JP5009265B2 - Biomass fuel burner - Google Patents

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Description

本発明は、例えば木屑等のバイオマス燃料を用いて水等の被加熱媒体を加熱するバイオマス燃料バーナに関する。   The present invention relates to a biomass fuel burner that heats a heated medium such as water using biomass fuel such as wood chips.
水を加熱して温水や蒸気を生成するボイラでは、重油等の化石燃料が主に用いられてきたが、最近、地球温暖化等の環境問題や石油価格の高騰に対処するため、使用する燃料を化石燃料から代替燃料へ転換することが強く求められている。   In boilers that heat water and generate hot water and steam, fossil fuels such as heavy oil have been mainly used, but recently, fuels used to deal with environmental problems such as global warming and rising oil prices. There is a strong demand to switch from fossil fuels to alternative fuels.
ボイラのバーナに用いる代替燃料としては、温室効果ガスである二酸化炭素の排出量を削減できる点から、植物由来のバイオマス燃料が注目されている。植物由来のバイオマス燃料は、燃焼により発生する二酸化炭素の量が、材料に用いられた植物が成長過程において吸収した二酸化炭素の量と実質的に同じと考えられるため、大気の二酸化炭素量を増やさない所謂カーボンニュートラルであるとされている。   As an alternative fuel used for boiler burners, plant-derived biomass fuel has attracted attention because it can reduce emissions of carbon dioxide, a greenhouse gas. Plant-derived biomass fuel increases the amount of carbon dioxide in the atmosphere because the amount of carbon dioxide generated by combustion is considered to be substantially the same as the amount of carbon dioxide absorbed by the plant used in the material during the growth process. There is no so-called carbon neutral.
植物由来のバイオマス燃料をバーナの燃料に用いるボイラとしては、木質ペレットを用いるものが提案されている(例えば、特開2008−064370号公報;特許文献1参照)。木質ペレットは、木質材料の粉末を円柱形に成形してなる固形燃料であり、木屑や樹皮等の木質材料を粉砕する粉砕工程と、粉砕された木質粉末を加熱乾燥させる乾燥工程と、乾燥した木質粉末を圧縮成形する成形工程とを経て製造される(例えば、特開2007−246574号公報;特許文献2参照)。こうして製造された木質ペレットは、水分量が比較的少ないうえに水分量のばらつきが少ない。したがって、木質ペレットをバーナの燃料に使用した場合、燃焼状態が安定し、ボイラによる被加熱媒体の供給を安定にすることができる。
特開2008−064370号公報 特開2007−246574号公報
As a boiler that uses plant-derived biomass fuel as burner fuel, a boiler that uses wood pellets has been proposed (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-064370; Patent Document 1). A wood pellet is a solid fuel formed by molding a wood material powder into a cylindrical shape. It is manufactured through a molding step in which a woody powder is compression-molded (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-246574; Patent Document 2). The wood pellets produced in this way have a relatively small moisture content and a small variation in the moisture content. Therefore, when wood pellets are used as the burner fuel, the combustion state is stabilized, and the supply of the heated medium by the boiler can be stabilized.
JP 2008-064370 A JP 2007-246574 A
上述のように、木質ペレットは、複数の工程を経て製造されるので、製造のために消費されたエネルギーを考慮すればカーボンニュートラルとみなすことはできない。したがって、木質ペレットをバーナの燃料とするボイラは、二酸化炭素の排出量削減効果が低いという問題がある。また、木質ペレットは、複数の工程を経て製造されるので製造コストが高く、したがって、ボイラの燃料費の上昇を招くという問題がある。   As described above, since wood pellets are manufactured through a plurality of processes, they cannot be regarded as carbon neutral in consideration of energy consumed for manufacturing. Therefore, there is a problem that a boiler using wood pellets as fuel for the burner has a low carbon dioxide emission reduction effect. Moreover, since wood pellets are manufactured through a plurality of processes, the manufacturing cost is high, and therefore there is a problem that the fuel cost of the boiler is increased.
ここで、木質ペレットを用いないで、木屑チップのように、製造工程が少なくて製造のために消費されるエネルギーの少ないバイオマスを、バーナの燃料に用いることが考えられる。しかしながら、このようなバイオマスは、寸法のばらつきが大きく、また、水分量のばらつきが大きいので、従来のボイラのバーナの燃料として用いた場合、燃焼状態が不安定となり、被加熱媒体を安定して供給することができないという問題がある。   Here, without using wood pellets, it is conceivable to use, as a wood burner chip, biomass that has a small number of manufacturing steps and consumes less energy for manufacturing as fuel for the burner. However, since such biomass has large dimensional variations and large variations in moisture content, when used as fuel for a conventional boiler burner, the combustion state becomes unstable and the heated medium is stabilized. There is a problem that it cannot be supplied.
そこで、本発明の課題は、二酸化炭素の排出量を効果的に削減でき、燃料費を削減でき、しかも、安定した温度及び量の熱を生成できるバイオマス燃料バーナを提供することにある。また、バイオマスの特性に対応できて実用性の高いバイオマス燃料バーナを提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a biomass fuel burner that can effectively reduce carbon dioxide emissions, reduce fuel costs, and generate heat at a stable temperature and quantity. Another object of the present invention is to provide a biomass fuel burner that can cope with the characteristics of biomass and has high practicality.
上記課題を解決するため、本発明のバイオマス燃料バーナは、
バイオマスを含む燃料を貯蔵する燃料貯蔵部と、
燃料を燃焼する燃焼室を有するバーナ部と、
上記燃料貯蔵部に貯蔵された燃料をバーナ部の燃焼室に搬送する燃料搬送部と、
上記燃料搬送部に設けられ、この燃料搬送部で搬送されている燃料を破砕する燃料破砕部と、
上記燃料破砕部で破砕された燃料の前加熱を行う燃料前加熱部と
を備えることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the biomass fuel burner of the present invention is
A fuel storage section for storing fuel containing biomass;
A burner having a combustion chamber for burning fuel;
A fuel transfer section for transferring the fuel stored in the fuel storage section to the combustion chamber of the burner section;
A fuel crushing unit that is provided in the fuel conveyance unit and crushes the fuel conveyed in the fuel conveyance unit;
And a fuel pre-heating unit that pre-heats the fuel crushed by the fuel crushing unit.
上記構成によれば、燃料貯蔵部に貯蔵されてバイオマスを含む燃料が、燃料搬送部によってバーナ部の燃焼室に搬送される。この燃料搬送部で搬送される燃料は、燃料破砕部によって破砕される。更に、燃料破砕部によって破砕された燃料が、燃料前加熱部によって前加熱される。破砕され、かつ、前加熱された燃料が、バーナ部の燃焼室で燃焼する。燃料の燃焼によって生成された熱は、例えば熱交換器や加熱炉や焼却炉等の種々の熱機器に利用される。   According to the said structure, the fuel stored in a fuel storage part and containing biomass is conveyed by the fuel conveyance part to the combustion chamber of a burner part. The fuel conveyed by this fuel conveyance part is crushed by the fuel crushing part. Furthermore, the fuel crushed by the fuel crushing unit is preheated by the fuel preheating unit. The crushed and preheated fuel burns in the combustion chamber of the burner section. The heat generated by the combustion of the fuel is used for various heat devices such as a heat exchanger, a heating furnace, and an incinerator.
ここで、上記燃料貯蔵部に貯蔵される燃料に含まれるバイオマスが、寸法のばらつきが比較的大きいものであっても、燃料破砕部によって破砕されるので、寸法のばらつきが低減された燃料をバーナ部の燃焼室に供給することができる。したがって、燃焼室における燃焼状態を安定にすることができる。   Here, even if the biomass contained in the fuel stored in the fuel storage unit has a relatively large size variation, the biomass is crushed by the fuel crushing unit. To the combustion chamber of the part. Therefore, the combustion state in the combustion chamber can be stabilized.
また、上記燃料貯蔵部に貯蔵される燃料に含まれるバイオマスが、水分量のばらつきが比較的大きいものであっても、燃料前加熱部で前乾燥をするので、燃料の水分量を十分に低くした後に燃焼室で燃焼させることができる。したがって、このバイオマス燃料バーナは、例えば木屑チップのように、製造工程は簡易であるが寸法と水分量のばらつきが比較的大きいバイオマスを用いても、燃焼室の燃焼状態を安定にすることができて、安定した温度及び量の熱を生成することができる。その結果、木質ペレットを用いる従来のバーナよりも、燃料の製造に消費されたエネルギーを考慮してもカーボンニュートラルに近い程度に、二酸化炭素の排出量を削減できる。また、製造コストの安い燃料を用いることができるので、バイオマス燃料バーナの燃料費を効果的に低減することができる。   In addition, even if the biomass contained in the fuel stored in the fuel storage unit has a relatively large variation in moisture content, the fuel is pre-dried in the fuel preheating unit, so the moisture content of the fuel is sufficiently low. After that, it can be burned in the combustion chamber. Therefore, this biomass fuel burner can stabilize the combustion state of the combustion chamber even when using a biomass whose manufacturing process is simple, such as wood chip, but whose size and moisture content are relatively large. Thus, a stable temperature and amount of heat can be generated. As a result, carbon dioxide emissions can be reduced to a level close to that of carbon neutral even when energy consumed for fuel production is taken into consideration, compared to conventional burners that use wood pellets. Moreover, since the fuel with low manufacturing cost can be used, the fuel cost of a biomass fuel burner can be reduced effectively.
また、上記燃料破砕部によって燃料の寸法のばらつきを低減でき、かつ、燃料前加熱部によって水分量のばらつきを低減できるので、例えば伐採直後の間伐材や、伐採から時間が経過した製材端材等が混在するような、異なる種類の材料が混在するバイオマスを燃料に用いることができる。したがって、精製により品質が均一化される化石燃料と比較して品質にばらつきを有するというバイオマスの特性に対応でき、高い実用性を有するバイオマス燃料バーナが得られる。   In addition, the fuel crushing unit can reduce variation in fuel dimensions, and the fuel preheating unit can reduce variation in water content. Biomass in which different kinds of materials are mixed can be used as fuel. Therefore, the biomass fuel burner having high practicality can be obtained, which can cope with the characteristics of the biomass having a variation in quality compared with the fossil fuel whose quality is made uniform by refining.
また、本発明のバイオマス燃料バーナは、燃料破砕部によって燃料の寸法のばらつきを低減でき、かつ、燃料前加熱部によって水分量のばらつきを低減できるので、燃料貯蔵部に投入する燃料は、予め破砕や加熱等の処理が不要である。したがって、種々のバイオマスを収集し、そのまま燃料破砕部に投入するのみにより、バイオマス燃料バーナを安定して運転することができる。すなわち、燃料を燃料貯蔵部へ投入する前に、燃料に処理を行う手間が不要であるので、燃料の取り扱いを簡易にすることができる。なお、燃料破砕部や燃料前加熱部の能力に応じて、投入するバイオマスの寸法や水分量を制限してもよい。   In addition, the biomass fuel burner of the present invention can reduce the variation in fuel dimensions by the fuel crushing unit, and can reduce the variation in moisture content by the fuel preheating unit. No processing such as heating or heating is required. Therefore, the biomass fuel burner can be stably operated only by collecting various biomasses and putting them in the fuel crushing section as they are. That is, it is not necessary to perform processing on the fuel before the fuel is introduced into the fuel storage unit, so that handling of the fuel can be simplified. In addition, according to the capability of a fuel crushing part or a fuel preheating part, you may restrict | limit the dimension and moisture content of the biomass input.
また、本発明のバイオマス燃料バーナは、燃料破砕部が燃料搬送部に設けられているので、効果的に小型化を図ることができる。   Moreover, since the fuel crushing part is provided in the fuel conveyance part, the biomass fuel burner of this invention can achieve size reduction effectively.
本発明において、バイオマスとは、生物由来の資源をいう。植物性のバイオマスとしては、草や穀物等の農業系資源と、木材、樹皮、製材端材、間伐材、剪定材及び伐根材等の林業系資源と、流木材及び建築廃材等の廃棄物系資源を例示することができる。   In the present invention, biomass refers to a biological resource. Plant biomass includes agricultural resources such as grass and grains, forestry resources such as timber, bark, sawn timber, thinned lumber, pruned wood and rooted wood, and waste such as driftwood and building waste System resources can be exemplified.
一実施形態のバイオマス燃料バーナは、上記燃料搬送部は、回転駆動されて燃料を送る螺旋羽根と、この螺旋羽根を収容するケーシングとを有するスクリューコンベアを有し、
上記燃料破砕部は、上記スクリューコンベアの螺旋羽根の縁に設けられた切欠き部と、この切欠き部の回転経路に沿って上記ケーシングの内周面に設けられた突出部とを有する。
In one embodiment, the biomass fuel burner has a screw conveyor having a spiral blade that is rotationally driven to send fuel, and a casing that houses the spiral blade,
The fuel crushing part has a notch provided at the edge of the spiral blade of the screw conveyor, and a protrusion provided on the inner peripheral surface of the casing along the rotation path of the notch.
上記実施形態によれば、燃料搬送部のスクリューコンベアで燃料が送られるに伴い、スクリューコンベアが有する螺旋羽の切り欠き部と、ケーシングの突出部との相互作用によって燃料が破砕され、燃料の寸法のばらつきが低減される。このように、燃料搬送部が有するスクリューコンベアの構成部品に切り欠きと突出部とを設けることにより、破砕機能を付加しているので、燃料搬送部の大きさを変更することなく搬送機能と破砕機能とを両立することができる。   According to the above-described embodiment, as fuel is sent by the screw conveyor of the fuel conveyance unit, the fuel is crushed by the interaction between the notch portion of the spiral feather of the screw conveyor and the protruding portion of the casing, and the fuel size Variation is reduced. In this way, the crushing function is added by providing notches and protrusions on the components of the screw conveyor of the fuel conveyance unit, so the conveyance function and crushing can be performed without changing the size of the fuel conveyance unit. Both functions can be achieved.
一実施形態のバイオマス燃料バーナは、上記燃料前加熱部は、上記バーナ部の燃焼室から排出された燃焼排ガスを用いて燃料の前加熱を行う。   In the biomass fuel burner according to one embodiment, the fuel preheating unit preheats the fuel using the combustion exhaust gas discharged from the combustion chamber of the burner unit.
上記実施形態によれば、バーナ部の燃焼室で燃料が燃焼して生成されて排出された燃焼排ガスを用いて、燃料前加熱部で燃料の前加熱を行うので、熱源を別途設けることなく燃料の前加熱を行うことができる。このように、燃焼室で生成された熱を利用することにより、エネルギーの無駄な消費を防止できるので、バイオマス燃料バーナの効率を向上でき、また、二酸化炭素の排出量削減を行うことができる。   According to the above embodiment, fuel is preheated in the fuel preheating unit using the combustion exhaust gas generated and discharged by burning the fuel in the combustion chamber of the burner unit, so that the fuel can be provided without providing a separate heat source. Can be preheated. Thus, by using the heat generated in the combustion chamber, wasteful consumption of energy can be prevented, so that the efficiency of the biomass fuel burner can be improved and the amount of carbon dioxide emission can be reduced.
一実施形態のバイオマス燃料バーナは、上記燃料前加熱部に供給する燃焼排ガスの量を、上記燃焼室に供給される燃料の水分量に基づいて制御するガス量制御部を備える。   The biomass fuel burner of one embodiment includes a gas amount control unit that controls the amount of combustion exhaust gas supplied to the fuel preheating unit based on the moisture content of the fuel supplied to the combustion chamber.
上記実施形態によれば、ガス量制御部により、燃料前加熱部に導かれる燃焼排ガス量が、燃焼室に供給される燃料の水分量に基づいて調節される。これにより、燃料に、燃料の水分量に応じた適切な量の燃焼排ガスを供給できるので、燃料を効果的に乾燥させて燃焼効率の低下を防止することができる。   According to the above embodiment, the amount of combustion exhaust gas guided to the fuel preheating unit is adjusted by the gas amount control unit based on the moisture content of the fuel supplied to the combustion chamber. As a result, since an appropriate amount of combustion exhaust gas corresponding to the amount of water in the fuel can be supplied to the fuel, it is possible to effectively dry the fuel and prevent a reduction in combustion efficiency.
ここで、上記ガス量制御部は、燃料の水分量が多い場合に燃焼排ガスの供給量を大きくする一方、燃料の水分量が少ない場合に燃焼排ガスの供給量を小さくするように調節するのが好ましい。燃料の水分量は、燃料供給管に設けた水分センサで検出することができる。   Here, the gas amount control unit increases the supply amount of the combustion exhaust gas when the moisture amount of the fuel is large, and adjusts the supply amount of the combustion exhaust gas when the fuel moisture amount is small. preferable. The moisture content of the fuel can be detected by a moisture sensor provided in the fuel supply pipe.
一実施形態のバイオマス燃料バーナは、上記燃料搬送部は、燃料貯蔵部から燃料を搬送するスクリューコンベアと、このスクリューコンベアで搬送された燃料をバーナ部の燃焼室の下部に導入する燃料供給管を有し、
上記燃料前加熱部は、上記燃料搬送部の燃料供給管内に燃焼排ガスを供給するように形成されている。
In one embodiment of the present invention, the fuel transport unit includes a screw conveyor that transports fuel from the fuel storage unit, and a fuel supply pipe that introduces the fuel transported by the screw conveyor into the lower part of the combustion chamber of the burner unit. Have
The fuel pre-heating unit is formed so as to supply combustion exhaust gas into a fuel supply pipe of the fuel transfer unit.
上記実施形態によれば、燃料が、燃料貯蔵部からスクリューコンベアによって搬送され、燃料供給管を通って燃焼室に供給されるとき、燃料前加熱部によって燃料供給管内に供給された燃焼排ガスで加熱される。   According to the above embodiment, when the fuel is conveyed from the fuel storage unit by the screw conveyor and supplied to the combustion chamber through the fuel supply pipe, the fuel is heated by the combustion exhaust gas supplied into the fuel supply pipe by the fuel preheating unit. Is done.
なお、上記燃料前加熱部は、燃焼室の下方の位置に燃料供給管を取り巻くように配置されるのが、バイオマス燃料バーナをコンパクトにできる点で好ましい。   In addition, it is preferable that the said fuel preheating part is arrange | positioned so that a fuel supply pipe may be surrounded in the position below a combustion chamber at the point which can make a biomass fuel burner compact.
