JP3477102B2 - バナジウム含有燃料の燃焼装置および方法 - Google Patents
バナジウム含有燃料の燃焼装置および方法Info
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- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23C3/00—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
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- F23C3/008—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber the chamber being arranged for cyclonic combustion for pulverulent fuel
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
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- F23C7/02—Disposition of air supply not passing through burner
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- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
- F23C9/08—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber for reducing temperature in combustion chamber, e.g. for protecting walls of combustion chamber
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- F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F23M5/00—Casings; Linings; Walls
- F23M5/08—Cooling thereof; Tube walls
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、バナジウム含有
燃料の燃焼装置および方法に関する。
燃料の燃焼装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】バナジウム含有燃料は石油精製における
残留物として取り出される。この残留物は通常渦巻流式
または回転式ヒータで燃焼され、バナジウムおよびバナ
ジウム化合物は残留物中の回収可能な他の成分と共にス
ラグまたは灰の形態で取り出され、この形態は後続の処
理を行う上で有効である。また、燃焼と同時に発生した
熱は再利用される。
残留物として取り出される。この残留物は通常渦巻流式
または回転式ヒータで燃焼され、バナジウムおよびバナ
ジウム化合物は残留物中の回収可能な他の成分と共にス
ラグまたは灰の形態で取り出され、この形態は後続の処
理を行う上で有効である。また、燃焼と同時に発生した
熱は再利用される。
【０００３】石油精製で生じた炭素含有残留物の熱処理
用渦巻流式ヒータについては、ドイツ特許第４１１４１
７１ Ｃ２号で公知である。不燃性成分と汚染物とを含
む炭素含有材料が、所定の粒径に揃えられて搬送用空気
流の接線方向から燃焼チャンバに供給され、スラグの融
点より高い温度で燃焼される。燃焼用空気は接線方向か
ら吹き込まれて、スラグが燃焼チャンバの内側ライニン
グに直接接触して引っ付くことがないようにされる。こ
の後の冷却によって固化したスラグ塊が排出される。
用渦巻流式ヒータについては、ドイツ特許第４１１４１
７１ Ｃ２号で公知である。不燃性成分と汚染物とを含
む炭素含有材料が、所定の粒径に揃えられて搬送用空気
流の接線方向から燃焼チャンバに供給され、スラグの融
点より高い温度で燃焼される。燃焼用空気は接線方向か
ら吹き込まれて、スラグが燃焼チャンバの内側ライニン
グに直接接触して引っ付くことがないようにされる。こ
の後の冷却によって固化したスラグ塊が排出される。
【０００４】バナジウム含有カーボンブラックダストを
渦巻流式炉で燃焼する際に、通常のバーナ式チャンバの
温度では自発的に液状スラグが生成することが明らかに
されている。
渦巻流式炉で燃焼する際に、通常のバーナ式チャンバの
温度では自発的に液状スラグが生成することが明らかに
されている。
【０００５】この自発的に生成したスラグの引っ付き現
象は、微粉砕燃料と空気の混合物の供給ノズルや燃焼用
空気用の空気ノズルの近傍において特に問題となる。比
較的短時間の動作後であっても、ノズル内へのスラグの
侵入が生じてヒータ機能を損なう因になる。
象は、微粉砕燃料と空気の混合物の供給ノズルや燃焼用
空気用の空気ノズルの近傍において特に問題となる。比
較的短時間の動作後であっても、ノズル内へのスラグの
侵入が生じてヒータ機能を損なう因になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
石油精製で生じたバナジウム含有燃料の新規な燃焼装置
と方法を提供することである。この装置と方法によって
実質的に課題が解決され、送給ノズル内にスラグが侵入
することのない、効率のよいバナジウムの再生と高温ガ
スの生成を行うことができる。
石油精製で生じたバナジウム含有燃料の新規な燃焼装置
と方法を提供することである。この装置と方法によって
実質的に課題が解決され、送給ノズル内にスラグが侵入
することのない、効率のよいバナジウムの再生と高温ガ
スの生成を行うことができる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、燃焼部、スタートバーナおよび微粉砕燃料と空気
の混合物ならびに燃焼用空気の供給部をもつと共に高熱
ガスの出口とスラグ排出手段を有する装置であって、上
部バーナが燃焼部の上方に位置し、このバーナは上部カ
バーバーナとして上部カバー内に形成されるものである
装置によって達成される。上部バーナが設置されるカバ
ーには、少なくともスタートバーナと、少なくとも一つ
