JP3310811B2 - 溶融燃焼装置 - Google Patents
溶融燃焼装置Info
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- JP3310811B2 JP3310811B2 JP10739395A JP10739395A JP3310811B2 JP 3310811 B2 JP3310811 B2 JP 3310811B2 JP 10739395 A JP10739395 A JP 10739395A JP 10739395 A JP10739395 A JP 10739395A JP 3310811 B2 JP3310811 B2 JP 3310811B2
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- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、不燃性物質や難燃性物
質を含有する燃料の溶融燃焼装置に関するもので、石炭
焚きボイラ、スラッジ焚きボイラ、各種廃棄物燃焼設備
等に適用できる。
質を含有する燃料の溶融燃焼装置に関するもので、石炭
焚きボイラ、スラッジ焚きボイラ、各種廃棄物燃焼設備
等に適用できる。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の溶融燃焼装置の一例を示す
縦断側面図、図５は図４のＶ−Ｖ矢視横断面図である。
これらの図において、（１）は主燃焼器、（２）は燃料
投入ノズル、（３）は空気投入ノズル、（４）はスロー
ト、（５）は副燃焼器、（６）はスラグタップ（排出
口）、（７）はスラグビン、（８）は生成ガスダクト、
（９）は溶融スラグである。
縦断側面図、図５は図４のＶ−Ｖ矢視横断面図である。
これらの図において、（１）は主燃焼器、（２）は燃料
投入ノズル、（３）は空気投入ノズル、（４）はスロー
ト、（５）は副燃焼器、（６）はスラグタップ（排出
口）、（７）はスラグビン、（８）は生成ガスダクト、
（９）は溶融スラグである。
【０００３】円筒状で縦形の主燃焼器（１）の上部に燃
料投入ノズル（２）が装着されており、微粉炭が一次混
合気として軸方向に或る広がり角度で投入される。一方
二次空気は、主燃焼器（１）の上部に接線方向に取付け
られた空気投入ノズル（３）から、タンゼンシャルに投
入される。投入された微粉炭は、二次空気とともに激し
い旋回運動をしながら、高温下でガス化燃焼し、旋回を
続けながら出口のスロート（４）へ至る。一方、微粉炭
中に含まれていた灰分は高温下で溶融し、遠心力で主燃
焼器（１）の壁面に到達して捕集され、壁面を流下する
溶融スラグ（９）の層を形成する。
料投入ノズル（２）が装着されており、微粉炭が一次混
合気として軸方向に或る広がり角度で投入される。一方
二次空気は、主燃焼器（１）の上部に接線方向に取付け
られた空気投入ノズル（３）から、タンゼンシャルに投
入される。投入された微粉炭は、二次空気とともに激し
い旋回運動をしながら、高温下でガス化燃焼し、旋回を
続けながら出口のスロート（４）へ至る。一方、微粉炭
中に含まれていた灰分は高温下で溶融し、遠心力で主燃
焼器（１）の壁面に到達して捕集され、壁面を流下する
溶融スラグ（９）の層を形成する。
【０００４】副燃焼器（５）は、軸線が水平に対し若干
傾斜した円筒状で、その高位置端（図では左端）に上記
スロート（４）の下端が接続されている。主燃焼器
（１）の周壁を流下した溶融スラグは、スロート（４）
を流下して副燃焼器（５）の底部へ落下する。副燃焼器
（５）の低位置端（図の右端）にはスラグタップ（６）
が設置され、溶融スラグ（９）がスラグビン（７）へ流
下して排出される構造になっている。溶融スラグ（９）
が除去されたあとの燃焼ガスは、副燃焼器（５）の低位
置端から反転上昇する形状の燃焼ガス出口ダクト（８）
を経て、高温燃料として外部へ供給される。
傾斜した円筒状で、その高位置端（図では左端）に上記
スロート（４）の下端が接続されている。主燃焼器
（１）の周壁を流下した溶融スラグは、スロート（４）
を流下して副燃焼器（５）の底部へ落下する。副燃焼器
（５）の低位置端（図の右端）にはスラグタップ（６）
が設置され、溶融スラグ（９）がスラグビン（７）へ流
下して排出される構造になっている。溶融スラグ（９）
が除去されたあとの燃焼ガスは、副燃焼器（５）の低位
置端から反転上昇する形状の燃焼ガス出口ダクト（８）
を経て、高温燃料として外部へ供給される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の溶融燃焼装
置においては、副燃焼器（５）と主燃焼器（１）との軸
線が一致していないため、副燃焼器（５）では、主燃焼
器（１）内の燃焼火炎の輻射熱を受けることができな