一実施形態のバイオマス燃料バーナは、上記バーナ部の燃焼室に旋回流を形成するように燃焼用空気を供給する旋回空気供給部と、
上記旋回空気供給部に設けられ、上記燃焼室へ供給される燃焼用空気の前加熱を行う空気前加熱部とを備える。
The biomass fuel burner of one embodiment includes a swirl air supply unit that supplies combustion air so as to form a swirl flow in the combustion chamber of the burner unit,
An air preheating unit that is provided in the swirling air supply unit and preheats the combustion air supplied to the combustion chamber.
上記実施形態によれば、旋回空気供給部によって燃焼室に旋回流を形成するように燃焼用空気を供給することにより、燃焼室内に燃焼用空気と燃焼ガスの流れの密度を増大でき、燃料を効率的に酸化して燃焼を促進することができる。また、空気前加熱部により、燃焼用空気の前加熱を行うことにより、燃焼室の燃焼温度を安定に高温に保つことができる。   According to the above embodiment, by supplying the combustion air so as to form a swirl flow in the combustion chamber by the swirl air supply unit, the density of the flow of combustion air and combustion gas can be increased in the combustion chamber, and the fuel It can be efficiently oxidized to promote combustion. Moreover, the combustion temperature of the combustion chamber can be stably maintained at a high temperature by preheating the combustion air by the air preheating unit.
一実施形態のバイオマス燃料バーナは、上記旋回空気供給部は、上記燃焼室の外周側に設けられた円筒環状の空気室と、この円筒環状の空気室に接線方向に燃焼用空気を導入する空気導入路と、上記空気室の燃焼用空気を燃焼室内に導く空気導入路とを有し、
上記旋回空気供給部の空気室が、内周側の燃焼室から伝わる熱で燃焼用空気の前加熱を行うように形成されて、上記空気前加熱部を兼ねている。
In the biomass fuel burner according to an embodiment, the swirling air supply unit includes a cylindrical annular air chamber provided on an outer peripheral side of the combustion chamber, and air that introduces combustion air in a tangential direction to the cylindrical annular air chamber. An introduction path, and an air introduction path for introducing combustion air in the air chamber into the combustion chamber;
The air chamber of the swirling air supply unit is formed so as to preheat the combustion air with heat transmitted from the combustion chamber on the inner peripheral side, and also serves as the air preheating unit.
上記実施形態によれば、旋回空気供給部では、空気導入路から円筒環状の空気室に接線方向に燃焼用空気が導入され、これにより、空気室に燃焼用空気の旋回流が形成される。この空気室内を旋回状に流れる燃焼用空気が、空気導入路を経て燃焼室に導かれることにより、燃焼室に燃焼用空気と燃焼ガスの旋回流を形成することができる。   According to the above embodiment, in the swirling air supply unit, combustion air is introduced in a tangential direction from the air introduction path into the cylindrical annular air chamber, thereby forming a swirling flow of the combustion air in the air chamber. The combustion air flowing in a swirl manner in the air chamber is guided to the combustion chamber through the air introduction path, whereby a swirl flow of the combustion air and the combustion gas can be formed in the combustion chamber.
また、上記実施形態によれば、旋回空気供給部の空気室が燃焼室の外周側に設けられていることにより、空気室を流れる燃焼用空気が、内周側の燃焼室から伝わる熱で加熱される。このように、旋回空気供給部の空気室が空気前加熱部を兼ねることにより、熱源を別途設けることなく燃焼用空気の前加熱を行うことができる。このように、燃焼室で生成された熱を利用することにより、エネルギーの無駄な消費を防止できるので、バイオマス燃料バーナの効率を向上でき、また、二酸化炭素の排出量削減を行うことができる。また、旋回空気供給部の空気室が空気前加熱部を兼ねることにより、バーナ部の小型化を行うことができる。更に、燃焼室から放射される熱を燃焼用空気の前加熱に利用することにより、バーナ部の外への熱の放射を低減することができ、バーナ部の外壁の断熱材を省略することができる。   Further, according to the above embodiment, the air chamber of the swirling air supply unit is provided on the outer peripheral side of the combustion chamber, so that the combustion air flowing through the air chamber is heated by the heat transmitted from the inner combustion chamber. Is done. As described above, the air chamber of the swirling air supply unit also serves as the air preheating unit, so that the combustion air can be preheated without providing a separate heat source. Thus, by using the heat generated in the combustion chamber, wasteful consumption of energy can be prevented, so that the efficiency of the biomass fuel burner can be improved and the amount of carbon dioxide emission can be reduced. Further, the burner portion can be reduced in size by the air chamber of the swirling air supply portion also serving as the air preheating portion. Furthermore, by using the heat radiated from the combustion chamber for the preheating of the combustion air, the radiation of heat to the outside of the burner portion can be reduced, and the heat insulating material on the outer wall of the burner portion can be omitted. it can.
なお、上記旋回空気供給部の円筒環状の空気室は、円筒状の燃焼室の外周壁を取り囲むように形成されるのが好ましく、上記空気導入路は、燃焼室の外周壁の空気室と燃焼室とを隔てる部分に周方向に配列された複数の貫通穴によって形成されるのが好ましい。   The cylindrical annular air chamber of the swirling air supply unit is preferably formed so as to surround the outer peripheral wall of the cylindrical combustion chamber, and the air introduction path is connected to the air chamber of the outer peripheral wall of the combustion chamber and the combustion chamber. It is preferably formed by a plurality of through holes arranged in the circumferential direction at a portion separating the chamber.
一実施形態のバイオマス燃料バーナは、上記燃料前加熱部は、上記バーナ部の燃焼室内に供給された燃料を、上記バーナ部の燃焼室から排出された燃焼排ガスを含む加熱媒体によって燃焼室の底側から加熱するように形成されている。   In one embodiment of the present invention, the fuel pre-heating unit is configured such that the fuel pre-heating unit uses a heating medium containing combustion exhaust gas discharged from the combustion chamber of the burner unit to convert the fuel supplied into the combustion chamber of the burner unit to the bottom of the combustion chamber. It is formed to heat from the side.
上記実施形態によれば、燃料室内に供給された燃料が、燃料加熱部により、燃料室の底側から加熱媒体で加熱される。これにより、燃焼室内の燃料が、底側から乾燥、炭化及び燃焼が促進される。したがって、燃料の燃焼効率を向上することができる。   According to the embodiment, the fuel supplied into the fuel chamber is heated by the heating medium from the bottom side of the fuel chamber by the fuel heating unit. Thereby, drying, carbonization, and combustion of the fuel in the combustion chamber are promoted from the bottom side. Therefore, the combustion efficiency of fuel can be improved.
また、燃焼排ガスを含む加熱媒体を燃焼室に戻すことにより、燃焼排ガスに残留する未燃成分を燃焼させることができるので、燃料の燃焼効率を向上することができる。   Moreover, since the unburned component remaining in the combustion exhaust gas can be burned by returning the heating medium containing the combustion exhaust gas to the combustion chamber, the combustion efficiency of the fuel can be improved.
なお、上記加熱媒体は、例えば空気と燃焼排ガスとの混合気体や、燃焼排ガスのみを用いることができる。   As the heating medium, for example, a mixed gas of air and combustion exhaust gas, or only combustion exhaust gas can be used.
一実施形態のバイオマス燃料バーナは、上記燃料前加熱部は、燃焼室内に供給された燃料を支持する燃料支持具を有し、この燃料支持具は、上記燃焼室内の底部に配置され、燃焼室の底から離れるにつれて拡径するテーパ形状を有すると共に上記加熱媒体の流通穴を有し、表面に支持する燃料に、上記流通穴を通して加熱媒体を供給するように形成されている。   In one embodiment of the present invention, the biomass fuel burner has a fuel support that supports the fuel supplied to the combustion chamber, and the fuel support is disposed at the bottom of the combustion chamber. The heating medium has a tapered shape that increases in diameter as it goes away from the bottom of the heating medium, and has a circulation hole for the heating medium. The heating medium is supplied to the fuel supported on the surface through the circulation hole.
上記実施形態によれば、燃料支持具が燃焼室の底から離れるにつれて拡径するテーパ形状を有することにより、燃焼室内に供給された燃料を中央部に集めることができる。また、燃料支持具の流通穴を通して、中央部に集めた燃料に加熱媒体を効果的に供給することができ、燃料の燃焼効率を効果的に向上することができる。特に、加熱媒体が燃焼排ガスのみで形成されて高温である場合、燃焼室に供給されて燃料支持具上に支持された燃料の下側から乾燥、炭化及び燃焼を促すことができるので、燃料の燃焼効率を効果的に高めることができる。   According to the said embodiment, the fuel supplied to the combustion chamber can be collected in the center part by having the taper shape which diameter-expands as a fuel support tool leaves | separates from the bottom of a combustion chamber. Further, the heating medium can be effectively supplied to the fuel collected in the central portion through the flow hole of the fuel support, and the combustion efficiency of the fuel can be effectively improved. In particular, when the heating medium is formed only from combustion exhaust gas and has a high temperature, drying, carbonization and combustion can be promoted from the lower side of the fuel supplied to the combustion chamber and supported on the fuel support, The combustion efficiency can be effectively increased.
一実施形態のバイオマス燃料バーナは、上記加熱媒体は、上記バーナ部の燃焼室から排出された燃焼排ガスと空気との混合気体である。   In one embodiment of the biomass fuel burner, the heating medium is a mixed gas of combustion exhaust gas and air discharged from the combustion chamber of the burner section.
上記実施形態によれば、高温であると共に未燃成分を含む燃焼排ガスと、空気とを混合することにより、空気のみを供給するよりも燃焼室の温度を高めると共に、燃焼室内に燃焼成分と酸素を供給することができ、したがって、燃焼室における燃料の燃焼効率を効果的に高めることができる。また、燃焼排ガスと空気との混合割合を適宜調整することにより、加熱媒体の温度と酸素量を適切に調整して、燃焼室の燃焼状態を制御することができる。   According to the above embodiment, by mixing the combustion exhaust gas containing high temperature and unburned components with air, the temperature of the combustion chamber is raised rather than supplying only air, and the combustion components and oxygen are supplied into the combustion chamber. Therefore, the combustion efficiency of the fuel in the combustion chamber can be effectively increased. In addition, by appropriately adjusting the mixing ratio of the combustion exhaust gas and air, the temperature of the heating medium and the amount of oxygen can be appropriately adjusted to control the combustion state of the combustion chamber.
一実施形態のバイオマス燃料バーナは、上記混合気体の燃焼排ガスと空気との混合割合を、上記燃焼室から排出された燃焼排ガスの残留酸素量に基づいて制御する混合制御部を備える。   A biomass fuel burner according to an embodiment includes a mixing control unit that controls a mixing ratio of the combustion exhaust gas and air of the mixed gas based on a residual oxygen amount of the combustion exhaust gas discharged from the combustion chamber.
上記実施形態によれば、混合制御部により、混合気体の燃焼排ガスと空気の混合割合が、燃焼室から排出された燃焼排ガスの残留酸素量に基づいて調節される。これにより、残留酸素量に対応する未燃成分の量に応じた量の燃焼排ガスを燃焼室に戻して再燃焼させることができるので、燃焼排ガスに残留する燃料の未燃成分を適切に燃焼させて燃焼効率を向上でき、また、燃料の未燃成分の排出を防止して周辺環境の汚染を防止できる。   According to the embodiment, the mixing control unit adjusts the mixing ratio of the combustion exhaust gas and air of the mixed gas based on the residual oxygen amount of the combustion exhaust gas discharged from the combustion chamber. As a result, the amount of combustion exhaust gas corresponding to the amount of unburned components corresponding to the amount of residual oxygen can be returned to the combustion chamber and reburned, so that the unburned components of the fuel remaining in the combustion exhaust gas are appropriately burned. The combustion efficiency can be improved, and the discharge of unburned components of the fuel can be prevented to prevent the surrounding environment from being polluted.
ここで、上記混合制御部は、燃焼排ガスの残留酸素量が多い場合、混合気体の空気に対する燃焼排ガスの割合を大きくする一方、燃焼排ガスの残留酸素量が少ない場合、混合気体の空気に対する燃焼排ガスの割合を小さくするように調節するのが好ましい。燃焼排ガスの残留酸素量は、例えば、燃焼排ガスと被加熱媒体との熱交換を行う熱交換器の排出口に設けた酸素センサで検出することができる。   Here, the mixing control unit increases the ratio of the combustion exhaust gas to the air of the mixed gas when the residual oxygen amount of the combustion exhaust gas is large, while the combustion exhaust gas to the air of the mixed gas when the residual oxygen amount of the combustion exhaust gas is small. It is preferable to adjust so as to reduce the ratio. The amount of residual oxygen in the combustion exhaust gas can be detected by, for example, an oxygen sensor provided at the outlet of a heat exchanger that performs heat exchange between the combustion exhaust gas and the medium to be heated.
上記バーナ部の燃焼室内に、この燃焼室内に供給された燃料の上方の内径側と外径側とから燃焼用空気を供給する補助燃焼用空気供給部を備える。   An auxiliary combustion air supply unit is provided in the combustion chamber of the burner unit to supply combustion air from an inner diameter side and an outer diameter side above the fuel supplied into the combustion chamber.
上記実施形態によれば、補助燃焼用空気供給部により、燃焼室内に供給された燃料の上方の内径側と外径側とから燃焼用空気を供給するので、燃料の燃焼効率を更に向上することができる。   According to the above embodiment, the combustion air is supplied from the inner diameter side and the outer diameter side above the fuel supplied into the combustion chamber by the auxiliary combustion air supply unit, so that the combustion efficiency of the fuel is further improved. Can do.
一実施形態のバイオマス燃料バーナは、上記バーナ部の燃焼室に水を供給する給水部を備える。   The biomass fuel burner according to an embodiment includes a water supply unit that supplies water to the combustion chamber of the burner unit.
上記実施形態によれば、給水部によって燃焼室に供給された水により、燃焼室内の燃料又は燃焼ガスを改質して燃焼効率を向上できる。また、燃焼室内の温度を調節して窒素酸化物の生成を抑制できる。   According to the above embodiment, the fuel or combustion gas in the combustion chamber can be reformed by the water supplied to the combustion chamber by the water supply unit, and the combustion efficiency can be improved. In addition, the generation of nitrogen oxides can be suppressed by adjusting the temperature in the combustion chamber.
一実施形態のバイオマス燃料バーナは、上記バーナ部の燃焼室の外周側に配置され、燃焼用空気が導入されて燃焼用空気の前加熱を行う円筒環状の空気室と、この空気室の燃焼用空気を燃焼室内に導く空気導入路とを有する空気前加熱部を備え、
上記空気前加熱部の空気室の外周側を取り囲むように形成されて被加熱媒体としての水が導入される円筒環状の水室を有し、
上記給水部は、上記水室と、上記空気前加熱部の空気室との隔壁を貫通して設けられたバルブ装置を有し、このバルブ装置のバルブが開き駆動され、上記水室の水が空気室に導かれて空気導入路を通って燃焼室内に供給されるように形成されている。
A biomass fuel burner according to an embodiment is disposed on the outer peripheral side of the combustion chamber of the burner portion, and has a cylindrical annular air chamber in which combustion air is introduced to preheat the combustion air, and for combustion of the air chamber An air preheating unit having an air introduction path for guiding air into the combustion chamber;
A cylindrical annular water chamber formed so as to surround the outer peripheral side of the air chamber of the air pre-heating unit and into which water as a medium to be heated is introduced;
The water supply unit has a valve device provided through a partition wall between the water chamber and the air chamber of the air preheating unit, the valve of the valve device is driven to open, and the water in the water chamber is It is formed so as to be guided to the air chamber and supplied to the combustion chamber through the air introduction path.
上記実施形態によれば、バーナ部の燃焼室の外周側に空気前加熱部の空気室と水室とを配置すると共に、互いに隣接する空気室と水室との隔壁を貫通するバルブ装置を設置することにより、燃焼用空気の前加熱と被加熱媒体の加熱を行うことができ、しかも、燃焼室への水の供給により燃料の改質や窒素酸化物の低減を行うことができる。したがって、小型でありながら、熱効率の高いバイオマス燃料バーナが得られる。   According to the above embodiment, the air chamber and the water chamber of the air preheating unit are arranged on the outer peripheral side of the combustion chamber of the burner unit, and the valve device that penetrates the partition wall between the adjacent air chamber and the water chamber is installed. By doing so, preheating of the combustion air and heating of the medium to be heated can be performed, and fuel can be reformed and nitrogen oxides can be reduced by supplying water to the combustion chamber. Therefore, a biomass fuel burner with high thermal efficiency can be obtained while being small.
一実施形態のバイオマス燃料バーナは、上記燃料は、植物性のバイオマスを含む。   In one embodiment of the biomass fuel burner, the fuel contains plant biomass.
上記実施形態によれば、植物性のバイオマスを含む燃料を、寸法と水分量のばらつきを低減して燃焼することができるので、例えば木質チップのような、製造工程は簡易であるが寸法と水分量のばらつきが比較的大きい植物性のバイオマスを用いることができる。したがって、このバイオマス燃料バーナは、カーボンニュートラルに近い程度に二酸化炭素の排出量を削減できると共に、燃料費の効果的に削減でき、しかも、所定温度の熱を安定して供給できる。   According to the above-described embodiment, fuel containing plant biomass can be burned with reduced variations in dimensions and moisture content, so that the manufacturing process is simple, for example, wood chips, but the dimensions and moisture. Plant biomass having a relatively large amount of variation can be used. Therefore, this biomass fuel burner can reduce the amount of carbon dioxide emitted to a level close to carbon neutral, can effectively reduce the fuel cost, and can stably supply heat at a predetermined temperature.