のダストノズルをもつ微粉砕燃料と空気の混合物の供給
部が位置する。前記少なくとも一つのダストノズルは、
微粉砕原料と空気の混合物が燃焼部の横断面の割線上か
ら燃焼部の長軸に対して３５〜６５度の角度で、あるい
はスタートバーナの軸沿いに燃焼部に送り込まれるよう
に配置される。
的は、燃焼部、スタートバーナおよび微粉砕燃料と空気
の混合物ならびに燃焼用空気の供給部をもつと共に高熱
ガスの出口とスラグ排出手段を有する装置であって、上
部バーナが燃焼部の上方に位置し、このバーナは上部カ
バーバーナとして上部カバー内に形成されるものである
装置によって達成される。上部バーナが設置されるカバ
ーには、少なくともスタートバーナと、少なくとも一つ
のダストノズルをもつ微粉砕燃料と空気の混合物の供給
部が位置する。前記少なくとも一つのダストノズルは、
微粉砕原料と空気の混合物が燃焼部の横断面の割線上か
ら燃焼部の長軸に対して３５〜６５度の角度で、あるい
はスタートバーナの軸沿いに燃焼部に送り込まれるよう
に配置される。
【０００８】方法の面からは、上記目的は、石油精製で
生じたバナジウム含有残留物あるいはその他のバナジウ
ム含有燃料を上部バーナに送給することによって達成さ
れ、前記上部バーナは燃焼部の上部カバー内に位置す
る。本発明によれば、微粉砕燃料と空気の混合物は、燃
焼部の横断面の割線上から該燃焼部の長軸に対して３５
〜６５度の角度で、また別の構成では燃焼部の上部カバ
ー内に位置したスタートバーナの軸沿いに供給され、調
整された点火用フロント部を用いて短時間で完全燃焼さ
れる。
生じたバナジウム含有残留物あるいはその他のバナジウ
ム含有燃料を上部バーナに送給することによって達成さ
れ、前記上部バーナは燃焼部の上部カバー内に位置す
る。本発明によれば、微粉砕燃料と空気の混合物は、燃
焼部の横断面の割線上から該燃焼部の長軸に対して３５
〜６５度の角度で、また別の構成では燃焼部の上部カバ
ー内に位置したスタートバーナの軸沿いに供給され、調
整された点火用フロント部を用いて短時間で完全燃焼さ
れる。
【０００９】本発明による装置と方法の基本要素は、驚
くほど高いバナジウム含有残留物の反応性と、バナジウ
ム含有微粉砕燃料のきわめて迅速な点火、および短い完
全燃焼時間の三つである。実験の結果、前記高い反応性
と迅速な燃焼速度および高腐食性の液状スラグの形成は
燃料中の酸化性金属成分に起因するものであることがわ
かった。前記金属成分が燃焼時に触媒作用を果たし、自
発的な液状スラグの生成を誘起すると推定される。燃焼
の間に、バナジウムは融点６７２℃の五酸化バナジウム
に変わる。ニッケル酸化物や鉄酸化物などの他の金属酸
化物との混合物の場合、スラグの融点は７００℃〜８５
０℃であり、この温度は他の各種スラグに比べて著しく
低い。このため、燃焼が起こり得る温度は常に上記融点
より高く、基本的に液状スラグの発生は避け得ない。燃
焼チャンバ、特に微粉砕燃料と空気の混合物または燃焼
用空気等の気体媒体用の供給ノズルの近傍、において炉
機能の妨げとなる引っ付き現象が生じないようにするた
めに、本発明では上部カバーバーナすなわちルーフバー
ナが備えられ、かつ送給ノズルが液状スラグの逆流を防
止し得る向きに設置されている。所定の形のフローガイ
ド（ｆｌｏｗ ｇｕｉｄａｎｃｅ）とノズル形状の効果
により、サブストイキオメトリックな組成の燃焼ゾーン
が微粉砕燃料がダストノズルから放出された直後の位置
に形成され、それによりダストノズル近傍での自発的な
スラグ生成が防止される。また、前記所定の形のフロー
ガイドによって、前記ノズルと液状スラグの生成部位と
の間に適正な所定の間隔を確実に設けることができる。
くほど高いバナジウム含有残留物の反応性と、バナジウ
ム含有微粉砕燃料のきわめて迅速な点火、および短い完
全燃焼時間の三つである。実験の結果、前記高い反応性
と迅速な燃焼速度および高腐食性の液状スラグの形成は
燃料中の酸化性金属成分に起因するものであることがわ
かった。前記金属成分が燃焼時に触媒作用を果たし、自
発的な液状スラグの生成を誘起すると推定される。燃焼
の間に、バナジウムは融点６７２℃の五酸化バナジウム
に変わる。ニッケル酸化物や鉄酸化物などの他の金属酸
化物との混合物の場合、スラグの融点は７００℃〜８５
０℃であり、この温度は他の各種スラグに比べて著しく
低い。このため、燃焼が起こり得る温度は常に上記融点
より高く、基本的に液状スラグの発生は避け得ない。燃
焼チャンバ、特に微粉砕燃料と空気の混合物または燃焼
用空気等の気体媒体用の供給ノズルの近傍、において炉
機能の妨げとなる引っ付き現象が生じないようにするた
めに、本発明では上部カバーバーナすなわちルーフバー
ナが備えられ、かつ送給ノズルが液状スラグの逆流を防
止し得る向きに設置されている。所定の形のフローガイ
ド（ｆｌｏｗ ｇｕｉｄａｎｃｅ）とノズル形状の効果
により、サブストイキオメトリックな組成の燃焼ゾーン
が微粉砕燃料がダストノズルから放出された直後の位置
に形成され、それによりダストノズル近傍での自発的な
スラグ生成が防止される。また、前記所定の形のフロー
ガイドによって、前記ノズルと液状スラグの生成部位と
の間に適正な所定の間隔を確実に設けることができる。
【００１０】第一の装置態様では、ダストバーナは円錐
台状のカバー壁をもつ上部バーナとして上部カバー内に
形成される。上部カバー内に、ランス状に作製された所
定数のダストノズルが軸ずれした位置に設置される。前
記ダストノズルを通して、微粉砕燃料は割線上から耐火
性ライニングを施された燃焼チャンバの長軸に対して所
定の角度で吹き込まれる。ダストノズルから送出された
直後は補助燃焼用空気は供給されず、その結果前記第一
の燃焼ゾーン内に、例えばλ＝０．２〜１．０となる明
白にサブストイキオメトリックな組成に対するニアスト
イキオメトリックな組成の比をもつ領域が形成される。
台状のカバー壁をもつ上部バーナとして上部カバー内に
形成される。上部カバー内に、ランス状に作製された所
定数のダストノズルが軸ずれした位置に設置される。前
記ダストノズルを通して、微粉砕燃料は割線上から耐火
性ライニングを施された燃焼チャンバの長軸に対して所
定の角度で吹き込まれる。ダストノズルから送出された
直後は補助燃焼用空気は供給されず、その結果前記第一
の燃焼ゾーン内に、例えばλ＝０．２〜１．０となる明
白にサブストイキオメトリックな組成に対するニアスト
イキオメトリックな組成の比をもつ領域が形成される。
【００１１】本態様では、燃焼チャンバのカバー内にダ