い。したがって次の場合、副燃焼器（５）内の溶融スラ
グ（９）の粘性が高くなり、スラグタップ部（６）から
のスラグ排出が不良となる。
置においては、副燃焼器（５）と主燃焼器（１）との軸
線が一致していないため、副燃焼器（５）では、主燃焼
器（１）内の燃焼火炎の輻射熱を受けることができな
い。したがって次の場合、副燃焼器（５）内の溶融スラ
グ（９）の粘性が高くなり、スラグタップ部（６）から
のスラグ排出が不良となる。
【０００６】１） 低空気比運転時、主燃焼器（１）の
空気比を絞るのに伴って、生成ガスのＮＯx は低減する
傾向を示すが、同時にガス温度も低下するため、溶融ス
ラグ（９）の粘性が高くなり、排出が不良となる。
空気比を絞るのに伴って、生成ガスのＮＯx は低減する
傾向を示すが、同時にガス温度も低下するため、溶融ス
ラグ（９）の粘性が高くなり、排出が不良となる。
【０００７】２） 低負荷運転時は、主燃焼器（１）の
壁面から奪われるヒートロスが増大するので、副燃焼器
（５）内のガス温度が低下し、スラグ（９）の排出が不
良となる。
壁面から奪われるヒートロスが増大するので、副燃焼器
（５）内のガス温度が低下し、スラグ（９）の排出が不
良となる。
【０００８】３） 燃料として灰融点の高い石炭を使用
する場合も、スラグ（９）の粘性が高く、排出不良とな
る。
する場合も、スラグ（９）の粘性が高く、排出不良とな
る。
【０００９】また前記従来の溶融燃焼装置は、主燃焼器
（１）における遠心分離と、主燃焼器（１）から副燃焼
器（５）へ流入する際の衝突分離の二段分離機能によっ
て、スラグ捕集効率を向上させることを狙ったものであ
るが、実際には、次の不具合により副燃焼室における衝
突分離効果が充分に得られない。
（１）における遠心分離と、主燃焼器（１）から副燃焼
器（５）へ流入する際の衝突分離の二段分離機能によっ
て、スラグ捕集効率を向上させることを狙ったものであ
るが、実際には、次の不具合により副燃焼室における衝
突分離効果が充分に得られない。
【００１０】すなわち、燃焼ガスが高速で主燃焼器スロ
ート（４）から副燃焼器（５）へ吹き出されるため、主
燃焼器（１）で付与された燃焼ガスの旋回力は余り減衰
することはなく副燃焼室でも継続する。したがって、一
旦副燃焼器（５）入口側底部に形成された溶融スラグ層
（９）が、上記旋回力により再び副燃焼器（５）内面全
体を覆う薄いスラグ層（９）となる。スラグ層（９）が
薄くなると、副燃焼器（５）壁面からのヒートロスによ
りスラグ温度が低下して溶融スラグの粘性が上昇し、ス
ラグタップ（６）からのスラグ（９）の落ちが悪くなる
とともに、スラグタップ（６）に到達するスラグ量が減
少し、スラグ捕集効率も低下する。そして、スラグタッ
プに回収されないスラグ（９）が、生成ガスダクト
（８）内壁面に付着堆積する。
ート（４）から副燃焼器（５）へ吹き出されるため、主
燃焼器（１）で付与された燃焼ガスの旋回力は余り減衰
することはなく副燃焼室でも継続する。したがって、一
旦副燃焼器（５）入口側底部に形成された溶融スラグ層
（９）が、上記旋回力により再び副燃焼器（５）内面全
体を覆う薄いスラグ層（９）となる。スラグ層（９）が
薄くなると、副燃焼器（５）壁面からのヒートロスによ
りスラグ温度が低下して溶融スラグの粘性が上昇し、ス
ラグタップ（６）からのスラグ（９）の落ちが悪くなる
とともに、スラグタップ（６）に到達するスラグ量が減
少し、スラグ捕集効率も低下する。そして、スラグタッ
プに回収されないスラグ（９）が、生成ガスダクト
（８）内壁面に付着堆積する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の課
題を解決するために、軸線が鉛直な円筒状で、下端が円
錐状に絞られてスロートを形成し、かつ上部に軸線方向
を向いた燃料投入ノズルおよび接線方向を向いた空気投
入ノズルを有する主燃焼器と、軸線が水平に対し傾斜し
た円筒状で、高位置端に上記スロートの下端が接続さ
れ、かつ低位置端に燃焼ガスの出口およびスラグの排出
口を有する副燃焼器とを備えた溶融燃焼装置において、
上記副燃焼室の内壁面に長手方向に沿って堰板が設けら
れたことを特徴とする溶融燃焼装置を提案するものであ
る。
題を解決するために、軸線が鉛直な円筒状で、下端が円
錐状に絞られてスロートを形成し、かつ上部に軸線方向
を向いた燃料投入ノズルおよび接線方向を向いた空気投
入ノズルを有する主燃焼器と、軸線が水平に対し傾斜し
た円筒状で、高位置端に上記スロートの下端が接続さ
れ、かつ低位置端に燃焼ガスの出口およびスラグの排出
口を有する副燃焼器とを備えた溶融燃焼装置において、
上記副燃焼室の内壁面に長手方向に沿って堰板が設けら
れたことを特徴とする溶融燃焼装置を提案するものであ
る。
【００１２】
【００１３】
【作用】 前記の 課題解決手段においては、副燃焼器の内
