JP2787670B2 - 粉末状燃料及び燃焼可能な流体の燃焼用バーナ - Google Patents

粉末状燃料及び燃焼可能な流体の燃焼用バーナ

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JP2787670B2
JP2787670B2 JP8135635A JP13563596A JP2787670B2 JP 2787670 B2 JP2787670 B2 JP 2787670B2 JP 8135635 A JP8135635 A JP 8135635A JP 13563596 A JP13563596 A JP 13563596A JP 2787670 B2 JP2787670 B2 JP 2787670B2
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23D17/007Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel liquid or pulverulent fuel
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、粉末状燃料特に粉炭及
び燃焼可能な流体の燃焼用バーナ特に噴流バーナに関す
る。
【0002】
【従来の技術】このようなバーナは特に蒸気発生の際使
用され、その燃焼室は粉末状燃料特に粉炭及び燃焼可能
な流体例えば油又はガスを供給され、そのバーナは複数
の面に設けられて、接線燃焼器として使用される。この
ようなバーナは文献″Kraftwerktechni
k,Absatz4.3.2.2.4Brenner,
Seiten130〜134″Verfasser K
arl Ttrauss,Springer−Verl
ag,Ausgabel994により公知である。
【0003】粉炭ノズルが存在する場合少なくとも1つ
のバーナランスを持つ下部空気ノズルのみが好んで設け
られ、2つ又はそれ以上の粉炭ノズルが存在する場合そ
れぞれ少なくとも1つのバーナランスを持つ下部空気ノ
ズル及び上部空気ノズルが好んで設けられているこのよ
うなバーナでは、下部空気ノズル及び場合によつては上
部空気ノズルも、出口端部にせき止め板を設けられる固
定中核空気管と、中心に設けられかつ旋回装置を上には
められる油バーナランスとを持ち、この旋回装置により
バーナの油燃焼運転のため燃料及び中核空気が準備され
る。中核空気管は二次空気ノズルにより包囲され、バー
ナの粉炭燃焼運転用の二次空気が準備される。上部空気
ノズル及び下部空気ノズルは、油バーナランスのそばに
バーナのガス運転用のガスバーナランスをも備えている
ことができる。
【0004】公知のバーナの下部空気ノズル及び場合に
よつては上部空気ノズルは、粉炭燃焼運転の際環状噴流
として噴出する二次空気噴流が、固定した中核空気管の
ため、充分深く燃焼室へ入り込まず、その結果できるだ
けNOの少ない燃焼を行うのに最適な粉炭と二次空気
との混合効果が得られないという点で、不利であること
がわかつた。
【0005】更に油バーナ及び場合によつてはガスバー
ナ枠を持つ公知のバーナの下部空気ノズル及び場合によ
つては上部空気ノズルの構造は、費用がかかり、大きい
寸法となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の基礎となつて
いる課題は、前述の欠点が回避されるように、最初にあ
げた種類のバーナを構成することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によるバーナは、中心に設けられかつ包囲空気ノ
ズルにより包囲される少なくとも1つの粉炭ノズルと、
複数の粉炭ノズルを使用する際2つの粉炭ノズルの間に
それぞれ設けられる中間空気ノズルと、粉炭ノズルの上
及び下に設けられる上部空気ノズル及び下部空気ノズル
とを含み、上部空気ノズル及び下部空気ノズルのうち少
なくとも下部空気ノズルが、油バーナランス、包囲管、
包囲管の上にはまる旋回装置、及び円形断面を持つよう
に構成されて油バーナランスを同心的に包囲しかつ上流
に向かつて大きい断面へ円錐状に拡大する二次空気ノズ
ルを持ち、二次空気ノズルを包囲する別の二次空気ノズ
ルが設けられ、包囲管及び旋回装置を含む油バーナラン
スが、二次空気ノズル内で軸線方向移動可能に構成され
て、二次空気ノズルのノズル出口及び円錐状ノズル区域