ストノズルまたはランスを配置することによって、スラ
グによるノズルの目詰まりが防止される。これについて
は、ダストの排出速度を変化させ、それによって所定の
隙間内でのダストの点火用フロント部のノズルに対する
長さを変化させることが効果的である。適正な微粉砕燃
料の供給速度は１０〜４５ｍ／ｓｅｃであり、特に好適
には２０ｍ／ｓｅｃである。
ストノズルまたはランスを配置することによって、スラ
グによるノズルの目詰まりが防止される。これについて
は、ダストの排出速度を変化させ、それによって所定の
隙間内でのダストの点火用フロント部のノズルに対する
長さを変化させることが効果的である。適正な微粉砕燃
料の供給速度は１０〜４５ｍ／ｓｅｃであり、特に好適
には２０ｍ／ｓｅｃである。
【００１２】実験の結果、バナジウム含有燃料の反応性
は残留物中のバナジウムと酸素の含有量で決定されるこ
とがわかった。バナジウムと酸素の含有量が少ない場合
は、微粉砕燃料と空気とを十分に混合して反応速度の低
下を補うことが有効である。上記十分な混合を行う装置
として、上部バーナすなわちルーフバーナ中に備わっ
た、好適には環状の燃焼用空気ダクト内の回転機構また
は渦巻装置を使用する。
は残留物中のバナジウムと酸素の含有量で決定されるこ
とがわかった。バナジウムと酸素の含有量が少ない場合
は、微粉砕燃料と空気とを十分に混合して反応速度の低
下を補うことが有効である。上記十分な混合を行う装置
として、上部バーナすなわちルーフバーナ中に備わっ
た、好適には環状の燃焼用空気ダクト内の回転機構また
は渦巻装置を使用する。
【００１３】燃焼チャンバに補助空気を供給するため
に、複数（好適には二つ）の空気ノズルを用いた段階式
空気供給機構が備わる。特殊形状のフラップを空気ノズ
ル内に設けることによって、種々の流量に対する燃焼用
空気の流出速度を変化させることができる。その結果、
灰とスラグの比を変えることができる。さらに、燃焼用
空気の放出速度は完全燃焼にも影響を及ぼすため、燃焼
用空気の流出速度を変化させることによって完全燃焼の
度合を調整することができる。
に、複数（好適には二つ）の空気ノズルを用いた段階式
空気供給機構が備わる。特殊形状のフラップを空気ノズ
ル内に設けることによって、種々の流量に対する燃焼用
空気の流出速度を変化させることができる。その結果、
灰とスラグの比を変えることができる。さらに、燃焼用
空気の放出速度は完全燃焼にも影響を及ぼすため、燃焼
用空気の流出速度を変化させることによって完全燃焼の
度合を調整することができる。
【００１４】第二の装置態様では、上部バーナが燃焼部
のルーフすなわちカバー内に設置される。前記燃焼部
は、第一の装置と方法の態様と同様に耐火性のライニン
グを施された燃焼チャンバ内に形成される。したがっ
て、前記上部バーナは耐火性ライニングを施された燃焼
チャンバのカバー内に位置しており、カバーバーナある
いはヘッドバーナとも呼ばれる。
のルーフすなわちカバー内に設置される。前記燃焼部
は、第一の装置と方法の態様と同様に耐火性のライニン
グを施された燃焼チャンバ内に形成される。したがっ
て、前記上部バーナは耐火性ライニングを施された燃焼
チャンバのカバー内に位置しており、カバーバーナある
いはヘッドバーナとも呼ばれる。
【００１５】好適には筒状の燃焼チャンバにおける耐火
性ライニングが、点火補助に加えて燃焼用空気の予備加
熱用の二重式ジャケットとしての機能をもつことで有意
な効果が得られる。燃焼は、大半が比較的小容量の燃焼
チャンバの範囲内に収まる規模である。耐火性ライニン
グを施された燃焼チャンバに接続された廃熱ボイラは、
ライニングを施されていないチャンバを使用した場合よ
り小さい容量をもつ。明らかに、この方式は価格面で優
位である。
性ライニングが、点火補助に加えて燃焼用空気の予備加
熱用の二重式ジャケットとしての機能をもつことで有意
な効果が得られる。燃焼は、大半が比較的小容量の燃焼
チャンバの範囲内に収まる規模である。耐火性ライニン
グを施された燃焼チャンバに接続された廃熱ボイラは、
ライニングを施されていないチャンバを使用した場合よ
り小さい容量をもつ。明らかに、この方式は価格面で優
位である。
【００１６】また、上部バーナがスタートバーナを含む
ことが好ましい。前記スタートバーナは好適にはガスま
たオイルによって動作する。ダストノズルの場合と同様
に、バナジウム含有微粉砕燃料と空気の混合物用の環状
の隙間が、スタートバーナの周囲に同心状に設けられ
る。
ことが好ましい。前記スタートバーナは好適にはガスま
たオイルによって動作する。ダストノズルの場合と同様
に、バナジウム含有微粉砕燃料と空気の混合物用の環状
の隙間が、スタートバーナの周囲に同心状に設けられ
る。
【００１７】耐火性ライニングを施された燃焼チャンバ
内での上部バーナによる燃焼は、１１００〜１６５０℃
の温度範囲で、好適には１２００℃で行われる。明らか
に、バナジウム含有残留物の点火は上部バーナの上流の
安全な距離を置いた位置で起こり、かつ煉瓦でライニン
グされた燃焼チャンバの耐火壁の作用で広範囲の最大燃
焼度領域が形成される。このことは燃料のほぼ完全かつ
迅速な燃焼をもたらし、下流の廃熱ボイラにおける反応
後の第一の炎路の容積についての装置上の利点となる。
燃焼の間に生じた高熱ガスは、液状スラグと共に廃熱ボ
イラ内に送り込まれる。廃熱ボイラにおいて、スラグは
約８００〜９００℃のスラグ固化温度より低い温度に冷
却され、大半は超微粉ダストとして高熱ガスと共に効率
よく排出される。
内での上部バーナによる燃焼は、１１００〜１６５０℃
の温度範囲で、好適には１２００℃で行われる。明らか
に、バナジウム含有残留物の点火は上部バーナの上流の
安全な距離を置いた位置で起こり、かつ煉瓦でライニン
グされた燃焼チャンバの耐火壁の作用で広範囲の最大燃
焼度領域が形成される。このことは燃料のほぼ完全かつ
迅速な燃焼をもたらし、下流の廃熱ボイラにおける反応
後の第一の炎路の容積についての装置上の利点となる。
燃焼の間に生じた高熱ガスは、液状スラグと共に廃熱ボ
イラ内に送り込まれる。廃熱ボイラにおいて、スラグは
約８００〜９００℃のスラグ固化温度より低い温度に冷
却され、大半は超微粉ダストとして高熱ガスと共に効率
よく排出される。
【００１８】固体スラグが生成する場合は、好ましく
は、廃熱ボイラと、特にスラグ排出手段をもつ第一の炎
路を設けて、燃焼チャンバの耐火壁上に堆積して廃熱ボ