本発明のバイオマス燃料バーナによれば、寸法と水分量のばらつきが比較的大きいバイオマスを含む燃料を用いても、バーナの燃焼室に安定した燃焼状態を形成することができ、安定した温度及び量の熱を生成することができる。したがって、例えば、水分量の多い伐採直後の間伐材のチップや、水分量の少ない製材端材のチップ等が混在するバイオマス燃料を用いても、燃焼室の燃焼状態を安定にして所定温度の熱を安定に供給できる。その結果、種類の異なる複数のバイオマスが混在する燃料を用いることができ、燃料の製造過程を考慮してもカーボンニュートラルに近い程度に二酸化炭素の排出量を削減でき、しかも、燃料費の削減を行うことができ、更に、安定して熱を供給することができる。したがって、精製により品質が均一化される化石燃料と比較して、種類や品質にばらつきが生じやすいというバイオマスの特性に対応でき、高い実用性を有するバイオマス燃料バーナが得られる。   According to the biomass fuel burner of the present invention, a stable combustion state can be formed in the combustion chamber of the burner even when using a fuel containing biomass having relatively large variations in dimensions and moisture content, and a stable temperature and amount. Of heat can be generated. Therefore, for example, even when using biomass fuel in which thinned wood chips immediately after logging with a high water content or chips from sawn timber with a low water content are mixed, the combustion state of the combustion chamber is stabilized and heat at a predetermined temperature is obtained. Can be supplied stably. As a result, it is possible to use a mixture of different types of biomass, reduce carbon dioxide emissions to a level close to carbon neutral even when considering the fuel production process, and reduce fuel costs. Furthermore, heat can be supplied stably. Therefore, compared with a fossil fuel whose quality is made uniform by refining, it is possible to cope with the characteristics of the biomass that are likely to vary in kind and quality, and a biomass fuel burner having high practicality can be obtained.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態のバイオマス燃料バーナを用いたボイラを示す模式図である。このボイラは、バーナの燃料として植物性のバイオマスを用いて、被加熱媒体としての水を加熱して温水を生成する温水ボイラである。   Drawing 1 is a mimetic diagram showing the boiler using the biomass fuel burner of the embodiment of the present invention. This boiler is a hot water boiler that uses plant biomass as a burner fuel and heats water as a medium to be heated to generate hot water.
この温水ボイラ1は、図1に示すように、バイオマス燃料バーナとしてのバーナ2と、バーナ2から排出された燃焼排ガスと水とを熱交換する第1熱交換器31と、バーナ2に一体に形成された第2熱交換器32と、燃料貯蔵部としての燃料サイロ4を備える。燃料サイロ4の燃料は、スクリューコンベア5でバーナ2の下部に供給するように形成されている。第1熱交換器31の燃焼排ガスの排出口には、燃焼排ガスから灰を除去するサイクロン装置6が接続されている。サイクロン装置6は、図示しないが、並列して2機設けられている。サイクロン装置6で分離された灰は、図示しない冷却集灰装置で収集されるようになっている。   As shown in FIG. 1, the hot water boiler 1 is integrated with a burner 2 as a biomass fuel burner, a first heat exchanger 31 that exchanges heat between combustion exhaust gas discharged from the burner 2 and water, and the burner 2. The formed 2nd heat exchanger 32 and the fuel silo 4 as a fuel storage part are provided. The fuel in the fuel silo 4 is formed so as to be supplied to the lower part of the burner 2 by the screw conveyor 5. A cyclone device 6 that removes ash from the combustion exhaust gas is connected to the exhaust port of the combustion exhaust gas of the first heat exchanger 31. Although not shown, two cyclone devices 6 are provided in parallel. The ash separated by the cyclone device 6 is collected by a cooling ash collecting device (not shown).
一方、サイクロン装置6の排気管には、排気ダクト61を介して排気ブロワ7が接続されていると共に、排気ダクト61の途中に接続された戻りダクト62を介して燃焼排ガスを吸引する排ガスブロワ81が接続されている。サイクロン装置6から排ガスブロワ81で吸引された燃焼排ガスを排ガス分岐弁85で分流し、分流した一方の燃焼排ガスをバーナ2に直接供給する一方、分流した他方の燃焼排ガスを空気と混合してバーナ2に供給するように形成されている。バーナ2は、空気ブロワ84で燃焼用空気が供給される。空気ブロワ84で吸引した空気を空気分岐弁83で分流して、分流した一方の空気を燃焼用空気としてバーナ2に供給する一方、分流した他方の空気を燃焼排ガスと混合してバーナ2に供給するように形成されている。バーナ2には、燃焼室に水を供給する給水部としてのバルブ装置9が設けられている。   On the other hand, an exhaust blower 81 is connected to the exhaust pipe of the cyclone device 6 through an exhaust duct 61 and sucks combustion exhaust gas through a return duct 62 connected in the middle of the exhaust duct 61. Is connected. The combustion exhaust gas sucked by the exhaust gas blower 81 from the cyclone device 6 is diverted by the exhaust gas branch valve 85, and one of the diverted combustion exhaust gases is directly supplied to the burner 2, while the other diverted combustion exhaust gas is mixed with air to burner 2 is formed so as to be supplied to 2. The burner 2 is supplied with combustion air by an air blower 84. The air sucked by the air blower 84 is divided by the air branch valve 83, and one of the divided air is supplied to the burner 2 as combustion air, while the other divided air is mixed with the combustion exhaust gas and supplied to the burner 2. It is formed to do. The burner 2 is provided with a valve device 9 as a water supply unit for supplying water to the combustion chamber.
この温水ボイラ1のバーナ2の燃料に用いられる植物性のバイオマスは、間伐材のチップと製材端材のチップと建築廃材のチップとが混合されたものである。間伐材のチップは、多種類の樹木が混在する間伐材を、50〜100mm程度の寸法に破砕してなる破砕片であり、樹皮や葉枝部分を含んでいる。製材端材のチップは、原木から角材等の製材が採取されたときに残る原木の外周部分や端面部分を、50〜100mm程度の寸法に破砕してなる破砕片であり、樹皮を含んでいる。また、建築廃材のチップは、建築物の取り壊しによって生じた廃材を、50〜100mm程度の寸法に破砕してなる破砕片である。間伐材のチップと製材端材のチップは、伐採から経過した時間や保存状態に応じて10〜70%の水分量を有する。建築廃材のチップは、保存状態が湿潤である場合を除いて、通常は10〜20%の比較的低い水分量を有する。このように、燃料としての植物性のバイオマスは、異なる種類の木から形成され、また、寸法と水分量にばらつきを有する状態で、燃料サイロ4に投入されて貯蔵される。   The plant biomass used for the fuel of the burner 2 of the hot water boiler 1 is a mixture of thinned wood chips, sawmill chips, and building waste chips. Chips of thinned wood are crushed pieces obtained by crushing thinned wood mixed with many types of trees into dimensions of about 50 to 100 mm, and include bark and leaf branch portions. Chips of sawn timber are crushed pieces obtained by crushing the outer peripheral part and end face part of the raw wood remaining when the lumber such as timber is collected from the raw wood into a size of about 50 to 100 mm, and include bark. . Moreover, the chip | tip of a building waste material is a crushing piece formed by crushing the waste material produced by the demolition of a building to the dimension of about 50-100 mm. Chips of thinned wood and chips of sawn timber have a moisture content of 10 to 70% depending on the time elapsed since cutting and storage conditions. Building waste chips usually have a relatively low moisture content of 10-20%, except when the storage state is wet. In this way, plant biomass as fuel is formed from different types of trees, and is introduced into the fuel silo 4 and stored in a state where the dimensions and moisture content vary.
図2は、バーナ2を示す断面図である。このバーナ2は、燃料としての植物性のバイオマスを燃焼し、被加熱媒体としての水を加熱する熱を生成するものである。このバーナ2は概ね円筒形状の外観を有し、内側から外側に向かって順に、円筒形状の第1燃焼室C1及び第2燃焼室C2と、円筒環状の第1空気室R1及び第2空気室R2を有する。第2燃焼室C2の天面と第1空気室R1及び第2空気室R2の側面及び天面を取り囲むように、第2熱交換器32が形成されている。第1燃焼室C1の下方には、環状の底部空気室R3と加熱空気室R4が順に設けられている。底部空気室R3と加熱空気室R4の径方向内側には、上方に向かって拡径した管状の燃料供給管28が設けられている。燃料供給管28の下端は、スクリューコンベア5に連結されている。燃料供給管28は、スクリューコンベア5と共に燃料搬送部を構成している。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing the burner 2. This burner 2 burns plant biomass as fuel and generates heat for heating water as a medium to be heated. The burner 2 has a substantially cylindrical appearance, and in order from the inside toward the outside, the cylindrical first combustion chamber C1 and the second combustion chamber C2, and the cylindrical annular first air chamber R1 and second air chamber. R2 is included. A second heat exchanger 32 is formed so as to surround the top surface of the second combustion chamber C2, the side surfaces of the first air chamber R1 and the second air chamber R2, and the top surface. An annular bottom air chamber R3 and a heated air chamber R4 are sequentially provided below the first combustion chamber C1. A tubular fuel supply pipe 28 whose diameter is increased upward is provided inside the bottom air chamber R3 and the heating air chamber R4 in the radial direction. The lower end of the fuel supply pipe 28 is connected to the screw conveyor 5. The fuel supply pipe 28 and the screw conveyor 5 constitute a fuel conveyance unit.
第1燃焼室C1及び第2燃焼室C2は、筒状の内壁21内の下側部と上側部とで形成され、第1燃焼室C1の上部と第2燃焼室C2の下部が連なっていて、全体として円筒形状を有する。第1燃焼室C1の底面は、内壁21の下端に固定された円形の底板210で画定されている。第2燃焼室C2の天面は、内壁21の上端に固定された円形の内天板212で画定されている。第1燃焼室C1の底面を画定する底板210には、燃料供給管28の上端部が突出している。この燃料供給管28の周りを取り囲むように、燃料支持具29が底板210上に配置されている。   The first combustion chamber C1 and the second combustion chamber C2 are formed by a lower portion and an upper portion in the cylindrical inner wall 21, and the upper portion of the first combustion chamber C1 and the lower portion of the second combustion chamber C2 are connected. , Has a cylindrical shape as a whole. The bottom surface of the first combustion chamber C1 is defined by a circular bottom plate 210 fixed to the lower end of the inner wall 21. The top surface of the second combustion chamber C <b> 2 is defined by a circular inner top plate 212 fixed to the upper end of the inner wall 21. An upper end portion of the fuel supply pipe 28 protrudes from the bottom plate 210 that defines the bottom surface of the first combustion chamber C1. A fuel support 29 is disposed on the bottom plate 210 so as to surround the fuel supply pipe 28.
内壁21には、第1空気室R1から第1燃焼室C1に燃焼用空気を導入する第1空気導入路216と、第2空気室R2から第2燃焼室C2に燃焼用空気を導入する第2空気導入路218が設けられている。   A first air introduction path 216 for introducing combustion air from the first air chamber R1 to the first combustion chamber C1 and a second air for introducing combustion air from the second air chamber R2 to the second combustion chamber C2 are provided in the inner wall 21. A two air introduction path 218 is provided.
第1燃焼室C1には、燃料支持具29の上端から多少上方位置に開口する点検窓213が連通している。また、第1燃焼室C1には、バーナ2の起動時に燃料に着火する着火部27の先端が連通している。   An inspection window 213 that opens slightly upward from the upper end of the fuel support 29 communicates with the first combustion chamber C1. The first combustion chamber C1 communicates with the tip of an ignition part 27 that ignites fuel when the burner 2 is started.
第2燃焼室C2の上部には、燃焼排ガスを排出する排気管215が接続されている。   An exhaust pipe 215 for discharging combustion exhaust gas is connected to the upper part of the second combustion chamber C2.
なお、第1燃焼室C1と第2燃焼室C2は、必ずしも、互いに継ぎ目無く連続する同一径の円筒形状に形成しなくてもよい。例えば、第1燃焼室C1と第2燃焼室C2を異なる径の円筒形状に形成してもよい。また、第1燃焼室C1と第2燃焼室C2との間の一部分を、環状の板状体等で仕切ってもよい。   Note that the first combustion chamber C1 and the second combustion chamber C2 do not necessarily have to be formed in a cylindrical shape having the same diameter and continuously connected to each other. For example, the first combustion chamber C1 and the second combustion chamber C2 may be formed in cylindrical shapes with different diameters. Further, a part between the first combustion chamber C1 and the second combustion chamber C2 may be partitioned by an annular plate or the like.
第1空気室R1及び第2空気室R2は、内壁21と、この内壁21と中心軸が一致する筒状の中間壁22との間に形成された円筒環状の空間が、環状の仕切壁211で上下に仕切られて形成されている。第1空気室R1の底面は中間壁22の下端に固定された底板210で画定されている。第2空気室R2の天面は中間壁22の上端に固定された内天板212で画定されている。第1空気導入路216は内壁21の下部に形成され、複数の貫通穴217が周方向に連なると共に軸方向に複数段配列されて形成されている。第1空気導入路216は、燃料供給管28の上端よりも多少高い位置に形成されている。第2空気導入路218は内壁21の上部に形成され、第1空気導入路216と同様に、複数の貫通穴219が周方向に連なると共に軸方向に複数段配列されて形成されている。なお、第1空気導入路216と第2空気導入路218は、貫通穴217,219にノズルや整流部材等を取り付けて形成してもよい。また、貫通穴217,219の形状は、円形以外に楕円形やスリット状や矩形などの種々の形状に設定できる。   In the first air chamber R1 and the second air chamber R2, the cylindrical annular space formed between the inner wall 21 and the cylindrical intermediate wall 22 whose central axis coincides with the inner wall 21 is an annular partition wall 211. It is divided into upper and lower parts. The bottom surface of the first air chamber R1 is defined by a bottom plate 210 fixed to the lower end of the intermediate wall 22. The top surface of the second air chamber R2 is defined by an inner top plate 212 fixed to the upper end of the intermediate wall 22. The first air introduction path 216 is formed in the lower part of the inner wall 21, and a plurality of through holes 217 are formed in a row in the circumferential direction and arranged in a plurality of stages in the axial direction. The first air introduction path 216 is formed at a position slightly higher than the upper end of the fuel supply pipe 28. The second air introduction path 218 is formed in the upper part of the inner wall 21, and, like the first air introduction path 216, a plurality of through holes 219 are formed in a circumferential direction and arranged in a plurality of stages in the axial direction. The first air introduction path 216 and the second air introduction path 218 may be formed by attaching nozzles, rectifying members, and the like to the through holes 217 and 219. The shape of the through holes 217 and 219 can be set to various shapes such as an ellipse, a slit, and a rectangle in addition to a circle.
底部空気室R3は、底板210の下側面に固定された円筒状のケーシング24内に形成されており、ケーシング24の底板に設けられた貫通穴に燃料供給管28が貫通した状態で固定されている。底部空気室R3のケーシング24は、中心軸が内壁21の中心軸と一致するように配置されている。底部空気室R3には、後述のように、所定の基準に基づいて混合割合が調節された空気と混合排ガスとの混合気体が供給されるようになっている。   The bottom air chamber R3 is formed in a cylindrical casing 24 fixed to the lower surface of the bottom plate 210. The bottom air chamber R3 is fixed with the fuel supply pipe 28 penetrating through a through hole provided in the bottom plate of the casing 24. Yes. The casing 24 of the bottom air chamber R <b> 3 is arranged so that the central axis coincides with the central axis of the inner wall 21. As will be described later, the bottom air chamber R3 is supplied with a mixed gas of air and mixed exhaust gas whose mixing ratio is adjusted based on a predetermined standard.
加熱空気室R4は、底部空気室R3のケーシング24の底板の下側面に固定された円筒状のケーシング25内に形成されており、ケーシング25の底板に形成された貫通穴に燃料供給管28が貫通した状態で固定されている。加熱空気室R4のケーシング25は、中心軸が底部空気室R3のケーシング24の中心軸と一致するように配置されている。加熱空気室R4には、サイクロン装置6で灰が除去された燃焼排ガスが、排ガス供給管251を介して供給されるようになっている。   The heated air chamber R4 is formed in a cylindrical casing 25 fixed to the lower surface of the bottom plate of the casing 24 of the bottom air chamber R3, and a fuel supply pipe 28 is inserted into a through hole formed in the bottom plate of the casing 25. It is fixed in a penetrating state. The casing 25 of the heating air chamber R4 is arranged so that the central axis thereof coincides with the central axis of the casing 24 of the bottom air chamber R3. Combustion exhaust gas from which ash has been removed by the cyclone device 6 is supplied to the heated air chamber R4 via an exhaust gas supply pipe 251.
図3は、第1及び第2空気室R1,R2と底部空気室R3を画定する部材を取り出して示した平面図である。図3に示すように、第1空気室R1の上部には、筒状の中間壁22の接線方向に延びて燃焼用空気を導入する第1空気導入管221が連結されている。また、第2空気室R2の上部には、筒状の中間壁22の接線方向に延びて燃焼用空気を導入する第2空気導入管222が連結されている。   FIG. 3 is a plan view showing the members that define the first and second air chambers R1, R2 and the bottom air chamber R3. As shown in FIG. 3, a first air introduction pipe 221 that extends in the tangential direction of the cylindrical intermediate wall 22 and introduces combustion air is connected to the upper portion of the first air chamber R1. A second air introduction pipe 222 that extends in the tangential direction of the cylindrical intermediate wall 22 and introduces combustion air is connected to the upper part of the second air chamber R2.
上記第1空気導入管221から第1空気室R1内に接線方向に燃焼用空気が導入されることにより、燃焼用空気が第1空気室R1内を旋回状に下方に流れる。第1空気室R1の下部に達した燃焼用空気は、第1空気導入路216から第1燃焼室C1内に、径方向に対して傾斜する方向に供給され、第1燃焼室C1に燃焼用空気の旋回流を形成するようになっている。   By introducing combustion air in the tangential direction from the first air introduction pipe 221 into the first air chamber R1, the combustion air flows downwardly in the first air chamber R1. Combustion air that reaches the lower portion of the first air chamber R1 is supplied from the first air introduction path 216 into the first combustion chamber C1 in a direction inclined with respect to the radial direction, and is supplied to the first combustion chamber C1 for combustion. A swirl flow of air is formed.
また、上記第2空気導入管222から第2空気室R2内に接線方向に燃焼用空気が導入されることにより、燃焼用空気が第2空気室R2内を旋回状に下方に流れる。第2空気室R2の下部に達した燃焼用空気は、第2空気導入路218から第2燃焼室C2内に、径方向に対して傾斜する方向に供給され、第2燃焼室C2に燃焼用空気の旋回流を形成するようになっている。   Further, the combustion air is introduced from the second air introduction pipe 222 into the second air chamber R2 in a tangential direction, so that the combustion air flows downward in the second air chamber R2 in a swirling manner. Combustion air that has reached the lower portion of the second air chamber R2 is supplied from the second air introduction path 218 into the second combustion chamber C2 in a direction inclined with respect to the radial direction, and is supplied to the second combustion chamber C2 for combustion. A swirl flow of air is formed.