壁に長手方向に沿って堰板を設けることにより、副燃焼
器の内壁面を流れる旋回力を減衰させる。これにより、
スロートを流下した溶融スラグは、副燃焼器の底部に溶
融スラグ層を形成し、スラグ排出口から回収される。ま
た燃焼ガス中に少量含まれる微小溶融スラグ（主燃焼器
の壁面から再飛散したスラグおよび主燃焼器壁面に到達
しない微粉炭中の微粒灰分が燃焼器空間で溶融したも
の）も、副燃焼器のガス下流端壁面に慣性力により衝突
し、スラグ排出口で回収される。
壁に長手方向に沿って堰板を設けることにより、副燃焼
器の内壁面を流れる旋回力を減衰させる。これにより、
スロートを流下した溶融スラグは、副燃焼器の底部に溶
融スラグ層を形成し、スラグ排出口から回収される。ま
た燃焼ガス中に少量含まれる微小溶融スラグ（主燃焼器
の壁面から再飛散したスラグおよび主燃焼器壁面に到達
しない微粉炭中の微粒灰分が燃焼器空間で溶融したも
の）も、副燃焼器のガス下流端壁面に慣性力により衝突
し、スラグ排出口で回収される。
【００１４】
【実施例】図１は本発明にあたり検討された検討案の縦
断側面図である。この図において、前記図４および図５
により説明した従来のものと同様の部分については、冗
長になるのを避けるため、同一の符号を付けて詳しい説
明を省略する。
断側面図である。この図において、前記図４および図５
により説明した従来のものと同様の部分については、冗
長になるのを避けるため、同一の符号を付けて詳しい説
明を省略する。
【００１５】本検討案においては、副燃焼器（５）の高
位置端（ガス上流端、図の左端）前面に、ガスバーナ
（１０）と生石灰投入ノズル（１１）が配設されてい
る。スラグタップ（６）から流下した溶融スラグ（９）
の流動状態が悪くなった場合には、ガスバーナ（１０）
を起動して副燃焼器（５）内を流れる燃焼ガス温度を上
昇させ、溶融スラグ（９）の流動状態を改善する。ま
た、燃料が灰融点の高い石炭である場合、上記ガスバー
ナ（１０）の近傍に設置された生石灰投入ノズル（１
１）から生石灰を投入（投入量は石炭中灰分の１％程
度）して灰の融点を１００〜１５０℃低減させ、上記ガ
スバーナ（１０）と併用することにより、灰融点の高い
石炭の場合でもスラグの排出を良好に保つことができ
る。
位置端（ガス上流端、図の左端）前面に、ガスバーナ
（１０）と生石灰投入ノズル（１１）が配設されてい
る。スラグタップ（６）から流下した溶融スラグ（９）
の流動状態が悪くなった場合には、ガスバーナ（１０）
を起動して副燃焼器（５）内を流れる燃焼ガス温度を上
昇させ、溶融スラグ（９）の流動状態を改善する。ま
た、燃料が灰融点の高い石炭である場合、上記ガスバー
ナ（１０）の近傍に設置された生石灰投入ノズル（１
１）から生石灰を投入（投入量は石炭中灰分の１％程
度）して灰の融点を１００〜１５０℃低減させ、上記ガ
スバーナ（１０）と併用することにより、灰融点の高い
石炭の場合でもスラグの排出を良好に保つことができ
る。
【００１６】次に図２は本発明の一実施例を示す縦断側
面図、図３は図２の III−III 矢視横断面図である。こ
れらの図においても、前記説明と同様の部分には、同一
の符号を付けて詳しい説明を省略する。
面図、図３は図２の III−III 矢視横断面図である。こ
れらの図においても、前記説明と同様の部分には、同一
の符号を付けて詳しい説明を省略する。
【００１７】本実施例においては副燃焼器（５）の底面
に長手方向に沿って堰板（１２）が設けられる。主燃焼
器（１）内で生じた旋回力を充分に低減させるために、
堰板（１２）の高さは副燃焼器（５）の内径の１／４以
上とし、また材料は耐熱・耐摩耗性を有するセラミック
ス等の耐火物とする必要がある。この堰板（１２）の旋
回力減衰効果により、副燃焼器（５）内を流れる溶融ス
ラグ（９）は堰板（１２）ののど部すなわち底面に集中
する。
に長手方向に沿って堰板（１２）が設けられる。主燃焼
器（１）内で生じた旋回力を充分に低減させるために、
堰板（１２）の高さは副燃焼器（５）の内径の１／４以
上とし、また材料は耐熱・耐摩耗性を有するセラミック
ス等の耐火物とする必要がある。この堰板（１２）の旋
回力減衰効果により、副燃焼器（５）内を流れる溶融ス
ラグ（９）は堰板（１２）ののど部すなわち底面に集中
する。
【００１８】なお、前記検討案と本実施例とを組合せ
て、ガスバーナ（１０）、生石灰投入ノズル（１１）、
堰板（１２）をすべて設けることもできる。
て、ガスバーナ（１０）、生石灰投入ノズル（１１）、
堰板（１２）をすべて設けることもできる。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、溶融燃焼装置を低空気
比運転または低負荷運転する場合や、灰融点の高い石炭
を使用する場合においても、溶融スラグを良好な状態で
排出できる。そして、溶融スラグの捕集効率は従来に比