イラ内に落下するスラグ塊を排出できるようにする。
は、廃熱ボイラと、特にスラグ排出手段をもつ第一の炎
路を設けて、燃焼チャンバの耐火壁上に堆積して廃熱ボ
イラ内に落下するスラグ塊を排出できるようにする。
【００１９】第三の装置態様では、上流に上部バーナを
もつ燃焼部が廃熱ボイラ内に設置される。この上部バー
ナは廃熱ボイラ中の第一の炎路のルーフに組み込まれ
る。この装置と方法の態様においては点火補助機能を付
加する必要はない。方法については、この上部バーナは
過剰酸素量が少ない程高い燃焼温度が得られるような動
作機能をもつ。前記過剰酸素量におけるλの範囲は１．
０５〜１．４であって、好適には１．１である。１６０
０〜１８００℃の温度で燃焼が行われた場合に、十分な
完全燃焼が得られる。
もつ燃焼部が廃熱ボイラ内に設置される。この上部バー
ナは廃熱ボイラ中の第一の炎路のルーフに組み込まれ
る。この装置と方法の態様においては点火補助機能を付
加する必要はない。方法については、この上部バーナは
過剰酸素量が少ない程高い燃焼温度が得られるような動
作機能をもつ。前記過剰酸素量におけるλの範囲は１．
０５〜１．４であって、好適には１．１である。１６０
０〜１８００℃の温度で燃焼が行われた場合に、十分な
完全燃焼が得られる。
【００２０】安定な炎が形成されない場合は、低負荷の
スタートバーナを中心部に設置し、補助バーナとして使
用することが有効である。
スタートバーナを中心部に設置し、補助バーナとして使
用することが有効である。
【００２１】燃焼温度が高いため、本装置態様において
も液状スラグが生成する。生成したスラグ滴は高熱ガス
中で密に分散し、高熱ガス流中で廃熱ボイラの境界壁と
の輻射熱交換によって冷却される。この結果、バナジウ
ム含有燃料は微粉砕スラグとしてほぼ完全に排出され
る。したがって、煩瑣な固化スラグ塊の除去を行う必要
はない。
も液状スラグが生成する。生成したスラグ滴は高熱ガス
中で密に分散し、高熱ガス流中で廃熱ボイラの境界壁と
の輻射熱交換によって冷却される。この結果、バナジウ
ム含有燃料は微粉砕スラグとしてほぼ完全に排出され
る。したがって、煩瑣な固化スラグ塊の除去を行う必要
はない。
【００２２】好適に再循環した高熱ガスはノズルから垂
直に、かつ上部バーナすなわちヘッドバーナに対して同
心状に、ボイラの上部カバー内に放出される。廃熱ボイ
ラ壁上のスラグ滴は前記放出された再循環高熱ガスによ
ってはじかれて、廃熱ボイラ壁上で固化することが防が
れる。廃熱ボイラの第三の炎路に配置されたパイプ束に
侵入する前に、高熱ガスおよび高熱ガス中のスラグ成分
は５００℃より低い温度に冷却されて、バナジウム酸化
物（特に五酸化バナジウム）による腐食が防止される。
直に、かつ上部バーナすなわちヘッドバーナに対して同
心状に、ボイラの上部カバー内に放出される。廃熱ボイ
ラ壁上のスラグ滴は前記放出された再循環高熱ガスによ
ってはじかれて、廃熱ボイラ壁上で固化することが防が
れる。廃熱ボイラの第三の炎路に配置されたパイプ束に
侵入する前に、高熱ガスおよび高熱ガス中のスラグ成分
は５００℃より低い温度に冷却されて、バナジウム酸化
物（特に五酸化バナジウム）による腐食が防止される。
【００２３】有効な一発明態様によれば、少なくとも特
別に摩擦の強い部分にいわゆる「冷却場」となる冷却壁
もしくは壁断面を有した燃焼チャンバが有効である。前
記冷却場は燃焼チャンバの耐火性ライニング内に含水パ
イプを設けることによって形成される。例として、ピン
止めされたパイプコイルを水平に置いた後、耐振性材料
で封じ込んだものがある。水側の強力な冷却作用によっ
て、燃焼チャンバ側の面は流れ落ちるスラグの固化温度
より低い温度に冷却され、その結果耐食性のスラグシー
ルドが確実に形成される。
別に摩擦の強い部分にいわゆる「冷却場」となる冷却壁
もしくは壁断面を有した燃焼チャンバが有効である。前
記冷却場は燃焼チャンバの耐火性ライニング内に含水パ
イプを設けることによって形成される。例として、ピン
止めされたパイプコイルを水平に置いた後、耐振性材料
で封じ込んだものがある。水側の強力な冷却作用によっ
て、燃焼チャンバ側の面は流れ落ちるスラグの固化温度
より低い温度に冷却され、その結果耐食性のスラグシー
ルドが確実に形成される。
【００２４】特に摩擦の強い壁の部分のみを「冷却場」
として形成し、壁からの熱損失によって燃焼チャンバの
熱バランスに悪影響を与えないようにすることが好まし
い。好適には、「冷却場」の領域を燃焼チャンバの全表
面の１５％以下にする。
として形成し、壁からの熱損失によって燃焼チャンバの
熱バランスに悪影響を与えないようにすることが好まし
い。好適には、「冷却場」の領域を燃焼チャンバの全表
面の１５％以下にする。
【００２５】さらなる装置と方法の態様によれば、点火
用フロント部と、微粉砕燃料と空気の混合物の供給部と
の距離は、噴射ダストをエンベロープで覆うことによっ
て調整される。前記エンベロープは窒素などの不活性ガ
スを用いて行われる。噴射ダストの周囲を不活性ガスで
覆うことによってダストノズル近傍での点火の早発を防
止することができる。この早発防止機能は、不活性ガス
中に燃焼用すなわち補助空気を混合することによって調
整可能である。
用フロント部と、微粉砕燃料と空気の混合物の供給部と
の距離は、噴射ダストをエンベロープで覆うことによっ
て調整される。前記エンベロープは窒素などの不活性ガ
スを用いて行われる。噴射ダストの周囲を不活性ガスで
覆うことによってダストノズル近傍での点火の早発を防
止することができる。この早発防止機能は、不活性ガス
中に燃焼用すなわち補助空気を混合することによって調
整可能である。
【００２６】また、前記エンベロープ用不活性ガスの放
出速度を調整することによってスラグの固化が防止され
るという効果が得られる。
出速度を調整することによってスラグの固化が防止され
るという効果が得られる。
【００２７】
【発明の実施の形態】図１に示した、バナジウム含有燃
料の燃焼装置の第一の態様は燃焼チャンバ４を含み、チ
ャンバ４は、円錐台状のカバーすなわちルーフ１４、ス
タートバーナ３、および傾斜したルーフ壁１５に設置さ
れたダストノズルとなるダストランス５を含む。チャン
バの下部に高熱ガス排出口１３が備わる。燃焼チャンバ
４は耐火性ライニング２２と二重式ジャケット２３を有
し、ジャケット２３内で燃焼用空気が予備加熱される。
煉瓦でライニングされた二重式ジャケット２３は点火補
助機能をもつ。