このように、第1空気導入管221、第1空気室R1及び第1空気導入路216により、旋回空気供給部を構成している。また、第2空気導入管222、第2空気室R2及び第2空気導入路218により、旋回空気供給部を構成している。 Thus, the swirling air supply unit is configured by the first air introduction pipe 221, the first air chamber R1, and the first air introduction path 216. The second air introduction pipe 222, the second air chamber R2, and the second air introduction path 218 constitute a swirling air supply unit.
更に、燃焼用空気が第1空気室R1内を流れる際、燃焼用空気は、第1燃焼室C1で生成されて内壁21を通して伝達される熱を受けて前加熱される。また、燃焼用空気が第2空気室R2内を流れる際、第2燃焼室C2で生成されて内壁21を通して伝達される熱を受けて前加熱される。このように、第1空気室R1及び第2空気室R2は、空気前加熱部としても機能する。第1空気室R1及び第2空気室R2が前加熱部として機能することにより、前加熱を行いながらバーナ2の小型化を行うことができると共に、第1空気室R1及び第2空気室R2内を流れる燃焼用空気の断熱作用により、外壁23の断熱材を削除できる。   Further, when the combustion air flows in the first air chamber R1, the combustion air is preheated by receiving heat generated in the first combustion chamber C1 and transmitted through the inner wall 21. Further, when the combustion air flows in the second air chamber R2, it is preheated by receiving heat generated in the second combustion chamber C2 and transmitted through the inner wall 21. Thus, 1st air chamber R1 and 2nd air chamber R2 function also as an air preheating part. Since the first air chamber R1 and the second air chamber R2 function as a preheating unit, the burner 2 can be reduced in size while performing preheating, and the first air chamber R1 and the second air chamber R2 can be downsized. The heat insulating material of the outer wall 23 can be eliminated by the heat insulating action of the combustion air flowing through the.
図3には、底部空気室R3を画定するケーシング24を重ねて示している。図3に示すように、ケーシング24の側面には、円筒状のケーシング24の側面の接線方向に延びて混合気体を供給する混合気体導入管241が連結されている。混合気体が混合気体導入管241を通ってケーシング24内に接線方向に供給されることにより、ケーシング24内の底部空気室R3に混合気体の旋回流を形成する。これにより、底板210の空気導入路210aと燃料支持具29の貫通穴293を経由して、第1燃焼室C1の燃料支持具29の上方に、混合気体を旋回状に吹き出すようになっている。   FIG. 3 shows the casing 24 defining the bottom air chamber R3 in an overlapping manner. As shown in FIG. 3, a mixed gas introduction pipe 241 that extends in a tangential direction of the side surface of the cylindrical casing 24 and supplies a mixed gas is connected to the side surface of the casing 24. The mixed gas is supplied tangentially into the casing 24 through the mixed gas introduction pipe 241, thereby forming a swirling flow of the mixed gas in the bottom air chamber R <b> 3 in the casing 24. Thereby, the mixed gas is blown out in a swirl shape above the fuel support 29 in the first combustion chamber C1 via the air introduction path 210a of the bottom plate 210 and the through hole 293 of the fuel support 29. .
第2熱交換器32は、中間壁22と、この中間壁22と軸線が一致するように配置された筒状の外壁23との間に形成された円筒環状の水室を有するジャケット式の熱交換器である。外壁23の上端には第2熱交換器32の天面を画定する外天板231が固定されている。外壁23の下端は、底板210に固定されている。上記外壁22、外天板231及び底板210の内側と、中間壁22及び内天板212の外側の間に、円筒環状の水室を形成している。第2熱交換器32は、下部に水供給口W21が設けられていると共に上部に水排出口W22が設けられており、水供給口W21から供給された水を、第1燃焼室C1及び第2燃焼室C2で生成される熱で加熱して、水排出口W22から排出するようになっている。また、排気管215の外側には、外壁23に固定された排気外管235が取り囲んでおり、この排気管215と排気外管235との間の空間が第2熱交換器32の一部を構成している。   The second heat exchanger 32 is a jacket-type heat chamber having a cylindrical annular water chamber formed between the intermediate wall 22 and a cylindrical outer wall 23 disposed so that the axis of the intermediate wall 22 coincides with the axis. It is an exchanger. An outer top plate 231 that defines the top surface of the second heat exchanger 32 is fixed to the upper end of the outer wall 23. The lower end of the outer wall 23 is fixed to the bottom plate 210. A cylindrical annular water chamber is formed between the inside of the outer wall 22, the outer top plate 231 and the bottom plate 210 and the outer side of the intermediate wall 22 and the inner top plate 212. The second heat exchanger 32 is provided with a water supply port W21 at the lower portion and a water discharge port W22 at the upper portion, and the water supplied from the water supply port W21 is supplied to the first combustion chamber C1 and the first heat exchanger 32. It heats with the heat | fever produced | generated by 2 combustion chamber C2, and is discharged | emitted from the water discharge port W22. Further, an exhaust outer pipe 235 fixed to the outer wall 23 surrounds the exhaust pipe 215, and a space between the exhaust pipe 215 and the exhaust outer pipe 235 forms a part of the second heat exchanger 32. It is composed.
燃料供給管28は漏斗形状を有し、スクリューコンベア5のケーシング54の上面に下端が連結された筒部28aと、この筒部28aの上端に連なって上方に向かうにつれて拡径する拡径部28bとを有する。燃料供給管28の拡径部28bは、下側から順に加熱空気室R4と底部空気室R3とに取り囲まれており、底部空気室R3の天面を画定する底板210を貫通して上端部が第1燃焼室C1内に突出している。拡径部28bの下部には、加熱空気室R4の燃焼排ガスを拡径部28b内に導く排ガス導入路281が形成されている。この排ガス導入路281は、周方向に連なると共に軸方向に複数段配列された複数の貫通穴282によって形成されている。燃料供給管28の拡径部28bの上部には、側面に周方向に形成された複数の台形の横排出穴283と、上端の排出開口284が形成されている。排出開口284の縁には環状フランジ285が設けられている。   The fuel supply pipe 28 has a funnel shape, and a cylindrical portion 28a whose lower end is connected to the upper surface of the casing 54 of the screw conveyor 5, and a diameter-expanded portion 28b that increases in diameter as it goes upward along the upper end of the cylindrical portion 28a. And have. The enlarged diameter portion 28b of the fuel supply pipe 28 is surrounded by a heated air chamber R4 and a bottom air chamber R3 in order from the lower side, and passes through a bottom plate 210 that defines the top surface of the bottom air chamber R3 and has an upper end portion. It protrudes into the first combustion chamber C1. An exhaust gas introduction path 281 that guides the combustion exhaust gas from the heated air chamber R4 into the enlarged diameter portion 28b is formed below the enlarged diameter portion 28b. The exhaust gas introduction path 281 is formed by a plurality of through holes 282 that are continuous in the circumferential direction and arranged in a plurality of stages in the axial direction. A plurality of trapezoidal lateral discharge holes 283 formed on the side surface in the circumferential direction and a discharge opening 284 at the upper end are formed in the upper portion of the enlarged diameter portion 28 b of the fuel supply pipe 28. An annular flange 285 is provided at the edge of the discharge opening 284.
図4Aは、燃料支持具29を示す平面図である。燃料支持具29は、中央の貫通穴に向かって下方に緩やかに傾斜する円錐状の傾斜面部291と、傾斜面部291の外周に連なって下方に延びる筒部292を有する。傾斜面部291には、複数の細長矩形の貫通穴293が放射状に形成されている。図4Bは、傾斜面部291の貫通穴293の周辺部を、貫通穴293の短手方向に沿うX−X線で切断した様子を示す横断面図である。図4Cは、傾斜面部291の貫通穴293の周辺部を、貫通穴293の長手方向に沿うY−Y線で切断した様子を示す縦断面図である。図4B及び図4Cに示すように、貫通穴293の長手方向の2つの縁には、傾斜面部291の表面に対して略直角に屈曲した細長の立壁294が夫々設けられている。傾斜面部291の表面には、貫通穴293を覆うように半円筒状のカバー295が取り付けられている。カバー295は、長手方向に延びる2つの側縁が傾斜面部291に対して隙間を形成した状態で、両端が傾斜面部291に固定されている。このカバー295と立壁294により、傾斜面部291の表面に、貫通穴293を塞ぐことなく燃料を支持することができる。   FIG. 4A is a plan view showing the fuel support 29. The fuel support 29 has a conical inclined surface portion 291 that gently inclines downward toward the central through-hole, and a cylindrical portion 292 that extends downward from the outer periphery of the inclined surface portion 291. A plurality of elongated rectangular through holes 293 are radially formed in the inclined surface portion 291. FIG. 4B is a cross-sectional view showing a state in which the peripheral portion of the through hole 293 of the inclined surface portion 291 is cut along the XX line along the short direction of the through hole 293. FIG. 4C is a longitudinal sectional view showing a state in which the peripheral portion of the through hole 293 of the inclined surface portion 291 is cut along a YY line along the longitudinal direction of the through hole 293. As shown in FIG. 4B and FIG. 4C, at the two edges in the longitudinal direction of the through hole 293, elongated standing walls 294 bent at substantially right angles to the surface of the inclined surface portion 291 are provided. A semi-cylindrical cover 295 is attached to the surface of the inclined surface portion 291 so as to cover the through hole 293. Both ends of the cover 295 are fixed to the inclined surface portion 291 with two side edges extending in the longitudinal direction forming a gap with respect to the inclined surface portion 291. The cover 295 and the standing wall 294 can support the fuel without blocking the through hole 293 on the surface of the inclined surface portion 291.
底板210には、燃料供給管28が貫通する貫通穴の周りに、底部空気室R3から第1燃焼室C1に空気を導入する空気導入路210aが形成されている。底部空気室R3から空気導入路210aを通して第1燃焼室C1内の燃料支持具29の底面側に導入された空気は、燃料支持具29の貫通穴293を通って第1燃焼室C1内の燃料支持具29の表面側に導かれる。   In the bottom plate 210, an air introduction path 210a for introducing air from the bottom air chamber R3 to the first combustion chamber C1 is formed around a through hole through which the fuel supply pipe 28 passes. The air introduced from the bottom air chamber R3 to the bottom surface side of the fuel support 29 in the first combustion chamber C1 through the air introduction path 210a passes through the through hole 293 of the fuel support 29, and the fuel in the first combustion chamber C1. It is guided to the surface side of the support tool 29.
点検窓213は矩形断面の管で形成され、第1空気室R1と第2熱交換器32とを貫通して設置されている。点検窓213の外側の開口には蓋体214が設けられている。   The inspection window 213 is formed of a tube having a rectangular cross section, and is installed through the first air chamber R1 and the second heat exchanger 32. A lid 214 is provided at the opening outside the inspection window 213.
着火部27は、内壁21と中間壁22と外壁23を貫通して設置されたケーシング271と、ケーシング271内に配置された燃料噴射ノズル272と、ケーシング271内に配置されたスパークプラグ273とを有する。燃料噴射ノズル272は、0.2〜0.3MPaの圧力で供給された着火燃料としての灯油を、先端に設けられた噴口から噴射するように形成されている。スパークプラグ273は、先端の電極に数千〜1万ボルトの電圧を印加し、この電極とケーシング271との間に火花を生成して、燃料噴射ノズル272から噴射された灯油に着火するようになっている。なお、スパークプラグ273は、ケーシング271を接地電極としないで、中心電極と接地電極との2つの電極を有するものを用いてもよい。着火部27は、第1燃焼室C1の中心軸に向かうにつれて下方に傾斜して固定されており、燃料噴射ノズル272の噴口とスパークプラグ273の電極とが、第1燃焼室C1の底部に供給される燃料に向かうように配置されている。   The ignition part 27 includes a casing 271 installed through the inner wall 21, the intermediate wall 22 and the outer wall 23, a fuel injection nozzle 272 disposed in the casing 271, and a spark plug 273 disposed in the casing 271. Have. The fuel injection nozzle 272 is formed to inject kerosene as ignition fuel supplied at a pressure of 0.2 to 0.3 MPa from a nozzle provided at the tip. The spark plug 273 applies a voltage of several thousand to 10,000 volts to the electrode at the tip, generates a spark between the electrode and the casing 271, and ignites the kerosene injected from the fuel injection nozzle 272. It has become. The spark plug 273 may be one having two electrodes, ie, a center electrode and a ground electrode, without using the casing 271 as a ground electrode. The ignition unit 27 is fixed while being inclined downward toward the central axis of the first combustion chamber C1, and the nozzle of the fuel injection nozzle 272 and the electrode of the spark plug 273 are supplied to the bottom of the first combustion chamber C1. Is arranged to face the fuel.
上記燃料サイロ4は、上端に投入開口41aを有すると共に下部の幅が下方に向かうにつれて狭まるように形成された箱体41と、この箱体41の下端に設けられて燃料を攪拌しながらスクリューコンベア5へ導く排出コンベア42を備える。   The fuel silo 4 has a loading opening 41a at the upper end and a box 41 formed so that the width of the lower portion becomes narrower downward, and a screw conveyor provided at the lower end of the box 41 while stirring the fuel. 5 is provided.
図5は、燃料サイロ4とスクリューコンベア5とバーナ2の一部を示す模式図である。スクリューコンベア5は燃料破砕部を有し、燃料サイロ4からバーナ2へ燃料を搬送すると共に、搬送中の燃料を燃料破砕部で破砕するように形成されている。図1及び5に示すように、スクリューコンベア5は、モータMで回転駆動される駆動軸51及び螺旋羽根52,53を、筒状のケーシング54内に収容して構成されている。スクリューコンベア5のケーシング54の一端部には燃料の導入口54aが設けられており、この導入口54aに燃料サイロ4の排出コンベア42の吐出口が連結されている。スクリューコンベア5のケーシング54の他端部には燃料の排出口54bが設けられており、この排出口54bに燃料供給管28の筒部28aの下端が連結されている。   FIG. 5 is a schematic view showing a part of the fuel silo 4, the screw conveyor 5 and the burner 2. The screw conveyor 5 has a fuel crushing section, and is configured to convey fuel from the fuel silo 4 to the burner 2 and to crush the fuel being conveyed at the fuel crushing section. As shown in FIGS. 1 and 5, the screw conveyor 5 is configured by accommodating a drive shaft 51 and spiral blades 52 and 53 that are rotationally driven by a motor M in a cylindrical casing 54. A fuel inlet 54 a is provided at one end of the casing 54 of the screw conveyor 5, and a discharge outlet of the discharge conveyor 42 of the fuel silo 4 is connected to the inlet 54 a. A fuel discharge port 54 b is provided at the other end of the casing 54 of the screw conveyor 5, and the lower end of the cylindrical portion 28 a of the fuel supply pipe 28 is connected to the discharge port 54 b.
スクリューコンベア5の駆動軸51には、導入口54aから排出口54bに向かって正方向に燃料を送る第1の螺旋羽根52と、駆動軸51のモータMに連結された側と反対側の端から排出口54bに向かって逆方向に燃料を送る第2の螺旋羽根53とが固定されている。第1の螺旋羽根52と第2の螺旋羽根53の切り替わり位置は、排出口54bの直下に配置されている。駆動軸51が回転駆動されると、第1の螺旋羽根52による正方向の送り動作と、第2の螺旋羽根53による逆方向の送り動作により、第1の螺旋羽根52と第2の螺旋羽根53の切り替わり位置の上方の排出口54bから燃料供給管28に燃料を押し上げるようになっている。   The drive shaft 51 of the screw conveyor 5 includes a first spiral blade 52 that sends fuel in the forward direction from the introduction port 54a toward the discharge port 54b, and an end opposite to the side connected to the motor M of the drive shaft 51. A second spiral blade 53 that feeds fuel in the opposite direction from the outlet to the discharge port 54b is fixed. The switching position of the first spiral blade 52 and the second spiral blade 53 is arranged immediately below the discharge port 54b. When the drive shaft 51 is driven to rotate, the first spiral blade 52 and the second spiral blade are moved by the forward feed operation by the first spiral blade 52 and the reverse feed operation by the second spiral blade 53. The fuel is pushed up from the discharge port 54b above the switching position 53 to the fuel supply pipe 28.
スクリューコンベア5の導入口54aと排出口54bとの間の一部の区間Lに、燃料破砕部が設けられている。図6はスクリューコンベアの燃料破砕部に用いられる螺旋羽根52を示す斜視図であり、図7はスクリューコンベアの燃料破砕部における断面図である。図6に示すように、燃料破砕部の螺旋羽根52は、外周縁が所定間隔をおいて切り欠かれたような形状を有し、すなわち、周方向に所定間隔ごとに所定距離にわたって径方向に突出した突出縁部52aが設けられている。燃料破砕部の螺旋羽根52の突出縁部52aは、駆動軸51周りに120°ごとに設けられている。燃料破砕部のケーシング54の内周面には、複数の突出縁部52aの相互の間に対応する位置に、複数の突起55が設けられている。上記燃料破砕部の螺旋羽根52の突出縁部52aと、ケーシング54の突起55との作用により、搬送中の燃料を破砕するように形成されている。   A fuel crushing portion is provided in a part of the section L between the introduction port 54a and the discharge port 54b of the screw conveyor 5. FIG. 6 is a perspective view showing a spiral blade 52 used in the fuel crushing part of the screw conveyor, and FIG. 7 is a cross-sectional view of the fuel crushing part of the screw conveyor. As shown in FIG. 6, the spiral blade 52 of the fuel crushing portion has a shape in which the outer peripheral edge is cut out at a predetermined interval, that is, in the radial direction over a predetermined distance in the circumferential direction. A protruding protruding edge 52a is provided. The protruding edge portion 52 a of the spiral blade 52 of the fuel crushing portion is provided around the drive shaft 51 every 120 °. On the inner peripheral surface of the casing 54 of the fuel crushing portion, a plurality of protrusions 55 are provided at positions corresponding to each other between the plurality of protruding edge portions 52a. The fuel is being crushed by the action of the protruding edge 52a of the spiral blade 52 of the fuel crushing portion and the projection 55 of the casing 54.