の断面をあける粉炭燃焼運転用後退位置及び油燃焼運転
用前進位置へもたらされる。本発明の別の有利な構成は
従属請求項に示されている。
【0008】
【発明の効果】本発明によるバーナは次の利点を持つて
いる。 1.粉炭燃焼の際、組込み部品によつて妨げられないた
めバーナの下部空気ノズル及び場合によつては上部空気
ノズルの二次空気ノズルの自由な出口断面により、大き
い入り込み深さとそれによる二次空気噴流と粉炭噴流と
の良好な混合が行われる。 2.こじんまりした構成により、バーナの下部空気ノズ
ル及び場合によつては上部空気ノズルの一層簡単かつ安
価な構造が得られる。 3.バーナの下部空気ノズル及び場合によつては上部空
気ノズルの寸法が小さくなる。
【0009】
【実施例】本発明の実施例を図面に基いて以下に説明す
る。図1及び2は、従来技術により蒸気発生器における
燃焼特に接線方向燃焼の際使用されるように、粉末状燃
料特に粉炭及び燃焼可能な流体特に油の燃焼のため、垂
直に設けられる平行流噴流ノズルにより構成されるバー
ナ1を示している。粉炭燃焼による粉炭燃焼運転(図
1)の際、粉炭例えば粉末状の石炭又は乾燥褐炭及び搬
送空気又は一次空気は、粉炭ノズル3を通つて、燃料室
壁14により区画される燃料室2へ入れられる。粉炭の
燃焼は、粉炭ノズル3を包囲する包囲空気ノズル4を通
る包囲空気と、上部空気ノズル5及び下部空気ノズル7
の中核空気管9と二次空気ノズル12との間の自由断面
を通る環状噴流としての空気と、中間空気ノズル6を通
る自由噴流としての空気とによつて、行われる。
【0010】油燃焼による油燃焼運転(図2)は、蒸気
発生器の始動の際及び図示しない石炭粉砕機が使用不可
能な場合に行われ、油及び中核空気が油バーナランス8
及び固定中核空気管9を通つて、また二次空気が環状噴
流として中核空気管9と二次空気ノズル12との間の自
由断面を通つて、燃焼室2へ供給され、そこで燃焼せし
められる。その際二次空気の流通断面は、中核空気管9
の出口に設けられて中核空気管9から突出する外径を持
つせき止め板20により減少せしめられる。
【0011】図1及び2は、それぞれのノズルから燃焼
室2への流出噴流を概略的に示している。図1からわか
るように、二次空気ノズル12からの二次空気環状噴流
は、固定している中核空気管9のため、燃焼室への悪い
進入深さを持つ不利な状態を示し、従つてNOの少な
い最適な燃焼を行うことができない。
【0012】図3ないし7の本発明によるバーナ1で
は、 下部空気ノズル7及び場合によつては
上部空気ノズル5が次のように構成されている。即ち包
囲管10により直接包囲される油バーナランス8は、円
筒状のノズル出口15とそれに続いて上流側へ円錐状に
拡大するノズル区域16とそれに続いて更に上流側へ円
筒状に延びるノズル区域17とを持つ二次空気ノズル1
2により同心的に包囲され、この二次空気ノズル12は
ノズル状に構成されている。油バーナランス8は包囲管
10及びその上にはまる旋回装置11と共に、軸線方向
に前進位置又は後退位置へ移動せしめられ、後退位置で
油バーナランス8の出口側端部は、円錐状ノズル区域1
6の拡大端部にほぼ一致し、旋回装置11は拡大した円
筒状ノズル区域17内に来る。後退した油バーナランス
8、包囲管10及び旋回装置11によりあけられる二次
空気ノズル12の自由出口断面によつて、妨げられるこ
となく流出する二次空気噴流が得られる。更に拡大した
ノズル区域17における二次空気の流速はノズル出口1
5におけるより小さいので、二次空気の圧力損失が減少
せしめられる。二次空気ノズル12は、円筒状ノズル出
口15の長さがノズル出口直径の0.5〜1.5倍、円
錐状ノズル区域16の長さが1.0〜3.0倍、円筒状
ノズル区域17の直径Dが1.2〜3.0倍であるよう
に、構成されている(図13)。
【0013】二次空気ノズル12は、長方形断面を持つ
油燃焼運転用の別の二次空気ノズル13により包囲され
ている。この別の二次空気ノズル13は円形断面を持
ち、二次空気ノズル12に対して同心的に構成されるよ
うにすることもできる。
【0014】本発明によるこの手段によつて、油燃焼運
転(図4)のため、包囲管10及びその上にはまる旋回
装置11を含めて油バーナランス8の出口側端部を、流
れ方向に見て二次空気ノズル12の端部又は出口に位置
させ、二次空気ノズル12及び別の二次空気ノズル13
を通して燃焼用二次空気を供給することができる。粉炭