料の燃焼装置の第一の態様は燃焼チャンバ４を含み、チ
ャンバ４は、円錐台状のカバーすなわちルーフ１４、ス
タートバーナ３、および傾斜したルーフ壁１５に設置さ
れたダストノズルとなるダストランス５を含む。チャン
バの下部に高熱ガス排出口１３が備わる。燃焼チャンバ
４は耐火性ライニング２２と二重式ジャケット２３を有
し、ジャケット２３内で燃焼用空気が予備加熱される。
煉瓦でライニングされた二重式ジャケット２３は点火補
助機能をもつ。
【００２８】図１および２に明示したように、ダストラ
ンス５が図に示した配置で備わるため、バナジウム含有
微粉砕燃料と空気の混合物は、長軸２４に対して約５０
度の角度をもつ割線３３に沿って吹き込まれる。燃焼チ
ャンバ４は二つの空気ノズル３０を含み、このノズルを
通して補助空気が接線方向から供給される。図２の横断
面図に示したように、重畳した二つの空気ノズル３０の
上流にデフレクタとなる突起３６が形成され、突起３６
の近傍に水冷パイプ３４が備わる。空気ノズル３０の近
傍には、空気供給調整用のフラップ３１が備わる。
ンス５が図に示した配置で備わるため、バナジウム含有
微粉砕燃料と空気の混合物は、長軸２４に対して約５０
度の角度をもつ割線３３に沿って吹き込まれる。燃焼チ
ャンバ４は二つの空気ノズル３０を含み、このノズルを
通して補助空気が接線方向から供給される。図２の横断
面図に示したように、重畳した二つの空気ノズル３０の
上流にデフレクタとなる突起３６が形成され、突起３６
の近傍に水冷パイプ３４が備わる。空気ノズル３０の近
傍には、空気供給調整用のフラップ３１が備わる。
【００２９】燃焼チャンバ４の燃焼部９で生成したスラ
グと高熱ガスは、高熱ガス排出口１３を通って、後続の
すなわち下流の廃熱ボイラ６（図５参照）に供給され
る。
グと高熱ガスは、高熱ガス排出口１３を通って、後続の
すなわち下流の廃熱ボイラ６（図５参照）に供給され
る。
【００３０】図３および４に、耐火性ライニングを施さ
れた燃焼チャンバ４をもつ装置の第二の態様を示す。チ
ャンバ４は、燃焼部９およびダストバーナとなる上部バ
ーナ２を有したルーフ１４を含む。
れた燃焼チャンバ４をもつ装置の第二の態様を示す。チ
ャンバ４は、燃焼部９およびダストバーナとなる上部バ
ーナ２を有したルーフ１４を含む。
【００３１】スラグ滴と高熱ガスの排出口１９の近傍
に、燃焼チャンバ４が廃熱ボイラ６のカバーすなわちル
ーフ１４上に設置される。上部バーナ２は、中心部にス
タートバーナ３、および燃焼用空気７用の環状ノズル１
７ならびにノズル１７の内側に環状ノズル１８を含み、
ノズル１８に供給部８から微粉砕燃料と空気の混合物が
供給される。外側の環状ノズル１７は、二重式ジャケッ
ト２３で予備加熱された燃焼用空気７用であり、装置１
２を含む。装置１２の調整によって、燃料中のバナジウ
ムと酸素の含有量との相関の下で燃料と空気の混合およ
び撹拌度合が増減される。本態様では、燃焼チャンバ４
のルーフ１４は平坦であって、炎検知器２９が取り付け
られている。図３の上部バーナ２の効果により、きわめ
て迅速に微粉砕燃料と空気の混合物を点火できると共に
短時間で完全燃焼を行うことができる。燃焼は、大半が
比較的容積の小さい燃焼部９内に収まる規模のものであ
り、廃熱ボイラ６中の反応後領域も比較的容積が小さ
い。
に、燃焼チャンバ４が廃熱ボイラ６のカバーすなわちル
ーフ１４上に設置される。上部バーナ２は、中心部にス
タートバーナ３、および燃焼用空気７用の環状ノズル１
７ならびにノズル１７の内側に環状ノズル１８を含み、
ノズル１８に供給部８から微粉砕燃料と空気の混合物が
供給される。外側の環状ノズル１７は、二重式ジャケッ
ト２３で予備加熱された燃焼用空気７用であり、装置１
２を含む。装置１２の調整によって、燃料中のバナジウ
ムと酸素の含有量との相関の下で燃料と空気の混合およ
び撹拌度合が増減される。本態様では、燃焼チャンバ４
のルーフ１４は平坦であって、炎検知器２９が取り付け
られている。図３の上部バーナ２の効果により、きわめ
て迅速に微粉砕燃料と空気の混合物を点火できると共に
短時間で完全燃焼を行うことができる。燃焼は、大半が
比較的容積の小さい燃焼部９内に収まる規模のものであ
り、廃熱ボイラ６中の反応後領域も比較的容積が小さ
い。
【００３２】図５に、第一、第二および第三の炎路６．
１、６．２および６．３をもつ廃熱ボイラ６を示す。図
５において廃熱ボイラ６のルーフ１６については部位の
みを示す。高熱ガスとスラグ滴の混合物が排出口１９
（図３参照）から廃熱ボイラ６の第一の炎路６．１内に
送り込まれる。廃熱ボイラ６の境界壁２７上にスラグが
堆積して固化が生じることを防ぐために、ノズル２６か
ら再循環した高熱ガスが吹き込まれる。ノズル２６は、
図３に示したように廃熱ボイラ６のカバー１６内に排出
口１９と同心状に形成される。
１、６．２および６．３をもつ廃熱ボイラ６を示す。図
５において廃熱ボイラ６のルーフ１６については部位の
みを示す。高熱ガスとスラグ滴の混合物が排出口１９
（図３参照）から廃熱ボイラ６の第一の炎路６．１内に
送り込まれる。廃熱ボイラ６の境界壁２７上にスラグが
堆積して固化が生じることを防ぐために、ノズル２６か
ら再循環した高熱ガスが吹き込まれる。ノズル２６は、
図３に示したように廃熱ボイラ６のカバー１６内に排出
口１９と同心状に形成される。
【００３３】再循環した高熱ガスは、廃熱ボイラ６の壁
にスラグが堆積することを防ぐ。環状かつ同心状に配置
したノズル２６を図４に示す。第一の炎路６．１の下部
に灰除去またはスラグ排出用の排出口２１が備わる。
にスラグが堆積することを防ぐ。環状かつ同心状に配置
したノズル２６を図４に示す。第一の炎路６．１の下部
に灰除去またはスラグ排出用の排出口２１が備わる。
【００３４】廃熱ボイラ６は、第一および第二の炎路
６．１および６．２内にパイプを含んでおり、低圧気化
装置によって作動する。第三の炎路６．３はパイプ束３
８を含み、かつ底部にスラグ灰含有高熱ガスの排出口３
２を含む。
６．１および６．２内にパイプを含んでおり、低圧気化
装置によって作動する。第三の炎路６．３はパイプ束３
８を含み、かつ底部にスラグ灰含有高熱ガスの排出口３
２を含む。
【００３５】図６および７に第三の装置態様を示す。こ
の装置では、上部バーナすなわちルーフバーナ２が廃熱
ボイラ６のルーフ１６内に位置する。ルーフバーナ２
は、ルーフ１６の中心でかつ廃熱ボイラの第一の炎路
６．１の上方に位置する。ルーフバーナ２の中心部にス