図8は、バーナ2に設けられたバルブ装置9を示す断面図である。バルブ装置9は、第2熱交換器32の水室の水を燃焼室に供給するものであり、第1燃焼室C1の上部に、中間壁22と外壁23とを貫通した状態で設置されている。なお、バルブ装置9は第2燃焼室C2に設置してもよい。このバルブ装置9は、中間壁22の貫通穴と外壁23の貫通穴に嵌合する連通管91を有する。この連通管91の周面には、連通管91の内部と、中間壁22と外壁23との間の第2熱交換器32とを連通する導水開口91aが設けられている。また、連通管91の第1空気室R1に突出する先端には吐出口94bが設けられており、この連通管91の吐出口91bを取り囲む端面が弁座として機能する。連通管91の先端には、連通管91の端面に対して接離駆動される弁体92が設置されている。弁体92は、連通管91内に延びる駆動棒93を介して外壁23の外側に配置された弁駆動部94に連結されている。弁駆動部94は駆動棒93を軸方向に駆動するソレノイドを有する。この弁駆動部94が駆動棒93を進退駆動するに伴い、弁体92が連通管91の端面に対して離れる方向又は接する方向に移動して、吐出口91bを開閉するようになっている。バルブ装置9の弁体92が連通管91の端面から離れて吐出口91bが開くと、第2熱交換器32の水室の水が導水開口91aから連通管91内を通り、吐出口91bから第1空気室R1内に吐出されて霧状となり、霧状の水が第1空気導入路216の複数の貫通穴217を通って第1燃焼室C1に供給されるようになっている。弁駆動部94は、後述する中央制御装置80の制御により、弁体92の弁位置を調節するようになっている。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing the valve device 9 provided in the burner 2. The valve device 9 supplies water in the water chamber of the second heat exchanger 32 to the combustion chamber. The valve device 9 is installed in the upper portion of the first combustion chamber C1 with the intermediate wall 22 and the outer wall 23 penetrating. Yes. The valve device 9 may be installed in the second combustion chamber C2. The valve device 9 has a communication pipe 91 that fits into a through hole in the intermediate wall 22 and a through hole in the outer wall 23. On the peripheral surface of the communication pipe 91, a water introduction opening 91 a that communicates the inside of the communication pipe 91 and the second heat exchanger 32 between the intermediate wall 22 and the outer wall 23 is provided. Further, a discharge port 94b is provided at the tip of the communication tube 91 protruding into the first air chamber R1, and an end surface surrounding the discharge port 91b of the communication tube 91 functions as a valve seat. A valve body 92 that is driven toward and away from the end surface of the communication pipe 91 is installed at the tip of the communication pipe 91. The valve body 92 is connected to a valve drive unit 94 disposed outside the outer wall 23 via a drive rod 93 extending into the communication pipe 91. The valve drive unit 94 includes a solenoid that drives the drive rod 93 in the axial direction. As the valve drive unit 94 drives the drive rod 93 forward and backward, the valve body 92 moves in a direction away from or in contact with the end surface of the communication pipe 91 to open and close the discharge port 91b. When the valve body 92 of the valve device 9 is separated from the end face of the communication pipe 91 and the discharge port 91b is opened, the water in the water chamber of the second heat exchanger 32 passes through the communication pipe 91 from the water introduction opening 91a and from the discharge port 91b. It is discharged into the first air chamber R1 to form a mist, and the mist water is supplied to the first combustion chamber C1 through the plurality of through holes 217 of the first air introduction path 216. The valve drive unit 94 adjusts the valve position of the valve body 92 under the control of a central control device 80 described later.
図9は、第1熱交換器31を示す断面図である。第1熱交換器31は多管式の温水ボイラである。この第1熱交換器31は、中心軸を水平方向に向けて配置された円筒形状のケーシング311と、このケーシング311内の中央を水平に横断する煙道312と、この煙道312の下側に配置された複数の下部煙管313と、煙道312の上側に配置された複数の上部煙管314と、上記煙道312と下部煙管313と上部煙管314との外側面とケーシング311の内側面との間に形成された水室315を有する。煙道312の下流端と下部煙管313の上流端は、ケーシング311の一端側の下部連通路316によって連なっている。下部煙管313の下流端と上部煙管314の上流端は、ケーシング311の他端側の上下連通路317によって連なっている。上部煙管314の下流端は、ケーシング311の一端側の上部通路318に連なっており、この上部通路318に排出管319が連なっている。ケーシング311の上部には、水供給口W11と水排出口W12が設けられており、水供給口W11から供給された水を、煙道312から上部通路318までを流れる燃焼排ガスの熱で加熱して、水排出口W12から排出するようになっている。   FIG. 9 is a cross-sectional view showing the first heat exchanger 31. The first heat exchanger 31 is a multitubular hot water boiler. The first heat exchanger 31 includes a cylindrical casing 311 having a central axis oriented in the horizontal direction, a flue 312 that horizontally traverses the center of the casing 311, and a lower side of the flue 312. A plurality of lower smoke pipes 313 disposed on the upper side of the flue 312, an outer surface of the flue 312, the lower smoke pipe 313, and the upper smoke pipe 314, and an inner surface of the casing 311 The water chamber 315 is formed between the two. The downstream end of the flue 312 and the upstream end of the lower smoke pipe 313 are connected by a lower communication path 316 on one end side of the casing 311. The downstream end of the lower smoke pipe 313 and the upstream end of the upper smoke pipe 314 are connected by an upper and lower communication passage 317 on the other end side of the casing 311. A downstream end of the upper smoke pipe 314 is connected to an upper passage 318 on one end side of the casing 311, and a discharge pipe 319 is connected to the upper passage 318. A water supply port W11 and a water discharge port W12 are provided in the upper portion of the casing 311. The water supplied from the water supply port W11 is heated by the heat of the combustion exhaust gas flowing from the flue 312 to the upper passage 318. Thus, the water is discharged from the water discharge port W12.
この第1熱交換器31は、ケーシング311内で燃焼排ガスが流れる方向が2箇所で反転する3パス方式の温水ボイラである。すなわち、ケーシング311の他端にバーナ2から煙道312に燃焼排ガスが供給され(矢印G1)、この燃焼排ガスは煙道312を通って水室315内の水と熱交換を行った後に下部連通路316で流れが反転して(矢印G2)下部煙管313に導かれる。下部煙管313に導かれた燃焼排ガスは、水室315の水と熱交換を行った後に上下連通路317で流れが反転して(矢印G3)、上部煙管314に導かれる。この燃焼排ガスは上部煙管314で水室315の水と熱交換を行った後に上部通路318に導かれ、排出管319を通ってケーシング311外に排出される(矢印G4)。この第1熱交換器31で加熱された水は、水排出口W12から排出され、第2熱交換器32の水供給口W21に導かれて、第2熱交換器32で再び加熱されるようになっている。   The first heat exchanger 31 is a three-pass hot water boiler in which the direction in which the flue gas flows in the casing 311 is reversed at two locations. That is, combustion exhaust gas is supplied from the burner 2 to the flue 312 to the other end of the casing 311 (arrow G1). The combustion exhaust gas passes through the flue 312 and exchanges heat with water in the water chamber 315, and then is connected to the lower end of the casing 311. The flow is reversed in the passage 316 (arrow G2) and guided to the lower smoke pipe 313. The combustion exhaust gas guided to the lower smoke pipe 313 is exchanged with the water in the water chamber 315 and then the flow is reversed in the vertical communication path 317 (arrow G3) and guided to the upper smoke pipe 314. The combustion exhaust gas exchanges heat with the water in the water chamber 315 through the upper smoke pipe 314 and then is guided to the upper passage 318 and is discharged out of the casing 311 through the discharge pipe 319 (arrow G4). The water heated by the first heat exchanger 31 is discharged from the water discharge port W12, led to the water supply port W21 of the second heat exchanger 32, and heated again by the second heat exchanger 32. It has become.
図10は、サイクロン装置6及び冷却集灰装置70を示す模式図である。サイクロン装置6は、第1熱交換器31から排出された燃焼排ガスに含まれる灰を回収するものであり、集灰装置70は、サイクロン装置6で回収された灰を冷却及び収集するものである。   FIG. 10 is a schematic diagram showing the cyclone device 6 and the cooling ash collecting device 70. The cyclone device 6 collects ash contained in the combustion exhaust gas discharged from the first heat exchanger 31, and the ash collector 70 cools and collects the ash collected by the cyclone device 6. .
図10に示すように、サイクロン装置6は、上側に円筒部63を有すると共に下側に逆円錐部64を有するサイクロン本体と、サイクロン本体の逆円錐部64内の上部に開口して円筒部63の上端に向かって延びる排気筒66と、排気筒66に連なり、サイクロン本体の外部に延出する排気管67を備え、排気管67は排気ダクト61を介してブロワ7に接続されている。サイクロン本体の円筒部63の側面には導入管65が接続されており、この導入管65に、第1熱交換器31の排気管319から燃焼排ガスが導入されるようになっている。サイクロン装置6は2機設けられており、2つのサイクロン本体の逆円錐部64の下端が、1つの収集缶体68の上端に連結されている。収集缶体68は側面が台形の箱によって形成され、下端に冷却集灰装置70が連結されている。冷却集灰装置70は、収集缶体68の下端面に沿って傾斜して配置されたスクリューコンベア71と、スクリューコンベア71のケーシング72の外周に設けられて水冷ジャケットを形成するジャケット容器74と、スクリューコンベア71の終端に連なる排出管に介設されたロータリーバルブ78と、排出管に接続された灰箱79を有する。   As shown in FIG. 10, the cyclone device 6 has a cylindrical portion 63 on the upper side and a cyclone main body having an inverted conical portion 64 on the lower side, and an upper portion in the inverted conical portion 64 of the cyclone main body. An exhaust pipe 66 extending toward the upper end of the main body and an exhaust pipe 67 connected to the exhaust pipe 66 and extending to the outside of the cyclone main body are provided. The exhaust pipe 67 is connected to the blower 7 via the exhaust duct 61. An introduction pipe 65 is connected to a side surface of the cylindrical portion 63 of the cyclone body, and combustion exhaust gas is introduced into the introduction pipe 65 from an exhaust pipe 319 of the first heat exchanger 31. Two cyclone devices 6 are provided, and the lower ends of the inverted cone portions 64 of the two cyclone bodies are connected to the upper end of one collection can body 68. The collection can body 68 is formed by a box having a trapezoidal side surface, and a cooling ash collection device 70 is connected to the lower end. The cooling and ash collection device 70 includes a screw conveyor 71 arranged to be inclined along the lower end surface of the collection can body 68, a jacket container 74 provided on the outer periphery of the casing 72 of the screw conveyor 71 to form a water cooling jacket, It has a rotary valve 78 interposed in a discharge pipe connected to the terminal end of the screw conveyor 71, and an ash box 79 connected to the discharge pipe.
サイクロン装置6及び冷却集灰装置70は以下のように動作する。すなわち、ブロワ7の動作により、第1熱交換器31で熱交換を行った燃焼排ガスが、矢印G5で示すように導入管65からサイクロン本体の円筒部63内に吸引され、サイクロン本体の逆円錐部64内を流れるに伴って燃焼排ガスの旋回流が形成される。燃焼排ガスの旋回流によって生成される遠心力が、燃焼排ガスに含まれる灰粒子に作用して、この灰粒子が燃焼排ガスから分離されてサイクロン本体の下端から収集缶体68内に落下する。灰粒子が分離除去された燃焼排ガスは、矢印G6に示すように、ブロワ7の吸引力により排気ダクト61から排出される。収集缶体68内に落下した灰は、スクリューコンベア71のスクリュー73の回転作用により、ケーシング72内を傾斜した上側の終端に向かって送られる。ここで、ジャケット容器74の給水口75から導入される冷却水により、ケーシング72内を送られる灰が冷却され、収集缶体68内に集められた時点で200℃程度の灰が約50℃程度に降温する。冷却された灰は、ロータリーバルブ78を通って灰箱79に貯留される。ジャケット容器74に導入されて灰を冷却した水は、排水口76から排出される。サイクロン装置6及び冷却集灰装置70のスクリューコンベア71内は、ブロワ7の吸引によって内部が負圧とされるが、ロータリーバルブ78により、灰箱79内は常圧に保持される。   The cyclone device 6 and the cooling ash collecting device 70 operate as follows. That is, by the operation of the blower 7, the combustion exhaust gas that has undergone heat exchange in the first heat exchanger 31 is sucked into the cylindrical portion 63 of the cyclone main body from the introduction pipe 65 as indicated by an arrow G <b> 5, thereby A swirling flow of combustion exhaust gas is formed as it flows through the portion 64. Centrifugal force generated by the swirling flow of the combustion exhaust gas acts on the ash particles contained in the combustion exhaust gas, and the ash particles are separated from the combustion exhaust gas and fall into the collection can body 68 from the lower end of the cyclone body. The combustion exhaust gas from which the ash particles are separated and removed is discharged from the exhaust duct 61 by the suction force of the blower 7 as indicated by an arrow G6. The ash that has fallen into the collecting can body 68 is sent toward the upper end inclined in the casing 72 by the rotating action of the screw 73 of the screw conveyor 71. Here, when the ash fed through the casing 72 is cooled by the cooling water introduced from the water supply port 75 of the jacket container 74 and is collected in the collection can body 68, the ash of about 200 ° C. is about 50 ° C. To cool down. The cooled ash is stored in the ash box 79 through the rotary valve 78. The water introduced into the jacket container 74 to cool the ash is discharged from the drain port 76. The inside of the screw conveyor 71 of the cyclone device 6 and the cooling ash collecting device 70 is set to a negative pressure by suction of the blower 7, but the inside of the ash box 79 is held at a normal pressure by the rotary valve 78.
このように、サイクロン装置6で分離された灰は、冷却集灰装置70のスクリューコンベア71で冷却されつつ搬送され、常圧の灰箱79内に貯留されるので、灰箱79内の灰を容易に取り出して廃棄や所望の用途に供することができる。このボイラ装置の燃料は植物性のバイオマスであるので、灰箱79に集められた灰は、植物由来の灰であるから無害である。したがって、この灰は、農作物の肥料や融雪剤として、環境に悪影響を与えることなく再利用することができる。   As described above, the ash separated by the cyclone device 6 is conveyed while being cooled by the screw conveyor 71 of the cooling ash collecting device 70 and stored in the ash box 79 at normal pressure. It can be easily taken out for disposal or desired use. Since the fuel of this boiler device is plant biomass, the ash collected in the ash box 79 is harmless because it is plant-derived ash. Therefore, the ash can be reused as an agricultural fertilizer or snow melting agent without adversely affecting the environment.
図11は、バーナ2へ燃焼用空気と燃焼排ガスを供給する給気系統を示す模式図である。給気系統は、空気を燃焼用空気としてバーナ2へ供給する空気ブロワ84と、バーナ2から排出された燃焼排ガスをバーナ2へ再び供給する排ガスブロワ81を有する。空気ブロワ84から吹き出された空気は、空気分岐弁83で第1空気室R1及び第2空気室R2側と、底部空気室R3側に分流される。第1空気室R1及び第2空気室R2側に分流された空気は、更に分流されて第1空気室R1と第2空気室R2とに供給される。燃焼ガスブロワ81からの燃焼排ガスは、排ガス分岐弁85で底部空気室R3側と加熱空気室R4側に分流される。底部空気室R3側に分流された燃焼排ガスは、空気分岐弁83で分流された空気と合流され、混合気体となって底部空気室R3に供給される。排ガス分岐弁85で底部空気室R3側に分流された燃焼排ガスは、そのまま加熱空気室R4に供給される。   FIG. 11 is a schematic diagram showing an air supply system for supplying combustion air and combustion exhaust gas to the burner 2. The air supply system includes an air blower 84 that supplies air as combustion air to the burner 2 and an exhaust gas blower 81 that supplies the combustion exhaust gas discharged from the burner 2 to the burner 2 again. The air blown out from the air blower 84 is diverted by the air branch valve 83 to the first air chamber R1 and second air chamber R2 side and to the bottom air chamber R3 side. The air divided into the first air chamber R1 and the second air chamber R2 is further divided and supplied to the first air chamber R1 and the second air chamber R2. The combustion exhaust gas from the combustion gas blower 81 is divided into the bottom air chamber R3 side and the heated air chamber R4 side by the exhaust gas branch valve 85. The combustion exhaust gas diverted to the bottom air chamber R3 side is merged with the air diverted by the air branch valve 83 and is supplied to the bottom air chamber R3 as a mixed gas. The combustion exhaust gas diverted to the bottom air chamber R3 side by the exhaust gas branch valve 85 is supplied to the heated air chamber R4 as it is.
排ガスブロワ81及び空気ブロワ84は、いずれも遠心型送風機で形成されており、インバータ回路を有するブロワ制御部181,184により、羽根を回転駆動するモータの回転数を夫々制御して、燃焼用空気の供給量と燃焼排ガスの戻し量とを夫々制御するようになっている。   The exhaust gas blower 81 and the air blower 84 are both formed by a centrifugal blower, and the blower control units 181 and 184 having inverter circuits respectively control the rotational speeds of the motors that rotationally drive the blades, so that the combustion air The amount of supply and the amount of return of combustion exhaust gas are controlled.
空気分岐弁83及び排ガス分岐弁85は、いずれも三方弁で形成されており、弁体がモータで駆動されて3つのポートの開度が調節される。空気分岐弁83及び排ガス分岐弁85は、各々の弁体を駆動するモータへの通電制御を行う弁制御部183,185により、各ポートの流量を制御するようになっている。   Each of the air branch valve 83 and the exhaust gas branch valve 85 is formed by a three-way valve, and the opening degree of the three ports is adjusted by driving the valve body by a motor. The air branch valve 83 and the exhaust gas branch valve 85 are configured to control the flow rate of each port by valve control units 183 and 185 that control energization to motors that drive the respective valve bodies.
上記ブロワ制御部181,184及び弁制御部183,185は中央制御装置80に接続されており、この中央制御装置80から制御信号を受けて、各ブロワ81,84と各弁83,85の動作を制御するようになっている。中央制御装置80には、第1熱交換器31の排出管319に取り付けられた酸素センサ88と、燃料供給管28の筒部28aに取り付けられた水分センサ89に接続されている。中央制御装置80は、酸素センサ88によって燃焼排ガス中の残留酸素を検知し、この残留酸素量に基づいて、底部空気室R3に供給する混合気体の燃焼排ガスの割合を制御するようになっている。このように、中央制御装置80は混合制御部として機能する。また、中央制御装置80は、上記水分センサ89によって燃料に含まれる水分を検知し、この水分量に基づいて、加熱空気室R4に供給する燃焼排ガスの量を制御するようになっている。このように、中央制御装置80は混合制御部及びガス量制御部として機能する。   The blower control units 181 and 184 and the valve control units 183 and 185 are connected to the central control unit 80. Upon receiving a control signal from the central control unit 80, the blowers 81 and 84 and the valves 83 and 85 operate. Is to control. The central controller 80 is connected to an oxygen sensor 88 attached to the discharge pipe 319 of the first heat exchanger 31 and a moisture sensor 89 attached to the cylinder portion 28 a of the fuel supply pipe 28. The central controller 80 detects the residual oxygen in the combustion exhaust gas by the oxygen sensor 88, and controls the ratio of the combustion exhaust gas of the mixed gas supplied to the bottom air chamber R3 based on the residual oxygen amount. . Thus, the central controller 80 functions as a mixing controller. Further, the central control device 80 detects the moisture contained in the fuel by the moisture sensor 89, and controls the amount of combustion exhaust gas supplied to the heated air chamber R4 based on the moisture content. Thus, the central controller 80 functions as a mixing controller and a gas amount controller.