燃焼運転(図3)のため、包囲管10及び旋回装置11
を含めて油バーナランス8が、例えば図示しない操作装
置により軸線方向に上述したように後退位置へもたらさ
れるので、二次空気ノズル12は燃焼室へ深く進入する
全二次空気噴流を供給する。その結果空気と燃料との良
好な混合と、燃焼を改善しながらNOの少ない燃焼の
最適化とが行われる。図3及び4には、粉炭ノズル3、
油バーナランス8を持つ下部空気ノズル7及び油バーナ
ランスなしの上部空気ノズル5を持つバーナ1が示され
ている。
【0015】NOの少ない運転のための過剰空気をバ
ーナ範囲で少なくするにもかかわらず、良好な燃焼を行
うことができるようにするため、バーナより上に、図示
しない燃焼空気ノズルが充分大きい滞在時間間隔で設け
られている。
【0016】バーナ1は1つの粉炭ノズル3でなく複数
の粉炭ノズルも持つことができる。この場合粉炭ノズル
3の間に、二次空気を供給する中間空気ノズル6がそれ
ぞれ設けられている。図5は、2つの粉炭ノズル3、1
つの中間空気ノズル6、上部空気ノズル5及び下部空気
ノズル7を持つバーナ1を示し、上部空気ノズル5及び
下部空気ノズル7はそれぞれ本発明によるバーナ1の前
述した下部空気ノズル7のように構成されている。
【0017】上部空気ノズル5及び下部空気ノズル7
は、油バーナランス8のほかにそれぞれ少なくとも1つ
のガスバーナランス19を持つようにも構成でき、この
ガスバーナランス19は二次空気ノズル12内にあり、
旋回装置11のそばに通されている(図6)。
【0018】粉炭ノズル3、これを包囲する包囲空気ノ
ズル4及び中間空気ノズル6は、なるべく長方形断面を
持つように構成されている。上部空気ノズル5が油バー
ナランス8なしに構成されている場合、この上部空気ノ
ズルも同様に長方形断面を持つている。旋回装置11は
例えばインペラ又はせき止め板として構成することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は粉炭燃焼運転の際における従来技術に
よるバーナの垂直断面図、(B)は矢印Aの方向に見た
図である。
【図2】(A)は油燃焼運転の際におけるこのバーナの
垂直断面図、(B)は矢印Aの方向に見た図である。
【図3】(A)は粉炭燃焼運転の際における本発明によ
るバーナの垂直断面図、(B)は矢印Aの方向に見た図
である。
【図4】(A)は油燃焼運転の際におけるこのバーナの
垂直断面図、(B)は矢印Aの方向に見た図である。
【図5】(A)は粉炭燃焼運転の際における別のバーナ
の垂直断面図、(B)は矢印Aの方向に見た図である。
【図6】(A)は粉炭燃焼運転の際における更に別のバ
ーナの垂直断面図、(B)は矢印Aの方向に見た図であ
る。
【図7】本発明によるバーナの下部空気ノズル又は上部
空気ノズルの垂直断面図である。
【符号の説明】
1 バーナ 2 燃焼室 3 粉炭ノズル 4 包囲空気ノズル 5 上部空気ノズル 6 中間空気ノズル 7 下部空気ノズル 8 油バーナランス 10 包囲管 11 旋回装置 12 二次空気ノズル 13 別の二次空気ノズル 15 ノズル出口 16,17 ノズル区域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルムート・ブリユツゲマン ドイツ連邦共和国シユトウツトガルト・ ルードヴイヒシユトラーセ112/1 (72)発明者 フリーデマン・ケンデル ドイツ連邦共和国シユトウツトガルト・ ムスベルゲル・シユトラーセ66アー (56)参考文献 特開 昭56−906(JP,A) 特開 昭54−102630(JP,A) 実開 昭62−39112(JP,U) 実公 平4−43687(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F23D 17/00 F23D 1/00 F23D 23/00

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中心に設けられかつ包囲空気ノズル
    (4)により包囲される少なくとも1つの粉炭ノズル
    (3)と、複数の粉炭ノズル(3)を使用する際2つの
    粉炭ノズル(3)の間にそれぞれ設けられる中間空気ノ
    ズル(6)と、粉炭ノズル(3)の上及び下に設けられ
    る上部空気ノズル(5)及び下部空気ノズル(7)とを
    含み、上部空気ノズル(5)及び下部空気ノズル(7)