タートバーナ３が設置される。微粉砕燃料と空気の混合
物は、供給部８および環状ノズル１８を通して第一の炎
路６．１内の燃焼部９中に吹き込まれる。予備加熱され
た燃焼用空気７の供給部以外は、ルーフバーナ２は図３
で示したものと同一である。ただし、ルーフバーナ２は
より少ない過剰空気量で作動し、それによって燃焼温度
がより高温の約１６００〜１８００℃まで高まると共
に、完全燃焼が十分に行われるようにされている。
の装置では、上部バーナすなわちルーフバーナ２が廃熱
ボイラ６のルーフ１６内に位置する。ルーフバーナ２
は、ルーフ１６の中心でかつ廃熱ボイラの第一の炎路
６．１の上方に位置する。ルーフバーナ２の中心部にス
タートバーナ３が設置される。微粉砕燃料と空気の混合
物は、供給部８および環状ノズル１８を通して第一の炎
路６．１内の燃焼部９中に吹き込まれる。予備加熱され
た燃焼用空気７の供給部以外は、ルーフバーナ２は図３
で示したものと同一である。ただし、ルーフバーナ２は
より少ない過剰空気量で作動し、それによって燃焼温度
がより高温の約１６００〜１８００℃まで高まると共
に、完全燃焼が十分に行われるようにされている。
【００３６】廃熱ボイラ６の第一の炎路６．１の燃焼部
９での燃焼の間に高熱ガスが生成し、また高温の燃焼温
度の影響により初期の段階で液状スラグが生成する。液
状スラグは高熱ガス中で密に分散した滴状となり、廃熱
ボイラ６の壁または境界壁２７との輻射熱交換によって
冷却される。この結果、スラグはダスト形態で高熱ガス
によって排出される。固体のスラグ塊を除去する必要は
ない。境界壁２７の基本構造は、対応するヘッダ３５に
結合したスルーフロー（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｆｌｏｗ）パ
イプからなる。
９での燃焼の間に高熱ガスが生成し、また高温の燃焼温
度の影響により初期の段階で液状スラグが生成する。液
状スラグは高熱ガス中で密に分散した滴状となり、廃熱
ボイラ６の壁または境界壁２７との輻射熱交換によって
冷却される。この結果、スラグはダスト形態で高熱ガス
によって排出される。固体のスラグ塊を除去する必要は
ない。境界壁２７の基本構造は、対応するヘッダ３５に
結合したスルーフロー（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｆｌｏｗ）パ
イプからなる。
【００３７】スラグの固化あるいは引っ付き現象を防止
するために、再循環した高熱ガスが環状ダクト２８（図
３参照）およびボイラのルーフ１４に位置したノズル２
６を通して吹き込まれる。これにより、スラグ滴は廃熱
ボイラ６の壁ではじかれ、この影響で高熱ガスとスラグ
滴は５００℃より低い温度に冷却される。
するために、再循環した高熱ガスが環状ダクト２８（図
３参照）およびボイラのルーフ１４に位置したノズル２
６を通して吹き込まれる。これにより、スラグ滴は廃熱
ボイラ６の壁ではじかれ、この影響で高熱ガスとスラグ
滴は５００℃より低い温度に冷却される。
【００３８】図６および７に示した第三の態様による装
置と方法においては耐火性ライニングを施した燃焼チャ
ンバは必要でないため、多大な利点が生じる。第一の炎
路６．１内では炉の容量が一定限に制約されるために、
燃焼の開始と終了をすばやく行うことができる。また炉
の加熱に長時間を要さない。さらに長時間連続して冷却
を施すことなく装置をオフ状態にすることができる。緊
急切断の際に、冷却不足から生じる熱的ダメージの恐れ
がない。バーナの負荷をきわめて迅速に変化させること
ができる。バーナ設定実験を迅速に行うことができる。
定常状態に至る時間が短いため、設定作業をすばやく完
了することができる。装置の全体構造はきわめて簡単で
あり、このため価格が低下すると共にファンクション値
（ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ）が向上する。液状ス
ラグが堆積して脱落する恐れのある面は存在しない。
置と方法においては耐火性ライニングを施した燃焼チャ
ンバは必要でないため、多大な利点が生じる。第一の炎
路６．１内では炉の容量が一定限に制約されるために、
燃焼の開始と終了をすばやく行うことができる。また炉
の加熱に長時間を要さない。さらに長時間連続して冷却
を施すことなく装置をオフ状態にすることができる。緊
急切断の際に、冷却不足から生じる熱的ダメージの恐れ
がない。バーナの負荷をきわめて迅速に変化させること
ができる。バーナ設定実験を迅速に行うことができる。
定常状態に至る時間が短いため、設定作業をすばやく完
了することができる。装置の全体構造はきわめて簡単で
あり、このため価格が低下すると共にファンクション値
（ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ）が向上する。液状ス
ラグが堆積して脱落する恐れのある面は存在しない。
【００３９】図８に、図３に示した燃焼チャンバ４とル
ーフバーナ２の一変形の縦断面を示す。同一の部材と構
成については図３と同じ参照数字で示した。この変形の
基本構成は、二重の環状ノズル１７，１７′にあり、こ
れらノズルは、スタートバーナ３と微粉砕燃料と空気の
混合物供給用環状ノズル１８の周囲にほぼ同軸状に配置
される。環状ノズル１７，１７′は予備加熱された燃焼
用空気の供給用であって、渦巻または回転機構１２を含
み、さらに上部には制御可能なフラップ４１を含む。本
態様では、二重式ジャケット２３で予備加熱された燃焼
用空気の全体または一部が、環状ノズル１７，１７′へ
の供給用として相応に調整されたフラップ４２を用いて
送り込まれる。この相応に調整されたフラップ４２を用
いて、予備加熱された燃焼用空気を上部バーナから一定
の距離を置いた空気ノズル３０を通して概ね接線方向か
ら燃焼部９中に吹き込むことができる。
ーフバーナ２の一変形の縦断面を示す。同一の部材と構
成については図３と同じ参照数字で示した。この変形の
基本構成は、二重の環状ノズル１７，１７′にあり、こ
れらノズルは、スタートバーナ３と微粉砕燃料と空気の
混合物供給用環状ノズル１８の周囲にほぼ同軸状に配置
される。環状ノズル１７，１７′は予備加熱された燃焼
用空気の供給用であって、渦巻または回転機構１２を含
み、さらに上部には制御可能なフラップ４１を含む。本
態様では、二重式ジャケット２３で予備加熱された燃焼
用空気の全体または一部が、環状ノズル１７，１７′へ
の供給用として相応に調整されたフラップ４２を用いて