べ２０％程度向上する。
比運転または低負荷運転する場合や、灰融点の高い石炭
を使用する場合においても、溶融スラグを良好な状態で
排出できる。そして、溶融スラグの捕集効率は従来に比
べ２０％程度向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明にあたり検討された検討案を示す
縦断側面図である。
縦断側面図である。
【図２】図２は本発明の一実施例を示す縦断側面図であ
る。
る。
【図３】図３は図２の III−III 矢視横断面図である。
【図４】図４は従来の溶融燃焼装置の一例を示す縦断側
面図である。
面図である。
【図５】図５は図４のＶ−Ｖ矢視横断面図である。
（１） 主燃焼器 （２） 燃料投入ノズル （３） 空気投入ノズル （４） スロート （５） 副燃焼器 （６） スラグタップ （７） スラグビン （８） 生成ガスダクト （９） 溶融スラグ (10) ガスバーナ (11) 生石灰投入ノズル (12) 堰板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡元 章泰 長崎市深堀町５丁目717番１号 三菱重 工業株式会社長崎研究所内 (56)参考文献 特開 平３−36412（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−126005（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−26629（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−24410（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−79005（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23J 1/00
Claims (1)
- 【請求項１】 軸線が鉛直な円筒状で、下端が円錐状に
絞られてスロートを形成し、かつ上部に軸線方向を向い
た燃料投入ノズルおよび接線方向を向いた空気投入ノズ
ルを有する主燃焼器と、軸線が水平に対し傾斜した円筒
状で、高位置端に上記スロートの下端が接続され、かつ
低位置端に燃焼ガスの出口およびスラグの排出口を有す
る副燃焼器とを備えた溶融燃焼装置において、上記副燃
焼室の内壁面に長手方向に沿って堰板が設けられたこと
を特徴とする溶融燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10739395A JP3310811B2 (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 溶融燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10739395A JP3310811B2 (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 溶融燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08303742A JPH08303742A (ja) | 1996-11-22 |
| JP3310811B2 true JP3310811B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=14458005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10739395A Expired - Lifetime JP3310811B2 (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 溶融燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3310811B2 (ja) |
-
1995
- 1995-05-01 JP JP10739395A patent/JP3310811B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08303742A (ja) | 1996-11-22 |
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| JPH053845Y2 (ja) | ||
| JPH0443691Y2 (ja) |
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: 20020423 |
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