なお、酸素センサ88は、第1熱交換器31の排出管319以外に、バーナ2の排気管215等の他の位置に取り付けてもよい。   The oxygen sensor 88 may be attached to other positions such as the exhaust pipe 215 of the burner 2 in addition to the exhaust pipe 319 of the first heat exchanger 31.
上記構成の温水ボイラ1は、以下のように動作する。まず、燃料サイロ4の排出コンベア42とスクリューコンベア5を起動し、燃料サイロ4の箱体41の燃料をスクリューコンベア5からバーナ2に搬送する。ここで、燃料サイロ4に貯蔵された燃料は間伐材や製材端材や建築廃材のチップであり、材料の種類が異なることから寸法にばらつきがある。しかしながら、スクリューコンベア5で搬送される際に燃料破砕部で破砕されるので、寸法のばらつきが効果的に低減される。燃料破砕部で破砕された燃料は、スクリューコンベア5の排出口54bから燃料供給管28に送られ、第1の螺旋羽根52と第2の螺旋羽根53との押圧作用により、燃料供給管28内を上方に搬送される。燃料は、燃料供給管28の横排出穴283から排出されて燃料支持具29の表面に受け取られると共に、燃料供給管28の上端の排出開口284から排出されて、環状フランジ285上に裾野が位置する形状に山積みされる。排出開口284から排出されて溢れた燃料は、燃料支持具29の表面に受け取られる。   The hot water boiler 1 having the above-described configuration operates as follows. First, the discharge conveyor 42 and the screw conveyor 5 of the fuel silo 4 are activated, and the fuel in the box 41 of the fuel silo 4 is conveyed from the screw conveyor 5 to the burner 2. Here, the fuel stored in the fuel silo 4 is thinned wood, sawn timber, and building waste chips, and there are variations in dimensions due to different types of materials. However, since it is crushed by the fuel crushing part when it is conveyed by the screw conveyor 5, the variation in dimensions is effectively reduced. The fuel crushed in the fuel crushing section is sent to the fuel supply pipe 28 from the discharge port 54b of the screw conveyor 5, and is pressed into the fuel supply pipe 28 by the pressing action of the first spiral blade 52 and the second spiral blade 53. Is conveyed upward. The fuel is discharged from the lateral discharge hole 283 of the fuel supply pipe 28 and received by the surface of the fuel support 29, and is discharged from the discharge opening 284 at the upper end of the fuel supply pipe 28, and the base is positioned on the annular flange 285. Are piled up in a shape to do. The overflowed fuel discharged from the discharge opening 284 is received by the surface of the fuel support 29.
バーナ2の燃焼状態が安定すると、燃料供給管28の拡径部28bの排ガス導入路281を通して加熱空気室R4から比較的高温の燃焼排ガスが供給される。これにより、燃料供給管28を搬送される燃料は、燃焼排ガスの熱で乾燥する。後述するように、加熱空気室R4から燃料供給管28に供給する燃焼排ガスの量を、燃料に含まれる水分量に応じて調節することにより、燃料の水分量にばらつきがあっても安定して燃料を乾燥させるようになっている。   When the combustion state of the burner 2 is stabilized, relatively high-temperature combustion exhaust gas is supplied from the heated air chamber R4 through the exhaust gas introduction path 281 of the enlarged diameter portion 28b of the fuel supply pipe 28. Thereby, the fuel conveyed through the fuel supply pipe 28 is dried by the heat of the combustion exhaust gas. As will be described later, by adjusting the amount of combustion exhaust gas supplied from the heated air chamber R4 to the fuel supply pipe 28 in accordance with the amount of moisture contained in the fuel, the amount of moisture in the fuel can be stabilized even if it varies. The fuel is dried.
燃料支持具29の表面と燃料供給管28の上端に支持された燃料は、着火部27によって着火される。すなわち、着火部27の燃料噴射ノズル272から燃料に向けて灯油を噴射すると共にスパークプラグ273に電圧を印加して火花を発生させて、灯油に点火して燃料に着火する。これと共に、空気ブロワ84が起動して、空気が空気分岐弁83を通って第1空気室R1及び第2空気室R2に供給され、第1空気導入路216及び第2空気導入路218から第1燃焼室C1及び第2燃焼室C2に燃焼用空気が供給される。燃焼用空気の供給が開始されることにより、着火した燃料が燃焼を開始する。   The fuel supported on the surface of the fuel support 29 and the upper end of the fuel supply pipe 28 is ignited by the ignition unit 27. That is, kerosene is injected toward the fuel from the fuel injection nozzle 272 of the igniter 27 and a voltage is applied to the spark plug 273 to generate a spark, which ignites the kerosene and ignites the fuel. At the same time, the air blower 84 is activated, and air is supplied to the first air chamber R1 and the second air chamber R2 through the air branch valve 83, and is supplied from the first air introduction path 216 and the second air introduction path 218 to the first air chamber R1. Combustion air is supplied to the first combustion chamber C1 and the second combustion chamber C2. When the supply of combustion air is started, the ignited fuel starts to burn.
図12は、第1燃焼室C1及び第2燃焼室C2内の燃焼用空気と燃焼排ガスの流れを模式的に示した斜視図である。図12において、燃料支持具29の表面には燃料が配置されるが、燃料は図示していない。また、燃料供給管28は図示していない。   FIG. 12 is a perspective view schematically showing the flow of combustion air and combustion exhaust gas in the first combustion chamber C1 and the second combustion chamber C2. In FIG. 12, the fuel is arranged on the surface of the fuel support 29, but the fuel is not shown. The fuel supply pipe 28 is not shown.
図12に示すように、第1燃焼室C1に第1空気導入路216の複数の貫通穴217から径方向に対して傾斜する方向に、矢印S1で示すように燃焼用空気が供給される。また、第2燃焼室C2に第2空気導入路218の複数の貫通穴219から径方向に対して傾斜する方向に、矢印S2で示すように燃焼用空気が供給される。また、燃料支持具29の複数の貫通穴293から、矢印D1で示すように、燃料支持具29の傾斜面部291の法線に対して傾斜する方向に混合気体が吹き出される。これらにより、矢印Fで示すように、第1燃焼室C1及び第2燃焼室C2内に、燃焼用空気と燃焼ガスの上昇旋回流を形成することができる。この燃焼用空気と燃焼ガスの上昇旋回流により、第1燃焼室C1及び第2燃焼室C2内の燃焼用空気と燃焼ガスの流れの密度を増大でき、燃料を効率的に酸化して燃焼を促進することができる。また、第1空気導入路216と第2空気導入路218から第1燃焼室C1及び第2燃焼室C2内に供給される燃焼用空気は前加熱されているので、第1燃焼室C1及び第2燃焼室C2内の温度を高めて燃焼効率を向上できる。また、燃料支持具29の貫通穴293から第1燃焼室C1に供給される混合気体は、空気と混合される燃焼排ガスによって予め温度が上昇しているので、第1燃焼室C1内の温度を高めて燃焼効率を向上できる。   As shown in FIG. 12, combustion air is supplied to the first combustion chamber C1 from the plurality of through holes 217 of the first air introduction path 216 in a direction inclined with respect to the radial direction, as indicated by an arrow S1. Further, combustion air is supplied to the second combustion chamber C2 from the plurality of through holes 219 of the second air introduction path 218 in a direction inclined with respect to the radial direction, as indicated by an arrow S2. Further, the mixed gas is blown out from the plurality of through holes 293 of the fuel support 29 in a direction inclined with respect to the normal line of the inclined surface portion 291 of the fuel support 29 as indicated by an arrow D1. As a result, as shown by an arrow F, an upward swirling flow of combustion air and combustion gas can be formed in the first combustion chamber C1 and the second combustion chamber C2. By this upward swirling flow of combustion air and combustion gas, the density of the flow of combustion air and combustion gas in the first combustion chamber C1 and the second combustion chamber C2 can be increased, and the fuel is efficiently oxidized and burned. Can be promoted. Further, since the combustion air supplied from the first air introduction path 216 and the second air introduction path 218 into the first combustion chamber C1 and the second combustion chamber C2 is preheated, the first combustion chamber C1 and the first combustion chamber C1 2 The combustion efficiency can be improved by increasing the temperature in the combustion chamber C2. Moreover, since the temperature of the mixed gas supplied from the through hole 293 of the fuel support 29 to the first combustion chamber C1 has been increased in advance by the combustion exhaust gas mixed with air, the temperature in the first combustion chamber C1 is set to be higher. Increase the combustion efficiency.
また、燃焼排ガスが空気と混合されて燃料支持具29の貫通穴293から第1燃焼室C1に供給されると共に、燃料の前加熱を行った後の燃焼排ガスが燃料供給管28から第1燃焼室C1に供給される。こうして、一旦バーナ2で燃焼した燃焼排ガスが、第1燃焼室C1に戻されて再度燃焼するので、燃焼排ガスの未燃成分を燃焼させることができ、燃料の燃焼効率を全体として向上させることができる。   Further, the combustion exhaust gas is mixed with air and supplied from the through hole 293 of the fuel support 29 to the first combustion chamber C1, and the combustion exhaust gas after preheating the fuel is supplied from the fuel supply pipe 28 to the first combustion. It is supplied to the chamber C1. Thus, the flue gas once burned in the burner 2 is returned to the first combustion chamber C1 and burned again, so that the unburned components of the flue gas can be burned, and the combustion efficiency of the fuel can be improved as a whole. it can.
第1燃焼室C1及び第2燃焼室C2で燃料が燃焼して生成された燃焼排ガスは、排気管215を通ってバーナ2から排出され、第1熱交換機31で水と熱交換を行って水を加熱する。第1熱交換器31から排出された燃焼排ガスは、サイクロン装置6で灰が除去された後、排ガスブロワ7で吸引されて大気に排出される。   The combustion exhaust gas generated by the combustion of fuel in the first combustion chamber C1 and the second combustion chamber C2 is discharged from the burner 2 through the exhaust pipe 215, and is exchanged with the water by the first heat exchanger 31 to produce water. Heat. The combustion exhaust gas discharged from the first heat exchanger 31 is sucked by the exhaust gas blower 7 and discharged to the atmosphere after the ash is removed by the cyclone device 6.
第1熱交換器31で燃焼排ガスと熱交換して加熱された水は、第2熱交換器32に導かれ、第1燃焼室C1及び第2燃焼室C2からの熱と熱交換して更に加熱される。第2熱交換器32で加熱された水は、温水となって水排出口22から排出される。   The water heated by exchanging heat with the combustion exhaust gas in the first heat exchanger 31 is guided to the second heat exchanger 32 to further exchange heat with the heat from the first combustion chamber C1 and the second combustion chamber C2. Heated. The water heated by the second heat exchanger 32 becomes warm water and is discharged from the water discharge port 22.
この温水ボイラ1は、燃料の燃焼状態や燃料の水分量に基づいて、中央制御装置80の制御により、燃焼用空気の供給量の制御と、燃焼排ガスの戻し量の制御を行う。   The hot water boiler 1 controls the supply amount of combustion air and the return amount of combustion exhaust gas under the control of the central controller 80 based on the combustion state of the fuel and the moisture content of the fuel.
バーナ2において、燃料の燃焼度が低い場合、酸素量が増大する。この燃焼排ガスに残留する酸素量を、第1熱交換器31の排出管319に取り付けられた酸素センサ88で検出する。酸素センサ88の検出値が所定の基準値を超える場合、中央制御装置80は、ブロワ制御部181に制御信号aを出力して排ガスブロワ81の送風量を増大させる。これと共に、中央制御装置80は、弁制御部185に制御信号eを出力して、排ガス分岐弁85の底部空気室R3側のポートの開度を増大させる。こうして、底部空気室R3に供給する混合気体の燃焼排ガスの割合を増大させて、第1燃焼室C1に戻す燃焼排ガスの量を増大させて、燃焼排ガスの未燃成分を第1燃焼室C1及び第2燃焼室C2で燃焼させる。これにより、燃料の燃焼効率を向上させることができ、また、未燃成分を大気に放出することによる周辺環境の汚染を防止できる。   In the burner 2, when the burnup of the fuel is low, the amount of oxygen increases. The amount of oxygen remaining in the combustion exhaust gas is detected by an oxygen sensor 88 attached to the exhaust pipe 319 of the first heat exchanger 31. When the detected value of the oxygen sensor 88 exceeds a predetermined reference value, the central controller 80 outputs a control signal a to the blower control unit 181 to increase the blown amount of the exhaust gas blower 81. At the same time, the central controller 80 outputs a control signal e to the valve controller 185 to increase the opening of the port on the bottom air chamber R3 side of the exhaust gas branch valve 85. Thus, the ratio of the combustion exhaust gas of the mixed gas supplied to the bottom air chamber R3 is increased, the amount of the combustion exhaust gas returned to the first combustion chamber C1 is increased, and the unburned components of the combustion exhaust gas are removed from the first combustion chamber C1 and Combustion is performed in the second combustion chamber C2. Thereby, the combustion efficiency of the fuel can be improved, and contamination of the surrounding environment due to the release of unburned components into the atmosphere can be prevented.
ところで、バーナ2への酸素供給量が少ない場合、不完全燃焼が発生して燃焼排ガスに残留する酸素量が著しく減少する。酸素センサ88の検出値が所定の基準値を下回る場合、中央制御装置80は、ブロワ制御部184に制御信号bを出力して空気ブロワ84の送風量を増大させると共に、ブロワ制御部181に制御信号aを出力して排ガスブロワ81の送風量を減少させる。更に、中央制御装置80は、弁制御部183に制御信号dを出力して、空気分岐弁83の底部空気室R3側のポートの開度を増大させる。また、中央制御装置80は、弁制御部185に制御信号eを出力して、排ガス分岐弁85の底部空気室R3側のポートの開度を減少させる。こうして、底部空気室R3に供給する混合気体の燃焼排ガスの割合を減少させると共に、第1空気室R1及び第2空気室R2に供給する燃焼用空気の量を増大させる。これにより、第1燃焼室C1及び第2燃焼室C2に供給する酸素量を増大させて、不完全燃焼を解消することができる。   By the way, when the amount of oxygen supplied to the burner 2 is small, incomplete combustion occurs and the amount of oxygen remaining in the combustion exhaust gas is significantly reduced. When the detected value of the oxygen sensor 88 falls below a predetermined reference value, the central controller 80 outputs a control signal b to the blower control unit 184 to increase the amount of air blown by the air blower 84 and to control the blower control unit 181. The signal a is output to reduce the amount of air blown from the exhaust gas blower 81. Further, the central controller 80 outputs a control signal d to the valve controller 183 to increase the opening of the port on the bottom air chamber R3 side of the air branch valve 83. Further, the central controller 80 outputs a control signal e to the valve controller 185 to reduce the opening degree of the port on the bottom air chamber R3 side of the exhaust gas branch valve 85. Thus, the ratio of the combustion exhaust gas of the mixed gas supplied to the bottom air chamber R3 is decreased, and the amount of combustion air supplied to the first air chamber R1 and the second air chamber R2 is increased. Thereby, the amount of oxygen supplied to the 1st combustion chamber C1 and the 2nd combustion chamber C2 can be increased, and incomplete combustion can be eliminated.
燃料サイロ4からスクリューコンベア5によってバーナ2に供給される燃料は、間伐材や製材端材や建築廃材のチップであり、材料の種類が異なることから水分量にばらつきがある。この燃料の水分量を、燃料供給管28の筒部28aに取り付けられた水分センサ89で検出する。水分センサ89の検出値が所定の基準値を超える場合、中央制御装置80は、ブロワ制御部181に制御信号aを出力して排ガスブロワ81の回転数を増大させる。これと共に、中央制御装置80は、弁制御部185に制御信号eを出力して、排ガス分岐弁85の加熱空気室R4側のポートの開度を増大させる。こうして、加熱空気室R4に供給する燃焼排ガス量を増大させ、加熱空気室R4から燃料供給管28に導く燃焼排ガス量を増大させる。これにより、燃料供給管28内の燃料に与える熱量を増大させて乾燥を促し、第1燃焼室C1に供給する燃料の水分量を低減させて、燃焼効率の低下を防止することができる。   The fuel supplied from the fuel silo 4 to the burner 2 by the screw conveyor 5 is thinned lumber, lumber mill ends or building waste chips, and the amount of water varies because the types of materials are different. The moisture content of the fuel is detected by a moisture sensor 89 attached to the cylinder portion 28a of the fuel supply pipe 28. When the detected value of the moisture sensor 89 exceeds a predetermined reference value, the central controller 80 outputs a control signal a to the blower control unit 181 to increase the rotational speed of the exhaust gas blower 81. At the same time, the central controller 80 outputs a control signal e to the valve controller 185 to increase the opening of the port on the heated air chamber R4 side of the exhaust gas branch valve 85. Thus, the amount of combustion exhaust gas supplied to the heated air chamber R4 is increased, and the amount of combustion exhaust gas led from the heated air chamber R4 to the fuel supply pipe 28 is increased. As a result, the amount of heat applied to the fuel in the fuel supply pipe 28 is increased to promote drying, and the amount of water in the fuel supplied to the first combustion chamber C1 can be reduced, thereby preventing a reduction in combustion efficiency.
なお、空気分岐弁83の下流側の第1空気室R1と第2空気室R2との分岐点に分岐弁を設け、この分岐弁により、第1空気室R1に供給する燃焼用空気の量と、第2空気室R2に供給する燃焼用空気の量の分配割合を調整してもよい。   A branch valve is provided at the branch point between the first air chamber R1 and the second air chamber R2 on the downstream side of the air branch valve 83, and the amount of combustion air supplied to the first air chamber R1 by this branch valve The distribution ratio of the amount of combustion air supplied to the second air chamber R2 may be adjusted.