送り込まれる。この相応に調整されたフラップ４２を用
いて、予備加熱された燃焼用空気を上部バーナから一定
の距離を置いた空気ノズル３０を通して概ね接線方向か
ら燃焼部９中に吹き込むことができる。
【００４０】図９に燃焼チャンバ４の壁２２の横断面を
示す。チャンバ４の例として、図１または図３あるいは
図８に基づいて作製されたものがある。図９における壁
２２は、冷却壁断面４３あるいは燃焼チャンバ４中の特
に摩擦の強いゾーンでのいわゆる「冷却場」として作製
されたものである。冷却壁断面４３にはパイプ４４が備
わり、このパイプは冷却水を含んだパイプコイルとして
設置され、少なくとも燃焼部側の面が耐火材４５で被覆
されている。
示す。チャンバ４の例として、図１または図３あるいは
図８に基づいて作製されたものがある。図９における壁
２２は、冷却壁断面４３あるいは燃焼チャンバ４中の特
に摩擦の強いゾーンでのいわゆる「冷却場」として作製
されたものである。冷却壁断面４３にはパイプ４４が備
わり、このパイプは冷却水を含んだパイプコイルとして
設置され、少なくとも燃焼部側の面が耐火材４５で被覆
されている。
【００４１】パイプ４４はピン４７を含み、ピン４７は
径方向に突出した形をしており、溶接等によって取り付
けられる。このピン４７は、溶融スラグの固化および五
酸化バナジウム含有スラグからなる保護層４６の形成を
助長する機能をもつ。
径方向に突出した形をしており、溶接等によって取り付
けられる。このピン４７は、溶融スラグの固化および五
酸化バナジウム含有スラグからなる保護層４６の形成を
助長する機能をもつ。
【図１】 第一の態様による、燃焼チャンバと円錐台状
のカバーをもつ上部バーナおよびダストランスの、図２
のＡ−Ａラインに沿った縦断面図である。
のカバーをもつ上部バーナおよびダストランスの、図２
のＡ−Ａラインに沿った縦断面図である。
【図２】 図１の燃焼チャンバの部分断面の平面図であ
る。
る。
【図３】 本発明の第二の態様による、燃焼チャンバ、
上部バーナおよび下流の廃熱ボイラ（詳細に示す）を含
む装置の縦断面図である。
上部バーナおよび下流の廃熱ボイラ（詳細に示す）を含
む装置の縦断面図である。
【図４】 図３の矢印IVの方向での平面図である。
【図５】 廃熱ボイラの模式図である。
【図６】 第三の態様による、煉瓦でライニングされて
いない廃熱ボイラの上部カバー内に設置された上部バー
ナを示す図である。
いない廃熱ボイラの上部カバー内に設置された上部バー
ナを示す図である。
【図７】 図６の矢印VIIの方向での平面図である。
【図８】 図３の装置の一変形の縦断面図である。
【図９】 「冷却場」近傍の燃焼チャンバ壁の横断面図
である。
である。
２ 上部バーナ、３ スタートバーナ、４ 燃焼チャン
バ、８ 供給部、９燃焼部、１４ ルーフ、１９ 排出
部。
バ、８ 供給部、９燃焼部、１４ ルーフ、１９ 排出
部。
フロントページの続き
(72)発明者 クラウス ゲルナー
ドイツ ラティンゲン キルシュフェル
トストラッセ 56
(72)発明者 フリードリッヒ シュマウス
ドイツ バルヴェ−ガーベック マエル
キッシェ ストラッセ 32
(56)参考文献 特開 平１−312384（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−303738（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−203108（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−302710（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−193004（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−164803（ＪＰ，Ａ)
特表 平１−501653（ＪＰ，Ａ)
独国特許出願公開4114171（ＤＥ，Ａ
１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F23D 1/00
F23C 5/08
F23C 11/00 305
Claims (20)
- 【請求項１】 燃焼部、スタートバーナ、および微粉砕
燃料と空気の混合物と燃焼用空気の供給部ならびに高熱
ガスの出口とスラグの排出部を備えたバナジウム含有燃
料の燃焼装置において、 上部バーナが前記燃焼部の上方に備わり、前記上部バー
ナはルーフ内にルーフバーナとして作製され、 前記ルーフには少なくとも、スタートバーナと微粉砕燃
料と空気の混合物の供給部とが設けられ、前記供給部
は、前記上部バーナーおよび燃焼部へ微粉砕燃料と空気
の混合物としてバナジウム含有燃料を供給する少なくと
も一つのダストノズルを有し、前記ダストノズルは、前
記燃焼部の横断面の割線上から該燃焼部の長軸に対して
３５〜６５度の角度で形成される、あるいはスタートバ
ーナの軸沿いに形成されている、ことを特徴とする燃焼
装置。 - 【請求項２】 請求項１の装置において、前記スタート
バーナが前記上部バーナのルーフ壁の中心に配置され、
前記ダストノズルまたはノズルが該ルーフ壁に配置され
ていることを特徴とする装置。 - 【請求項３】 請求項１の装置において、前記上部バー
ナが円錐台の形状に作製され、該装置の上部カバー壁と
長軸との間の傾斜角が２０〜６０度の範囲であり、さら
に、前記燃焼部が、壁に耐火性ライニングが施された燃
焼チャンバで形成されることを特徴とする装置。 - 【請求項４】 請求項３の装置において、前記燃焼チャ
ンバの壁に、少なくとも二つの空気ノズルであって補助
空気を接線方向から流入させるための空気ノズルが備わ
り、この空気ノズルは軸方向に間隔を置いて配置してお
り、前記ダストノズルの長軸の延長部が前記二つの空気
ノズルの間を向いて延びていることを特徴とする装置。 - 【請求項５】 請求項１の装置において、前記燃焼部が
燃焼チャンバ内に形成され、該燃焼チャンバは耐火性の
ライニングおよび燃焼用空気の予備加熱用の二重式ジャ
ケットを含み、前記微粉砕燃料と空気の混合物および予
備加熱された燃焼用空気は、上部バーナ中でスタートバ
ーナと同軸に配置された環状ノズルを用いて前記燃焼部
に供給されることを特徴とする装置。 - 【請求項６】 請求項５の装置において、前記燃焼チャ
ンバが廃熱ボイラに続いており、この廃熱ボイラは好適
