JP3065764B2 - 液体燃料の燃焼装置 - Google Patents
液体燃料の燃焼装置Info
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- JP3065764B2 JP3065764B2 JP4014502A JP1450292A JP3065764B2 JP 3065764 B2 JP3065764 B2 JP 3065764B2 JP 4014502 A JP4014502 A JP 4014502A JP 1450292 A JP1450292 A JP 1450292A JP 3065764 B2 JP3065764 B2 JP 3065764B2
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- pipe
- combustion
- fuel
- air supply
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はボイラーから工業用加熱
炉まで広範囲に用いられる液体燃料の燃焼装置に関する
ものである。
炉まで広範囲に用いられる液体燃料の燃焼装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】燃料を直接気化して燃焼させる蒸発燃焼
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、燃焼負荷率が高く、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。
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、燃焼負荷率が高く、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。
【０００３】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ことが
知られている（工業加熱vol.２８，No．３）。
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ことが
知られている（工業加熱vol.２８，No．３）。
【０００４】従来工業用加熱炉やボイラーなどには、主
に噴霧燃焼方式が採用されるが、そのターンダウン比は
１／５とガス燃料に比べて狭く、またＮＯｘ発生量も多
い。又噴霧燃焼は液滴径分布や噴霧パターンがノズルに
よって決定される。
に噴霧燃焼方式が採用されるが、そのターンダウン比は
１／５とガス燃料に比べて狭く、またＮＯｘ発生量も多
い。又噴霧燃焼は液滴径分布や噴霧パターンがノズルに
よって決定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は燃焼特性に優
れＮＯｘ量の少ない液体燃料の燃焼装置を提供するもの
である。
れＮＯｘ量の少ない液体燃料の燃焼装置を提供するもの
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、液体燃料の泡
沫化燃焼装置において、内管、中管および外管を同心に
配設し、内管に燃焼用２次空気供給管を設け、中管に泡
沫化燃料生成装置を配設し、外管に燃焼用３次空気供給
管を設けて３重管ノズル構造を形成した液体燃料の燃焼
装置である。
沫化燃焼装置において、内管、中管および外管を同心に
配設し、内管に燃焼用２次空気供給管を設け、中管に泡
沫化燃料生成装置を配設し、外管に燃焼用３次空気供給
管を設けて３重管ノズル構造を形成した液体燃料の燃焼
装置である。
【０００７】更に本発明は、液体燃料の泡沫化燃焼装置
において、内管と外管を同心に配設し、内管に燃焼用２
次空気供給管を、外管に泡沫化燃料生成装置を配設して
２重管ノズル構造を形成し、又は内管に泡沫化燃料生成
装置を配設し、外管に２次空気供給管を配設して２重管
ノズル構造を形成した液体燃料の燃焼装置であり、更に
泡沫化燃料生成装置は、多孔質エレメントを間隔を設け
て２層に配置し、上流側に発泡用空気供給管を設け、上
流および下流の多孔質エレメント間に燃料供給系を有し
たものである液体燃料の燃焼装置である。
において、内管と外管を同心に配設し、内管に燃焼用２
次空気供給管を、外管に泡沫化燃料生成装置を配設して
２重管ノズル構造を形成し、又は内管に泡沫化燃料生成
装置を配設し、外管に２次空気供給管を配設して２重管
ノズル構造を形成した液体燃料の燃焼装置であり、更に
泡沫化燃料生成装置は、多孔質エレメントを間隔を設け
て２層に配置し、上流側に発泡用空気供給管を設け、上
流および下流の多孔質エレメント間に燃料供給系を有し
たものである液体燃料の燃焼装置である。
【０００８】以下本発明を図面について説明する。図１
において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は発泡用空気供給管、３は燃料供給管、４は
泡化燃料、５は燃焼用２次空気供給管、６は燃焼用３次
空気供給管、７は旋回羽根、８はバーナタイル、９は炉
壁耐火物、１０は内管、１１は中管、１２は外管であ
る。ここで、燃焼器を水平にして使用する場合は、図１
に示すように燃料供給管３を上方にして、上流側の多孔
質エレメント１に接するように燃料を供給するのが好ま
しい。
において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は発泡用空気供給管、３は燃料供給管、４は
泡化燃料、５は燃焼用２次空気供給管、６は燃焼用３次
空気供給管、７は旋回羽根、８はバーナタイル、９は炉
壁耐火物、１０は内管、１１は中管、１２は外管であ
る。ここで、燃焼器を水平にして使用する場合は、図１
に示すように燃料供給管３を上方にして、上流側の多孔
質エレメント１に接するように燃料を供給するのが好ま
しい。
【０００９】点火は燃焼用２次空気と３次空気量を十分
少なくして着火する。その後、バーナタイル温度の上昇
と共に、各々２，３次空気量を増加させることで安定燃
焼が可能となる。定常燃焼時の空気比は１．１〜１．３
である。
少なくして着火する。その後、バーナタイル温度の上昇
と共に、各々２，３次空気量を増加させることで安定燃
焼が可能となる。定常燃焼時の空気比は１．１〜１．３
である。
【００１０】安定燃焼段階では、内管１０の燃焼用２次
空気量を増加して泡化燃料をエゼクター効果で強制的に
引込んでも、泡化燃料は安定燃焼する。これは、泡とな