この温水ボイラ1のバーナ2は、バルブ装置9で第1燃焼室C1に水を供給することにより、燃焼排ガスの未燃成分の削減と、燃焼熱量の増大を行う。このバルブ装置9は中央制御装置80の制御により、第1及び第2燃焼室C1,C2内の温度が十分に上昇した状態で作動する。すなわち、中央制御装置80は、第1燃焼室C1に設けられた図示しない温度センサから検出信号を受け、第1燃焼室C1の温度が所定の基準温度を満たしていると判断すると、バルブ装置9に接続された図示しないバルブ制御部に制御信号を出力する。制御信号を受けたバルブ制御部は、弁駆動部94に弁体92を駆動させて、弁体92の弁位置を第1燃焼室C1の温度に対応する位置に調節する。これにより、第2熱交換器32の水が、連通管91の吐出口91bから第1空気室R1内に供給されて霧状となり、霧状の水分が第1空気導入路216を通して第1燃焼室C1に供給される。こうして、燃焼温度に応じた水分を第1燃焼室C1に供給することにより、第1燃焼室C1に水性ガスを生成し、燃焼反応を促進して燃焼排ガスの未燃成分を減少させると共に、生成熱量を増大することができる。   The burner 2 of the hot water boiler 1 supplies water to the first combustion chamber C1 by the valve device 9, thereby reducing unburned components of the combustion exhaust gas and increasing the amount of combustion heat. The valve device 9 operates in a state in which the temperatures in the first and second combustion chambers C1 and C2 are sufficiently increased under the control of the central control device 80. That is, when the central controller 80 receives a detection signal from a temperature sensor (not shown) provided in the first combustion chamber C1, and determines that the temperature of the first combustion chamber C1 satisfies a predetermined reference temperature, the valve device 9 A control signal is output to a valve control unit (not shown) connected to. Upon receipt of the control signal, the valve control unit drives the valve drive unit 94 to adjust the valve position of the valve body 92 to a position corresponding to the temperature of the first combustion chamber C1. As a result, the water in the second heat exchanger 32 is supplied into the first air chamber R1 from the discharge port 91b of the communication pipe 91 to form a mist, and the mist-like water is first combusted through the first air introduction path 216. It is supplied to the chamber C1. In this way, by supplying moisture corresponding to the combustion temperature to the first combustion chamber C1, water gas is generated in the first combustion chamber C1, and the combustion reaction is promoted to reduce the unburned components of the combustion exhaust gas. The amount of heat can be increased.
以上のように、本実施形態のボイラ1は、バーナ2にスクリューコンベア5で燃料を搬送する際に燃料の破砕を行うと共に、この燃料を燃料供給管28で加熱して水分量を低減させた後、第1燃焼室C1に供給する。したがって、例えば伐採直後の間伐材や、伐採から時間が経過した製材端材等が混在するような、異なる種類の材料が混在する植物性バイオマスを燃料に用いても、第1及び第2燃焼室C1,C2に安定した燃焼状態を得ることができ、安定した温度と量の温水を供給することができる。その結果、このボイラ1は、木質ペレットを用いる従来のボイラよりも、燃料の製造に消費されたエネルギーを考慮してもカーボンニュートラルに近い程度に、二酸化炭素の排出量を削減できる。また、製造コストの安い燃料を用いることができるので、温水ボイラ1の燃料費を効果的に低減することができる。   As described above, the boiler 1 of the present embodiment crushes the fuel when the fuel is conveyed to the burner 2 by the screw conveyor 5 and heats the fuel with the fuel supply pipe 28 to reduce the water content. Then, it supplies to the 1st combustion chamber C1. Therefore, the first and second combustion chambers can be used even if, for example, plant biomass containing a mixture of different types of materials such as thinned wood immediately after logging, or sawmill scraps whose time has elapsed since logging is mixed, is used as fuel. A stable combustion state can be obtained in C1 and C2, and a stable temperature and amount of hot water can be supplied. As a result, the boiler 1 can reduce the amount of carbon dioxide emission to a level close to carbon neutral even when considering the energy consumed in the production of fuel, compared to a conventional boiler using wood pellets. Moreover, since the fuel with low manufacturing cost can be used, the fuel cost of the hot water boiler 1 can be reduced effectively.
上記実施形態において、第1燃焼室C1に燃料を供給する燃料搬送部は、スクリューコンベア5と燃料供給管28とで形成されたが、燃料搬送部は、燃料サイロ4から燃料を搬出する搬出用のスクリューコンベアと、この搬出用のスクリューコンベアで搬送された燃料を燃焼室に供給する供給用のスクリューコンベアとで形成されていてもよい。図13は、供給用のスクリューコンベヤを適用した変形例のバーナ2の下部を示す断面図である。   In the above-described embodiment, the fuel conveyance unit that supplies fuel to the first combustion chamber C1 is formed by the screw conveyor 5 and the fuel supply pipe 28. However, the fuel conveyance unit is used for carrying out fuel from the fuel silo 4. And a supply screw conveyor for supplying the fuel conveyed by the unloading screw conveyor to the combustion chamber. FIG. 13 is a cross-sectional view showing a lower part of a burner 2 of a modified example to which a screw conveyor for supply is applied.
このバーナ2は、バーナ部2の下方に、スクリューコンベヤで形成された搬出コンベヤ5と、この搬出コンベヤ5の終端に接続されてスクリューコンベヤで形成された供給コンベヤ101を有する。供給コンベヤ101は、第1燃焼室C1の底面を画定する底板210を貫通して配置されており、上部が第1燃焼室C1の下部に突出している。供給コンベヤ101は、円筒状のケーシング102と、ケーシング102内に収容された回転軸104及びスクリュー羽根105を有する。ケーシング102は、下端部の側面に搬出コンベヤ5のケーシングが固定されていると共に、上端に燃料の排出開口が設けられている。ケーシング102の上端には、排出開口を取り囲むフランジ103が設けられている。供給コンベヤ101の回転軸104の下端は図示しない熱シールドで隔てられたモータMに接続されている一方、回転軸104の上端には燃料の拡散棒106が固定されている。拡散棒106は、ケーシング102の上端の排出開口よりも多少上方の位置で回転駆動されるように形成されている。これにより、搬送コンベヤ5で搬送された燃料を、回転軸104及びスクリュー羽根105の回転動作でケーシング102内を上方へ送り、上端の排出開口から排出した後、回転軸104によって回転駆動される拡散棒106で第1燃焼室C1の底部に拡散させるように形成されている。供給コンベヤ101のケーシング102の排出開口は、第1燃焼室C1の第1空気導入路216を形成する貫通穴217よりも多少低い高さに位置している。   The burner 2 has a discharge conveyor 5 formed by a screw conveyor and a supply conveyor 101 connected to the terminal end of the discharge conveyor 5 and formed by a screw conveyor below the burner unit 2. The supply conveyor 101 is disposed through the bottom plate 210 that defines the bottom surface of the first combustion chamber C1, and the upper portion projects from the lower portion of the first combustion chamber C1. The supply conveyor 101 includes a cylindrical casing 102, a rotating shaft 104 and screw blades 105 accommodated in the casing 102. In the casing 102, the casing of the carry-out conveyor 5 is fixed to the side surface of the lower end portion, and a fuel discharge opening is provided at the upper end. A flange 103 surrounding the discharge opening is provided at the upper end of the casing 102. The lower end of the rotating shaft 104 of the supply conveyor 101 is connected to a motor M separated by a heat shield (not shown), while a fuel diffusion rod 106 is fixed to the upper end of the rotating shaft 104. The diffusion rod 106 is formed to be rotationally driven at a position slightly above the discharge opening at the upper end of the casing 102. As a result, the fuel conveyed by the conveyor 5 is sent upward in the casing 102 by the rotating operation of the rotating shaft 104 and the screw blade 105, discharged from the discharge opening at the upper end, and then rotated by the rotating shaft 104. The rod 106 is formed so as to diffuse into the bottom of the first combustion chamber C1. The discharge opening of the casing 102 of the supply conveyor 101 is located at a slightly lower height than the through hole 217 forming the first air introduction path 216 of the first combustion chamber C1.
供給コンベヤ101のケーシング102の外径側には、このケーシング102と同心に空気供給管107が設けられており、この空気供給管107の内側面とケーシング102の外側面との間に、第1補助空気供給路109が形成されている。第1補助空気供給路109は、空気供給管107の上端とケーシング102のフランジ103との間に形成された環状開口109aから、燃焼用空気を供給するように形成されている。第1補助空気供給路109は、底板210の下側に供給コンベヤ101を取り囲むように形成された概ね環状の空気供給室R6から、燃焼用空気が供給される。   An air supply pipe 107 is provided concentrically with the casing 102 on the outer diameter side of the casing 102 of the supply conveyor 101, and the first side is provided between the inner side surface of the air supply pipe 107 and the outer side surface of the casing 102. An auxiliary air supply path 109 is formed. The first auxiliary air supply passage 109 is formed so as to supply combustion air from an annular opening 109 a formed between the upper end of the air supply pipe 107 and the flange 103 of the casing 102. The first auxiliary air supply passage 109 is supplied with combustion air from a generally annular air supply chamber R6 formed to surround the supply conveyor 101 below the bottom plate 210.
また、第1補助空気供給路109以外に、第1燃焼室C1の下部の外径側に設けられた第2補助空気供給路110を通して、第1燃焼室C1の底部に燃焼用空気が供給されるようになっている。第2補助空気供給路110は、底板210上に配置された燃料支持具29の外径面と内壁21の内周面との間に形成されており、底板210の外径部に設けられた外径貫通穴210cを通して、空気供給室R6から燃焼用空気が供給されるようになっている。   In addition to the first auxiliary air supply passage 109, combustion air is supplied to the bottom of the first combustion chamber C1 through a second auxiliary air supply passage 110 provided on the outer diameter side of the lower portion of the first combustion chamber C1. It has become so. The second auxiliary air supply path 110 is formed between the outer diameter surface of the fuel support 29 disposed on the bottom plate 210 and the inner peripheral surface of the inner wall 21, and is provided at the outer diameter portion of the bottom plate 210. Combustion air is supplied from the air supply chamber R6 through the outer diameter through hole 210c.
燃料支持具29は、図4Aの燃料支持具29と同じ構成を有し、傾斜面部291と、筒部292と、貫通穴293と、立壁294と、カバー295とを有する。燃料支持具29の底側に、底板210の径方向の中央に形成された貫通穴210aを通して加熱媒体としての燃焼排ガスが導かれ、この燃焼排ガスが、燃料支持具29上に支持された燃料に、貫通穴293を通して供給されるようになっている。また、底板210の内径部に形成された貫通穴210bを通して導かれた燃焼排ガスが、燃料支持具29の内径部に形成された貫通穴と空気供給管107の外周面との間の環状の隙間から、空気供給管107の周囲に位置する燃料に供給されるようになっている。上記底板210の貫通穴210bの上方には、空気供給管107の外周面から径方向外側に突出する環状のじゃま板108が設けられており、このじゃま板108により、燃料が貫通穴210bを閉塞することを防止している。   The fuel support 29 has the same configuration as the fuel support 29 of FIG. 4A and includes an inclined surface portion 291, a cylindrical portion 292, a through hole 293, a standing wall 294, and a cover 295. Combustion exhaust gas as a heating medium is guided to the bottom side of the fuel support 29 through a through hole 210a formed in the center in the radial direction of the bottom plate 210, and this combustion exhaust gas is converted into fuel supported on the fuel support 29. , And is supplied through the through hole 293. In addition, the combustion exhaust gas guided through the through hole 210 b formed in the inner diameter portion of the bottom plate 210 is an annular gap between the through hole formed in the inner diameter portion of the fuel support 29 and the outer peripheral surface of the air supply pipe 107. From this, the fuel is supplied to the fuel located around the air supply pipe 107. An annular baffle plate 108 is provided above the through hole 210b of the bottom plate 210 so as to protrude radially outward from the outer peripheral surface of the air supply pipe 107. By this baffle plate 108, fuel closes the through hole 210b. To prevent it.
空気供給室R6は、底板210の下側面に固定された円筒状ケーシング124の内側に形成されている。空気供給室R6内の上部の内径側には、加熱媒体としての燃焼排ガスを第1燃焼室C1に供給するための排ガス供給室R5が設けられている。排ガス供給室R5は、空気供給室R6の円筒状ケーシング124と同心に配置された円筒状ケーシング125内に形成されており、この円筒状ケーシング125と、下端に固定された環状板とで空気供給室R6と区画されている。2つの円筒状ケーシング124,126には、図示しない導入管が夫々の接線方向を向いて取り付けられている。これらの導入管を通して、排ガス供給室R5には燃焼排ガスが、空気室R6には燃焼用空気が供給されることにより、排ガス供給室R5には燃焼排ガスの旋回流が形成され、空気室R6には燃焼用空気の旋回流が形成されるようになっている。これにより、排ガス供給室R5から燃料支持具29の貫通穴293と燃料支持具29の内径部の貫通穴を通して、高温の燃焼排ガスの旋回流を燃料に供給するように形成されている。また、空気室R6から第1補助空気供給路109と第2補助空気供給路110を通して、燃焼用空気の旋回流を燃料の上方の内径側と外径側とに供給するように形成されている。   The air supply chamber R6 is formed inside a cylindrical casing 124 fixed to the lower surface of the bottom plate 210. An exhaust gas supply chamber R5 for supplying combustion exhaust gas as a heating medium to the first combustion chamber C1 is provided on the inner diameter side of the upper part in the air supply chamber R6. The exhaust gas supply chamber R5 is formed in a cylindrical casing 125 arranged concentrically with the cylindrical casing 124 of the air supply chamber R6, and air is supplied by the cylindrical casing 125 and an annular plate fixed to the lower end. It is separated from the room R6. The two cylindrical casings 124 and 126 are each provided with an introduction pipe (not shown) facing in the tangential direction. Through these introduction pipes, combustion exhaust gas is supplied to the exhaust gas supply chamber R5, and combustion air is supplied to the air chamber R6, so that a swirling flow of the combustion exhaust gas is formed in the exhaust gas supply chamber R5, and the air chamber R6 enters the air chamber R6. A swirling flow of combustion air is formed. Thus, the swirl flow of the high-temperature combustion exhaust gas is supplied to the fuel from the exhaust gas supply chamber R5 through the through hole 293 of the fuel support 29 and the through hole of the inner diameter portion of the fuel support 29. Further, the swirl flow of the combustion air is supplied from the air chamber R6 to the inner diameter side and the outer diameter side above the fuel through the first auxiliary air supply path 109 and the second auxiliary air supply path 110. .
図14は、変形例のバーナ2へ燃焼用空気と燃焼排ガスを供給する給気系統を示す模式図である。変形例の給気系統は、燃焼用空気と燃焼排ガスを混合することなく、互いに独立してバーナ2に供給する点が、図11の給気系統と相違する。図14に関し、図11の給気系統と同一の部分には同一の参照番号を付して詳細な説明を省略する。変形例の給気系統は、空気ブロワ84により吸引した空気を、空気分岐弁83で第1空気室R1及び第2空気室R2側と、空気供給室R6側に分流する。空気分岐弁83で第1空気室R1及び第2空気室R2側に分流された空気は、第1空気室R1及び第2空気室R2で旋回流になり、矢印S1及びS2で示すように、第1空気導入路216の複数の貫通穴217と、第2空気導入路218の複数の貫通穴219から、第1燃焼室C1と第2燃焼室C2とに夫々旋回状に供給される。一方、空気分岐弁83で空気供給室R6側に分流された空気は、空気供給室R6で旋回流になり、第1補助空気供給路109と第2補助空気供給路110を通して、矢印A1及びA2で示すように、第1燃焼室C1の燃料の上方の内径側と外径側に旋回状に供給される。   FIG. 14 is a schematic diagram showing an air supply system for supplying combustion air and combustion exhaust gas to the burner 2 of a modified example. The air supply system of the modified example is different from the air supply system of FIG. 11 in that the combustion air and the combustion exhaust gas are supplied to the burner 2 independently without mixing. 14, the same parts as those in the air supply system of FIG. 11 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In the air supply system of the modification, the air sucked by the air blower 84 is diverted to the first air chamber R1 and second air chamber R2 side by the air branch valve 83 and the air supply chamber R6 side. The air diverted to the first air chamber R1 and the second air chamber R2 by the air branch valve 83 becomes a swirl flow in the first air chamber R1 and the second air chamber R2, and as indicated by arrows S1 and S2, From the plurality of through holes 217 of the first air introduction path 216 and the plurality of through holes 219 of the second air introduction path 218, the first combustion chamber C1 and the second combustion chamber C2 are respectively supplied in a swirling manner. On the other hand, the air diverted to the air supply chamber R6 side by the air branch valve 83 turns into a swirl flow in the air supply chamber R6 and passes through the first auxiliary air supply path 109 and the second auxiliary air supply path 110, and the arrows A1 and A2 As shown in FIG. 1, the fuel is supplied in a swirl shape to the inner diameter side and the outer diameter side above the fuel in the first combustion chamber C1.
これと共に、変形例の給気系統は、排ガスブロワ81で吸引した燃焼排ガスを、排ガス供給室R5に供給して排ガス供給室R5に燃焼排ガスの旋回流を形成する。この燃焼排ガスは、矢印D2で示すように、底板210の貫通穴210aと燃料支持具29の貫通穴293を通って傾斜面部291上の燃料に旋回状に供給される。これと共に、矢印D3で示すように、底板210の貫通穴210bを通して傾斜面部291上の燃料の内径側に旋回状に供給される。   At the same time, the air supply system of the modified example supplies the combustion exhaust gas sucked by the exhaust gas blower 81 to the exhaust gas supply chamber R5 to form a swirling flow of the combustion exhaust gas in the exhaust gas supply chamber R5. This combustion exhaust gas is supplied in a swirling manner to the fuel on the inclined surface portion 291 through the through hole 210a of the bottom plate 210 and the through hole 293 of the fuel support 29 as indicated by an arrow D2. At the same time, as indicated by an arrow D3, the fuel is supplied in a swirling manner to the inner diameter side of the fuel on the inclined surface portion 291 through the through hole 210b of the bottom plate 210.