には三つの炎路を有するものであって、特に第一の炎路
上にスラグ粒子の排出装置が備わり、さらにこの廃熱ボ
イラが再循環した高熱ガスの供給ノズルを備えて、この
ノズルは前記廃熱ボイラの境界壁を指向していることを
特徴とする装置。 - 【請求項７】 請求項１の装置において、前記上部バー
ナが廃熱ボイラのルーフ内に設置され、前記燃焼部が廃
熱ボイラの第一の炎路に位置し、前記廃熱ボイラのルー
フが再循環した高熱ガスの供給ノズルを含み、このノズ
ルは特に廃熱ボイラの境界壁を指向していることを特徴
とする装置。 - 【請求項８】 請求項１の装置において、前記燃焼用空
気または微粉砕燃料と空気の混合物またはその両方の供
給部にフラップまたは回転手段が備わり、この手段は、
バナジウム含有量および微粉砕燃料と空気の混合物の反
応速度との相関の下で調整されるものであることを特徴
とする装置。 - 【請求項９】 請求項１の装置において、前記燃焼部
が、少なくとも一つの冷却壁の部分をもつ燃焼チャンバ
で形成され、この冷却壁の部分は、燃焼チャンバ中の摩
擦の大きい部分がある場合に形成され、かつパイプで形
成されるものであって、内部を冷媒が流れると共に耐火
材で囲まれており、前記パイプにはピンが備わり、前記
耐火材上に五酸化バナジウム含有スラグからなる耐摩耗
性の保護層が形成されることを特徴とする装置。 - 【請求項１０】 請求項１の装置において、前記ダスト
ノズルが同軸構造の二重もしくは多重ノズルで形成さ
れ、外周側に微粉砕燃料の時限点火用の、環状の横断面
をもつことを特徴とする装置。 - 【請求項１１】 石油精製で生じるバナジウム含有燃料
の燃焼方法において、 前記バナジウム含有燃料が微粉
砕燃料と空気の混合物として、燃焼部のルーフにルーフ
バーナとして設けられた上部バーナを有する装置に供給
され、 前記微粉砕燃料と空気の混合物が燃焼部中で燃焼され
て、生じた高熱ガスとスラグが排出され、前記微粉砕燃
料と空気の混合物は燃焼部のルーフに備わった上部バー
ナに供給された後、前記燃焼部の横断面の割線上から燃
焼部の長軸に対して３５〜６５度の角度で、または前記
燃焼部のルーフに配置されたスタートバーナの軸沿いに
設けられた少なくとも１つのダストノズルを介して燃焼
部に供給され、加えて前記微粉砕燃料と空気の混合物が
調整された点火用フロント部を用いて燃焼され、短時間
で完全燃焼することを特徴とする燃焼方法。 - 【請求項１２】 請求項１１の方法において、燃焼用空
気は、前記ダストノズルから放出された直後の前記微粉
砕燃料と空気の混合物には供給されず、該領域に、供給
される空気量に対する完全燃焼に必要な空気量の比であ
るλが約０．２〜１．０となる燃焼ゾーンが形成される
ことを特徴とする方法。 - 【請求項１３】 請求項１１の方法において、前記燃焼
用空気が、壁の近傍において接線方向または軸方向ある
いはその両方から置換的に、あるいは上部バーナの近傍
において軸沿いに微粉砕燃料と空気の混合物に供給され
ることを特徴とする方法。 - 【請求項１４】 請求項１１の方法において、前記微粉
砕燃料と空気の混合物が優れた点火性能を有しており、
該混合物が点火用フロント部を用いて１１００〜２００
０℃の温度で燃焼され、前記フロント部は約１０〜６０
０ｍｍの範囲にあって、上部バーナまたは微粉砕燃料と
空気の混合物用のダストノズルの上流に備わることを特
徴とする方法。 - 【請求項１５】 請求項１１の方法において、耐火性ラ
イニングをもつ燃焼チャンバ内で約１２００℃の温度で
燃焼が起こり、 高熱ガスと液状スラグまたは灰粒子の混合物が形成さ
れ、 前記混合物は短時間の滞留によってほぼ完全燃焼し、そ
の後燃焼チャンバから廃熱ボイラ中に送り込まれ、 再循環した高熱ガスが第一の炎路内の廃熱ボイラ中に吹
き込まれ、さらに境界壁に沿ってガイドされて、 前記スラグ粒子は、大半が第一の炎路からダストとして
排出されることを特徴とする方法。 - 【請求項１６】 請求項１１の方法において、前記微粉
砕燃料と空気の混合物が燃焼部で燃焼され、この燃焼部
は前記廃熱ボイラのルーフ中に上部バーナを設けること
によって廃熱ボイラの第一の炎路中に形成されるもので
あり、 前記上部バーナは過剰空気量が少ない場合に燃焼温度が
高くなるように動作し、前記過剰空気量のλ値は１．０
５〜１．４の範囲であり、 前記燃焼は約１６００〜１８００℃の温度で生じてほぼ
完全燃焼状態になり、 さらに高熱ガスと液状スラグ粒子が形成され、この形成
物は９００℃より低い温度に冷却されて、前記廃熱ボイ
ラの第三の炎路中の排出口からダストとして排出される
ことを特徴とする方法。 - 【請求項１７】 請求項１１の方法において、前記微粉
砕燃料と空気の混合物の点火用フロント部は該微粉砕燃
料の放出速度を変えることによって調節され、 さらに前記微粉砕燃料と空気の混合物が上部バーナから
放出される速度が１０〜４５ｍ／ｓに設定されることを
特徴とする方法。 - 【請求項１８】 請求項１１の方法において、前記燃焼
が空気の供給によって調節され、前記微粉砕燃料と空気
の混合物中のバナジウム含有％が高い場合に前記燃焼が
加速され、 前記微粉砕燃料中のバナジウム含有量が低い場合には前
記微粉砕燃料と空気の混合物がより強力に混合され、 さらに前記微粉砕燃料と空気の混合物中のバナジウム含
有％に応じて供給する空気量を調整するために、前記バ
ナジウム含有微粉砕燃料の流量と燃焼用空気の流量が一
定の場合は前記燃焼用空気の排気速度を変化させ、前記
燃焼用空気の排気速度は異なる負荷条件での完全燃焼に
適合すると共に、スラグと灰の比に影響を及ぼすもので
あることを特徴とする方法。 - 【請求項１９】 請求項１１の方法において、前記微粉
砕燃料と空気の混合物が、耐火性ライニングと少なくと
も一つの冷却壁の部分をもつ燃焼部内に送り込まれて燃
焼され、該冷却壁の部分の燃焼部側の面がスラグの固化
温度より低い温度に冷却されてバナジウム含有スラグの
保護層が形成され、さらに前記燃焼チャンバ表面の最大
１５％が冷却壁の部分として形成されることを特徴とす
る方法。 - 【請求項２０】 請求項１１の方法において、前記微粉
砕燃料と空気の混合物を供給するダストノズルの先端と
前記点火フロント部との距離を調整するように、前記微
粉砕燃料と空気の混合物と同軸上で不活性ガスを燃焼部
に供給し、 前記不活性ガスが窒素からなることを特徴とする方法。
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