った燃料は蒸発しやすいし、仮に蒸発が遅れて、破泡し
て火炎内に同伴されても燃料は泡の薄膜からの分裂なの
で、非常に微細な液滴となるので問題がない。
空気量を増加して泡化燃料をエゼクター効果で強制的に
引込んでも、泡化燃料は安定燃焼する。これは、泡とな
った燃料は蒸発しやすいし、仮に蒸発が遅れて、破泡し
て火炎内に同伴されても燃料は泡の薄膜からの分裂なの
で、非常に微細な液滴となるので問題がない。
【００１１】外管１２の旋回羽根７は燃焼用３次空気に
旋回を与え、燃料蒸気と空気の混合性を良好にして、火
炎形状を制御し、燃焼性を改善するのに有効である。
旋回を与え、燃料蒸気と空気の混合性を良好にして、火
炎形状を制御し、燃焼性を改善するのに有効である。
【００１２】図２は２重管ノズル構造である。内管１０
に燃焼用２次空気供給管５を設け、外管１２に多孔質エ
レメント１，１を設け、燃料供給管３を多孔質エレメン
ト１，１内に配設し、上流側に発泡用空気供給管２を設
ける。
に燃焼用２次空気供給管５を設け、外管１２に多孔質エ
レメント１，１を設け、燃料供給管３を多孔質エレメン
ト１，１内に配設し、上流側に発泡用空気供給管２を設
ける。
【００１３】図３は更に本発明の他の例で、内管１０に
泡沫化燃料生成装置を配設し、外管１２に燃焼用２次空
気供給管５を設ける。
泡沫化燃料生成装置を配設し、外管１２に燃焼用２次空
気供給管５を設ける。
【００１４】このように構成した泡化燃焼器は、従来の
噴霧燃焼に比べて燃料および空気の供給圧力を極めて小
さくできる。例えば噴霧燃焼では３０，０００kg／ｍ2
の供給圧力を要するが、本発明例によると、低圧損のた
め１，０００kg／ｍ2 で充分であった。
噴霧燃焼に比べて燃料および空気の供給圧力を極めて小
さくできる。例えば噴霧燃焼では３０，０００kg／ｍ2
の供給圧力を要するが、本発明例によると、低圧損のた
め１，０００kg／ｍ2 で充分であった。
【００１５】
【発明の効果】本発明は泡化燃料と燃焼用空気を複層噴
流として、均質な燃料蒸気と空気の混合気をつくるの
で、局部的高温部位を抑制してＮＯｘを低減させる。更
に燃焼量は泡沫化燃料の供給量によって容量に制御可能
でターンダウン比は１／１０と大きく、ほぼガス燃焼並
まで改善される。
流として、均質な燃料蒸気と空気の混合気をつくるの
で、局部的高温部位を抑制してＮＯｘを低減させる。更
に燃焼量は泡沫化燃料の供給量によって容量に制御可能
でターンダウン比は１／１０と大きく、ほぼガス燃焼並
まで改善される。
【図１】本発明例の説明図である。
【図２】本発明の他の例の説明図である。
【図３】本発明の更に他の例の説明図である。
１ 多孔質エレメント ２ 発泡用空気供給管 ３ 燃料供給管 ４ 泡化燃料 ５ 燃焼用２次空気供給管 ６ 燃焼用３次空気供給管 ７ 旋回羽根 ８ バーナタイル ９ 炉壁耐火物 １０ 内管 １１ 中管 １２ 外管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−21106（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−12015（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23D 5/00 F23D 11/44 F23C 11/00
Claims (4)
- 【請求項１】 液体燃料の泡沫化燃焼装置において、内
管、中管および外管を同心に配設し、内管に燃焼用２次
空気供給管を設け、中管に泡沫化燃料生成装置を配設
し、外管に燃焼用３次空気供給管を設けて３重管ノズル
構造を形成したことを特徴とする液体燃料の燃焼装置。 - 【請求項２】 液体燃料の泡沫化燃焼装置において、内
管と外管を同心に配設し、内管に燃焼用２次空気供給管
を、外管に泡沫化燃料生成装置を配設して２重管ノズル
構造を形成したことを特徴とする液体燃料の燃焼装置。 - 【請求項３】 液体燃料の泡沫化燃焼装置において、内
管と外管を同心に配設し、内管に泡沫化燃料生成装置を
配設し、外管に２次空気供給管を配設して２重管ノズル
構造を形成したことを特徴とする液体燃料の燃焼装置。 - 【請求項４】 泡沫化燃料生成装置は、多孔質エレメン
トを間隔を設けて２層に配置し、上流側に発泡用空気供
給管を設け、上流および下流の多孔質エレメント間に燃
料供給管を有したものであることを特徴とする請求項
１，２又は３記載の液体燃料の燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4014502A JP3065764B2 (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 液体燃料の燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4014502A JP3065764B2 (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 液体燃料の燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05203116A JPH05203116A (ja) | 1993-08-10 |
| JP3065764B2 true JP3065764B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=11862839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4014502A Expired - Fee Related JP3065764B2 (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 液体燃料の燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3065764B2 (ja) |
-
1992
- 1992-01-30 JP JP4014502A patent/JP3065764B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05203116A (ja) | 1993-08-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000404 |
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