    のうち少なくとも下部空気ノズル(7)が、油バーナラ
    ンス(8)、包囲管(10)、包囲管(10)の上には
    まる旋回装置(11)、及び円形断面を持つように構成
    されて油バーナランス(8)を同心的に包囲しかつ上流
    に向かつて大きい断面へ円錐状に拡大する二次空気ノズ
    ル(12)を持ち、二次空気ノズル(12)を包囲する
    別の二次空気ノズル(13)が設けられ、包囲管(1
    0)及び旋回装置(11)を含む油バーナランス(8)
    が、二次空気ノズル(12)内で軸線方向移動可能に構
    成されて、二次空気ノズル(12)のノズル出口(1
    5)及び円錐状ノズル区域(16)の断面をあける粉炭
    燃焼運転用後退位置及び油燃焼運転用前進位置へもたら
    されることを特徴とする、粉末状燃料及び燃焼可能な流
    体の燃焼用バーナ。
  2. 【請求項2】 粉炭燃焼運転において油バーナランス
    (8)の後退位置で、その出口側端部がほぼ円錐状ノズ
    ル区域(16)と円筒状ノズル区域(17)との間の移
    行部にあり、油燃焼運転において油バーナランス(8)
    の前進位置で、その出口側端部がほぼ二次空気ノズル
    (12)の出口開口の所で終つていることを特徴とす
    る、請求項1に記載のバーナ。
  3. 【請求項3】 ノズル出口(15)の長さがノズル出口
    直径(d)の0.5〜1.5倍、円錐状ノズル区域(1
    6)の長さが1.0〜3.0倍、円筒状ノズル区域(1
    7)の直径(D)が1.2〜3.0倍であることを特徴
    とする、請求項1又は2に記載のバーナ。
  4. 【請求項4】 油バーナランス(8)が操作装置(1
    8)により軸線方向に移動せしめられることを特徴とす
    る、請求項1ないし3の1つに記載のバーナ。
  5. 【請求項5】 包囲管(10)内の油バーナランス
    (8)が分解可能であることを特徴とする、請求項1な
    いし4の1つに記載のバーナ。
  6. 【請求項6】 二次空気ノズル(12)内に少なくとも
    1つのガスバーナランス(19)が設けられていること
    を特徴とする、請求項1ないし5の1つに記載のバー
    ナ。
  7. 【請求項7】 旋回装置(11)がインペラーであるこ
    とを特徴とする、請求項1ないし6の1つに記載のバー
    ナ。
  8. 【請求項8】 旋回装置(11)せき止め板であること
    を特徴とする、請求項1ないし6の1つに記載のバー
    ナ。
  9. 【請求項9】 別の二次空気ノズル(13)が長方形断
    面を持つていることを特徴とする、請求項1ないし8の
    1つに記載のバーナ。
  10. 【請求項10】 別の二次空気ノズル(13)が円形断
    面を持ち、二次空気ノズル(12)に対して同心的に構
    成されていることを特徴とする、請求項1ないし8の1
    つに記載のバーナ。
JP8135635A 1995-04-25 1996-04-23 粉末状燃料及び燃焼可能な流体の燃焼用バーナ Expired - Lifetime JP2787670B2 (ja)

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DE19514615.8 1995-04-25

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JPH08296822A JPH08296822A (ja) 1996-11-12
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5658126B2 (ja) * 2011-11-16 2015-01-21 三菱重工業株式会社 油焚きバーナ、固体燃料焚きバーナユニット及び固体燃料焚きボイラ
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DE19514615A1 (de) 1996-10-31
ATA41296A (de) 1997-08-15
KR960038236A (ko) 1996-11-21
AT403618B (de) 1998-04-27
KR100240135B1 (ko) 2000-01-15
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