反面、燃料の比表面積が小さい
ので燃焼の準備(蒸発)過程に要する時間が大きく応答
性が悪くなる。また、霧化した燃料を燃焼させる噴霧燃
焼は、火炎中に液相と気相が共存するような不均質系の
燃焼になるので、一般に蒸発、拡散などの物質輸送過程
が燃焼反応を支配して、燃焼負荷率をあまり高くするこ
とができない。これに対して、気泡分散燃焼は液体燃料
の薄膜を連続相として蒸発させるので、蒸発燃焼と同様
に均質な混合気で燃焼できるとともに、燃料の比表面積
を飛躍的に増加できることから応答性も改善できる。
開平2−259311号公報に示されるような泡化燃焼
方法を提起したが、いずれも所定量の液体燃料を溜めて
そこへ多孔質エレメントを介して空気を供給し、燃料を
泡沫化して燃焼させる方式をとっていた。
レメント上に溜まっている燃料がなくなるまで燃焼を継
続し、瞬時の消火ができない問題があった。そこで、特
開平1−174823号公報に示すように燃料供給停止
と同時に残燃料を抜き取る方法もあるが、これは装置が
複雑になり製作費が高くなる。
を停止すると同時に燃焼が瞬時に完了する液体燃料の燃
焼方法およびその装置を提供するものである。
体燃料を多孔質エレメントを介して泡の状態にして燃焼
する方法において、供給された液体燃料を液滴とし、該
液滴と発泡かつ燃焼用空気とを同時に多孔質エレメント
の上流側から供給して多孔質エレメントの上流側表面に
液膜を形成し、下流側表面に泡沫を形成して燃焼させる
液体燃料の燃焼方法である。ここで多孔質エレメントの
上流側、下流側とは、多孔質エレメントを通過する燃料
と空気の流れる方向を基準として定義する。
レーノズルを内蔵する気液混合室に空気供給口を取り付
け、多孔質エレメントを介設して燃焼器を設け、燃料と
発泡かつ燃焼用空気とを同時に多孔質エレメントに圧入
し、液体燃料を泡沫化して燃焼させる燃焼装置である。
複数の孔を設けた燃料供給管を内円筒とし、内円筒と同
心円筒で包囲した外円筒の間に発泡かつ燃焼用空気通路
を形成して気液混合室を一体に配設し、多孔質エレメン
トを介設して燃焼器を設けることができる。
は本発明の実施態様例を示すもので、1は燃料を発泡さ
せる機能を有する多孔質エレメント、2は発泡かつ燃焼
用空気供給管、3は燃料供給管、4は燃料噴射ノズル、
5は噴射ノズル4を包囲する気液混合室である。6は燃
焼器で、該燃焼器の下方には燃料を泡化する多孔質エレ
メント1が連続して配置されている。10は2次燃焼空
気供給管、11は風箱、12はバッフル板、13は点火
ヒーターである。
0μmで、密度4〜6gr/cm3 、空隙率35〜45%の
焼結金属や、密度2〜5gr/cm3 、気孔率15〜45%
のセラミックス体を使用する。
された灯油、軽油等の液体燃料は気液混合室5において
液滴となり、発泡かつ燃焼用空気供給管2の加圧された
空気と共に多孔質エレメントに供給される。
ら、所定量の燃料をスプレーノズルで多孔質エレメント
の上流側面のほぼ中央部に一定の噴射面積を確保するよ
うに噴射して、多孔質エレメントに供給して燃料を泡沫
化し、多孔質エレメントの下流側で点火ヒーターにより
着火・燃焼させる。また、泡沫化に必要な空気は当然な
がら燃焼用としても使用され、この空気の量を燃料の完
全燃焼に必要な量とすれば、2次燃焼空気は不要とな
る。定常燃焼時の燃焼量制御は、多孔質エレメントに噴
射する燃料の噴射角度で制御される。
質エレメント1の上流側表面には液膜が均一に形成さ
れ、一方燃焼器に面した多孔質エレメントの下流側には
気泡集合体が形成されている。
泡かつ燃焼用空気と同時に多孔質エレメントに供給して
泡沫化燃焼させるので、多孔質エレメント上に液体燃料
が溜まらない。従って、燃焼器の設置姿勢は上向きに限
らず、横向き、下向きでの設置も可能となり、燃料の供
給を止めると同時に燃焼は直ちに停止する。又、燃焼に
必要な燃料を多孔質エレメントに噴射して、多孔質エレ
メントへの噴射面積や量を変化させて燃焼量を完全に制
御することができる。
全燃焼に必要な空気量を供給することにより、2次空気
供給管10からの空気量ゼロでも安定燃焼が可能とな
る。すなわち、従来の燃焼方式ではなし得なかった液体
燃料の予混合燃焼を可能として、高負荷、コンパクトバ
ーナーが実現できる。
で、燃料供給管3の先端7を閉じ、その先端近傍の円周
に複数の燃料供給孔8を設けて内円筒とし、その外側に
同心円筒の外円筒9を取り付けた二重管ノズルとして、
多孔質エレメント1に燃料と発泡かつ燃焼用空気を同時
に供給して燃料を泡化燃焼させる。この場合も、燃料供
給管3からの燃料供給量によって、多孔質エレメント上
に燃料を溜めることなく自在に燃焼量を制御できる。
場合の長時間連続試験を行った。燃焼器6の2次燃焼空
気供給管10から所定の空気量を供給し、次に直径40
mmの多孔質エレメント1に接続した気液混合室5に所定
の発泡かつ燃焼用空気を供給しながら、燃料供給管3を
介して気液混合室に内接して設けた燃料噴射ノズル4に
より灯油の所定量を噴射した。ここで灯油は直ちに泡沫
となって点火ヒーター13で着火され約2分後に所定の
空気比、燃焼量に調整されて燃焼を継続した。
膜が形成され、下流側には気泡集合体が形成されている
のが目視確認された。その後、燃焼が定常状態となって
から、4時間毎に燃焼排ガス中のCO,NOx,BR
(煤)の測定および燃料の供給を停止してからの消火ま
での時間を測定した。それらの結果を表1に示した。こ
の一連の実験での臭気は全く感じられなかった。尚、比
較例は、特開平2−259311号公報で示される従来
の装置で燃焼したものである。
気を同時に多孔質エレメントに圧入して多孔質エレメン
トの上流側表面に燃料の液膜を形成し、下流側に気泡集
合体を形成して、液体燃料を泡化燃焼させるので、多孔
質エレメント上に燃料が溜まらない。従って、燃料の供
給を止めると燃焼は直ちに停止し、臭気を発することも
ない。
Claims (3)
- 【請求項1】 液体燃料を多孔質エレメントを介して泡
の状態にして燃焼する方法において、供給された液体燃
料を液滴とし、該液滴と発泡かつ燃焼用空気とを同時に
多孔質エレメントの上流側から供給して多孔質エレメン
トの上流側表面に液膜を形成し、下流側表面に泡沫を形
成して燃焼させることを特徴とする液体燃料の燃焼方
法。 - 【請求項2】 液体燃料を吹きつけるスプレーノズルを
内蔵する気液混合室に空気供給口を取り付け、多孔質エ
レメントを介設して燃焼器を設け、燃料と発泡かつ燃焼
用空気とを同時に多孔質エレメントに圧入し、液体燃料
を泡沫化して燃焼させることを特徴とする液体燃料の燃
焼装置。 - 【請求項3】 先端を閉じた円筒の円周に複数の孔を設
けた燃料供給管を内円筒とし、内円筒と同心円筒で包囲
した外円筒の間に発泡かつ燃焼用空気通路を形成して気
液混合室を一体に配設し、多孔質エレメントを介設して
燃焼器を設けたことを特徴とする請求項2記載の液体燃
料の燃焼装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4014500A JP2755511B2 (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 液体燃料の燃焼方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4014500A JP2755511B2 (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 液体燃料の燃焼方法およびその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05203114A JPH05203114A (ja) | 1993-08-10 |
JP2755511B2 true JP2755511B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=11862784
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4014500A Expired - Lifetime JP2755511B2 (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 液体燃料の燃焼方法およびその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2755511B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0195205A (ja) * | 1987-10-05 | 1989-04-13 | Nippon Steel Corp | 液体燃料の燃焼方法 |
JPH02115625U (ja) * | 1989-02-22 | 1990-09-17 | ||
JPH0668364B2 (ja) * | 1989-03-31 | 1994-08-31 | 新日本製鐵株式会社 | 液体燃料の燃焼装置 |
-
1992
- 1992-01-30 JP JP4014500A patent/JP2755511B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05203114A (ja) | 1993-08-10 |
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