中央制御装置80は、ブロワ制御部184によるブロワ84の風量と、弁制御部183による空気分岐弁83の開度とを調節して、第1燃焼室C1及び第2燃焼室C2と、燃料の上方の内径側と外径側に供給される燃焼用空気の量を調整する。この燃焼用空気の量は、供給コンベヤ101の燃料の供給量と、第1燃焼室C1に設けられた図示しない温度センサで測定した燃焼室温度に基づいて制御する。これにより、燃焼温度に応じた量の燃焼用空気を、第1及び第2燃焼室C1,C2に供給することができ、燃料の燃焼状態を適切に調節することができる。   The central control device 80 adjusts the air volume of the blower 84 by the blower control unit 184 and the opening degree of the air branch valve 83 by the valve control unit 183, and the first combustion chamber C 1 and the second combustion chamber C 2, and the fuel The amount of combustion air supplied to the upper inner diameter side and outer diameter side is adjusted. The amount of combustion air is controlled based on the amount of fuel supplied from the supply conveyor 101 and the combustion chamber temperature measured by a temperature sensor (not shown) provided in the first combustion chamber C1. Thus, an amount of combustion air corresponding to the combustion temperature can be supplied to the first and second combustion chambers C1 and C2, and the combustion state of the fuel can be adjusted appropriately.
また、中央制御装置80は、ブロワ制御部181によりブロワ81の風量を調節して、第1燃焼室C1の燃料支持具29上の燃料に供給される燃焼排ガスの量を調整する。この燃焼排ガスの量は、第1熱交換器31の排出管319に取り付けられた酸素センサ88からの酸素濃度と、燃料供給管28の筒部28aに取り付けられた水分センサ89からの燃料の水分量とに基づいて制御する。これにより、燃焼排ガスに残留した未燃成分の量に応じて燃焼排ガスを第1燃焼室C1に戻して、未燃ガスを燃焼させることができると共に、燃料に含まれる水分量に応じて燃焼排ガスを燃料に供給して、燃料を適切に乾燥させ、更には炭化及び燃焼を促進することができる。   Further, the central controller 80 adjusts the amount of combustion exhaust gas supplied to the fuel on the fuel support 29 in the first combustion chamber C1 by adjusting the air volume of the blower 81 by the blower controller 181. The amount of the combustion exhaust gas is determined by the oxygen concentration from the oxygen sensor 88 attached to the discharge pipe 319 of the first heat exchanger 31 and the water content of the fuel from the moisture sensor 89 attached to the cylinder portion 28a of the fuel supply pipe 28. Control based on quantity. Thereby, the combustion exhaust gas can be returned to the first combustion chamber C1 according to the amount of the unburned component remaining in the combustion exhaust gas, and the unburned gas can be burned, and the combustion exhaust gas according to the amount of water contained in the fuel. Can be supplied to the fuel to properly dry the fuel and further promote carbonization and combustion.
このように、変形例の給気系統によれば、温度に応じた適切な燃焼用空気を燃焼室に供給することができると共に、燃焼排ガスの未燃成分を燃焼室に戻して燃焼させることができ、さらに、燃料を効果的に乾燥させることができ、したがって、燃料の水分量にばらつきが存在しても、燃焼室における燃焼状態を安定にすることができる。その結果、このバーナ2は、所定温度の燃焼排ガスを安定して生成することができ、ひいてはボイラの生成する温水の温度及び量を安定させることができる。   As described above, according to the air supply system of the modified example, it is possible to supply appropriate combustion air corresponding to the temperature to the combustion chamber and to return the unburned components of the combustion exhaust gas to the combustion chamber for combustion. In addition, the fuel can be effectively dried, so that the combustion state in the combustion chamber can be stabilized even if there is a variation in the moisture content of the fuel. As a result, the burner 2 can stably generate combustion exhaust gas at a predetermined temperature, and thus can stabilize the temperature and amount of hot water generated by the boiler.
また、この変形例のバーナ2によれば、空気供給管107の外周側及び燃料支持具29の上方に供給された燃料に、高温の燃焼排ガスを燃料支持具29の貫通穴293と内径部の貫通穴から燃焼排ガスを供給するので、第1燃焼室C1の燃焼に伴う熱が伝わり難い燃料の下側部分を効果的に加熱することができ、したがって、燃料を下側からも十分に乾燥及び炭化させることができる。また、燃焼排ガスに残留する未燃成分と酸素を燃料に供給することにより、燃料の燃焼を促進することができる。また、燃料の上方の内径側と外径側に、第1補助空気供給路109と第2補助空気供給路110を通して燃焼用空気を供給するので、燃料の燃焼を偏り無く促進させることができる。更に、燃焼排ガスの旋回流と燃焼用空気の旋回流を供給することにより、燃焼ガスと燃焼用空気を、燃料と燃料の上方に高密度に流して供給することができ、燃料の燃焼効率を向上させて燃料の完全燃焼に近づけることができる。   Further, according to the burner 2 of this modified example, high-temperature combustion exhaust gas is supplied to the fuel supplied to the outer peripheral side of the air supply pipe 107 and the upper side of the fuel support 29, between the through hole 293 and the inner diameter portion of the fuel support 29. Since the combustion exhaust gas is supplied from the through hole, it is possible to effectively heat the lower portion of the fuel that is difficult to transfer heat due to the combustion in the first combustion chamber C1, and therefore, the fuel can be sufficiently dried and dried from the lower side. Can be carbonized. Further, by supplying unburned components and oxygen remaining in the combustion exhaust gas to the fuel, combustion of the fuel can be promoted. In addition, since combustion air is supplied to the inner diameter side and the outer diameter side above the fuel through the first auxiliary air supply path 109 and the second auxiliary air supply path 110, combustion of the fuel can be promoted evenly. Furthermore, by supplying a swirling flow of combustion exhaust gas and a swirling flow of combustion air, the combustion gas and combustion air can be supplied by flowing in a high density above the fuel and the fuel, thereby improving the combustion efficiency of the fuel. It is possible to improve and approximate the complete combustion of fuel.
また、このバーナ2は、第1燃焼室C1の下部に、スクリューコンベヤで形成された供給コンベヤ101で燃料を供給するので、第1燃焼室C1への燃料の供給を停止して燃焼を停止する場合、供給コンベヤ101の内部に燃料が残留することなく第1燃焼室C1に燃料を全て排出することができる。   Moreover, since this burner 2 supplies fuel to the lower part of the 1st combustion chamber C1 with the supply conveyor 101 formed with the screw conveyor, the supply of the fuel to the 1st combustion chamber C1 is stopped, and combustion is stopped. In this case, all the fuel can be discharged into the first combustion chamber C1 without remaining in the supply conveyor 101.
上記実施形態において、植物性のバイオマス燃料として、間伐材や製材端材や建築廃材のチップを用いたが、例えば剪定材や伐根材のチップや、麦わらやサトウキビ殻の破砕片や、草等の他の植物性のバイオマス燃料を用いることができる。   In the above embodiment, thinned wood, sawn timber, and building waste chips were used as plant biomass fuel. For example, pruned wood, felled wood chips, straw and sugarcane shell fragments, grass, etc. Other plant biomass fuels can be used.
上記実施形態において、ジャケット式の第1熱交換器C1と多管式の第2熱交換器C2を用いたが、熱交換器の種類はジャケット式や多管式に限定されない。また、バーナ2に第2熱交換器C2を設けなくてもよい。   In the above embodiment, the jacket-type first heat exchanger C1 and the multi-tubular second heat exchanger C2 are used, but the type of the heat exchanger is not limited to the jacket-type or multi-tube type. Further, the burner 2 may not be provided with the second heat exchanger C2.
また、上記実施形態では、本発明のバーナを温水ボイラ1に適用した場合を例示したが、蒸気ボイラに適用することもできる。   Moreover, although the case where the burner of this invention was applied to the hot water boiler 1 was illustrated in the said embodiment, it can also be applied to a steam boiler.
さらに、本発明は、温水ボイラや蒸気ボイラに限られず、暖房装置、冷房装置、温風機、乾燥機、焼却設備及び発電設備等における種々の熱源として用いられるバーナに適用可能である。   Furthermore, the present invention is not limited to hot water boilers and steam boilers, and can be applied to burners used as various heat sources in heating devices, cooling devices, hot air machines, dryers, incineration facilities, power generation facilities, and the like.
本発明の実施形態としての温水ボイラの構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the composition of the hot water boiler as an embodiment of the present invention. バーナ2を示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing a burner 2. FIG. 第1及び第2空気室と底部空気室を画定する部材を取り出して示した平面図である。It is the top view which took out and showed the member which demarcates a 1st and 2nd air chamber and a bottom part air chamber. 燃料支持具29を示す平面図である。3 is a plan view showing a fuel support 29. FIG. 傾斜面部の貫通穴の周辺部を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the peripheral part of the through-hole of an inclined surface part. 傾斜面部の貫通穴の周辺部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the peripheral part of the through-hole of an inclined surface part. 燃料サイロとスクリューコンベアとバーナの一部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a fuel silo, a screw conveyor, and a part of burner. スクリューコンベアの燃料破砕部に用いられる螺旋羽根を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the spiral blade used for the fuel crushing part of a screw conveyor. スクリューコンベアの燃料破砕部における断面図である。It is sectional drawing in the fuel crushing part of a screw conveyor. バーナのバルブ装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the valve apparatus of a burner. 第1熱交換器を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a 1st heat exchanger. サイクロン装置及び冷却集灰装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a cyclone apparatus and a cooling ash collection apparatus. バーナへ燃焼用空気と燃焼排ガスを供給する給気系統を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the air supply system which supplies combustion air and combustion exhaust gas to a burner. 第1燃焼室及び第2燃焼室内の燃焼用空気と燃焼排ガスの流れを模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed typically the flow of the combustion air and combustion exhaust gas in a 1st combustion chamber and a 2nd combustion chamber. 変形例のバーナの下部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the lower part of the burner of a modification. 変形例のバーナの給気系統を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the supply system of the burner of a modification.
符号の説明Explanation of symbols
1 温水ボイラ
2 バーナ
4 燃料サイロ
5 スクリューコンベア
7 排気ブロワ
31 第1熱交換器
32 第2熱交換器
62 戻りダクト
81 排ガスブロワ
85 排ガス分岐弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot water boiler 2 Burner 4 Fuel silo 5 Screw conveyor 7 Exhaust blower 31 1st heat exchanger 32 2nd heat exchanger 62 Return duct 81 Exhaust gas blower 85 Exhaust gas branch valve

Claims (14)

  1. バイオマスを含む燃料を貯蔵する燃料貯蔵部と、
    燃料を燃焼する燃焼室を有するバーナ部と、
    上記燃料貯蔵部に貯蔵された燃料をバーナ部の燃焼室に搬送する燃料搬送部と、
    上記燃料搬送部に設けられ、この燃料搬送部で搬送されている燃料を破砕する燃料破砕部と、
    上記燃料破砕部で破砕された燃料の前加熱を行う燃料前加熱部と
    を備え、
    上記燃料搬送部は、回転駆動されて燃料を送る螺旋羽根と、この螺旋羽根を収容するケーシングとを有するスクリューコンベアを有し、
    上記燃料破砕部は、上記スクリューコンベアの螺旋羽根の縁に設けられた切欠き部と、この切欠き部の回転経路に沿って上記ケーシングの内周面に設けられた突出部とを有することを特徴とするバイオマス燃料バーナ。
    A fuel storage section for storing fuel containing biomass;
    A burner having a combustion chamber for burning fuel;
    A fuel transfer section for transferring the fuel stored in the fuel storage section to the combustion chamber of the burner section;
    A fuel crushing unit that is provided in the fuel conveyance unit and crushes the fuel conveyed in the fuel conveyance unit;
    A fuel preheating unit for preheating the fuel crushed in the fuel crushing unit,
    The fuel conveying unit has a screw conveyor having a spiral blade that is rotationally driven to send fuel, and a casing that accommodates the spiral blade,
    The fuel crushing part has a notch provided at the edge of the spiral blade of the screw conveyor, and a protrusion provided on the inner peripheral surface of the casing along the rotation path of the notch. A featured biomass fuel burner.
  2. 請求項1に記載のバイオマス燃料バーナにおいて、
    上記燃料前加熱部は、上記バーナ部の燃焼室から排出された燃焼排ガスにより燃料の前加熱を行うことを特徴とするバイオマス燃料バーナ。
    In the biomass fuel burner according to claim 1 ,
    The biomass fuel burner characterized in that the fuel pre-heating unit pre-heats the fuel with the combustion exhaust gas discharged from the combustion chamber of the burner unit.
  3. 請求項に記載のバイオマス燃料バーナにおいて、
    上記燃料前加熱部に供給する燃焼排ガスの量を、上記燃焼室に供給される燃料の水分量に基づいて制御するガス量制御部を備えることを特徴とするバイオマス燃料バーナ。
    The biomass fuel burner according to claim 2 ,
    A biomass fuel burner comprising a gas amount control unit that controls an amount of combustion exhaust gas supplied to the fuel preheating unit based on a moisture content of fuel supplied to the combustion chamber.
  4. 請求項に記載のバイオマス燃料バーナにおいて、
    上記燃料搬送部は、燃料貯蔵部から燃料を搬送するスクリューコンベアと、このスクリューコンベアで搬送された燃料をバーナ部の燃焼室の下部に導入する燃料供給管を有し、
    上記燃料前加熱部は、上記燃料搬送部の燃料供給管内に燃焼排ガスを供給するように形成されていることを特徴とするバイオマス燃料バーナ。
    The biomass fuel burner according to claim 2 ,
    The fuel transport unit has a screw conveyor that transports fuel from the fuel storage unit, and a fuel supply pipe that introduces the fuel transported by the screw conveyor into the lower part of the combustion chamber of the burner unit,
    The biomass fuel burner, wherein the fuel preheating unit is formed so as to supply combustion exhaust gas into a fuel supply pipe of the fuel transfer unit.
  5. 請求項1に記載のバイオマス燃料バーナにおいて、
    上記バーナ部の燃焼室に旋回流を形成するように燃焼用空気を供給する旋回空気供給部と、
    上記旋回空気供給部に設けられ、上記燃焼室へ供給される燃焼用空気の前加熱を行う空気前加熱部と
    を備えることを特徴とするバイオマス燃料バーナ。
    In the biomass fuel burner according to claim 1 ,
    A swirl air supply unit for supplying combustion air so as to form a swirl flow in the combustion chamber of the burner unit;
    A biomass fuel burner comprising: an air pre-heating unit that is provided in the swirling air supply unit and performs pre-heating of combustion air supplied to the combustion chamber.
  6. 請求項に記載のバイオマス燃料バーナにおいて、
    上記旋回空気供給部は、上記燃焼室の外周側に設けられた円筒環状の空気室と、この円筒環状の空気室に接線方向に燃焼用空気を導入する空気導入路と、上記空気室の燃焼用空気を燃焼室内に導く空気導入路とを有し、
    上記旋回空気供給部の空気室が、内周側の燃焼室から伝わる熱で燃焼用空気の前加熱を行うように形成されて、上記空気前加熱部を兼ねていることを特徴とするバイオマス燃料バーナ。
    In the biomass fuel burner according to claim 5 ,
    The swirling air supply unit includes a cylindrical annular air chamber provided on an outer peripheral side of the combustion chamber, an air introduction path for introducing combustion air into the cylindrical annular air chamber in a tangential direction, and combustion of the air chamber An air introduction path for guiding the working air into the combustion chamber,
    The biomass fuel, wherein the air chamber of the swirling air supply unit is formed so as to preheat the combustion air with heat transmitted from the combustion chamber on the inner peripheral side, and also serves as the air preheating unit Burner.
  7. 請求項1に記載のバイオマス燃料バーナにおいて、
    上記燃料前加熱部は、上記バーナ部の燃焼室内に供給された燃料を、上記バーナ部の燃焼室から排出された燃焼排ガスを含む加熱媒体によって燃焼室の底側から加熱するように形成されていることを特徴とするバイオマス燃料バーナ。
    In the biomass fuel burner according to claim 1 ,
    The fuel pre-heating unit is formed so as to heat the fuel supplied into the combustion chamber of the burner unit from the bottom side of the combustion chamber by a heating medium containing combustion exhaust gas discharged from the combustion chamber of the burner unit. A biomass fuel burner characterized by having
  8. 請求項に記載のバイオマス燃料バーナにおいて、
    上記燃料前加熱部は、燃焼室内に供給された燃料を支持する燃料支持具を有し、この燃料支持具は、上記燃焼室内の底部に配置され、燃焼室の底から離れるにつれて拡径するテーパ形状を有すると共に上記加熱媒体の流通穴を有し、表面に支持する燃料に、上記流通穴を通して加熱媒体を供給するように形成されていることを特徴とするバイオマス燃料バーナ。
    In the biomass fuel burner according to claim 7 ,
    The fuel pre-heating unit has a fuel support that supports fuel supplied into the combustion chamber, and the fuel support is disposed at the bottom of the combustion chamber and expands in diameter as the distance from the bottom of the combustion chamber increases. A biomass fuel burner characterized by having a shape and a circulation hole for the heating medium, and configured to supply the heating medium to the fuel supported on the surface through the circulation hole.
  9. 請求項に記載のバイオマス燃料バーナにおいて、
    上記加熱媒体は、上記バーナ部の燃焼室から排出された燃焼排ガスと空気との混合気体であることを特徴とするバイオマス燃料バーナ。
    In the biomass fuel burner according to claim 7 ,
    The biomass fuel burner, wherein the heating medium is a mixed gas of combustion exhaust gas discharged from the combustion chamber of the burner section and air.
  10. 請求項に記載のバイオマス燃料バーナにおいて、
    上記混合気体の燃焼排ガスと空気との混合割合を、上記燃焼室から排出された燃焼排ガスの残留酸素量に基づいて制御する混合制御部を備えることを特徴とするバイオマス燃料バーナ。
    In the biomass fuel burner according to claim 9 ,
    A biomass fuel burner comprising a mixing control unit that controls a mixing ratio of the combustion exhaust gas of the mixed gas and air based on a residual oxygen amount of the combustion exhaust gas discharged from the combustion chamber.
  11. 請求項に記載のバイオマス燃料バーナにおいて、
    上記バーナ部の燃焼室内に、この燃焼室内に供給された燃料の上方の内径側と外径側とから燃焼用空気を供給する補助燃焼用空気供給部を備えることを特徴とするバイオマス燃料バーナ。
    In the biomass fuel burner according to claim 7 ,
    A biomass fuel burner, comprising: an auxiliary combustion air supply unit for supplying combustion air from an inner diameter side and an outer diameter side above the fuel supplied into the combustion chamber in the combustion chamber of the burner unit.
  12. 請求項1に記載のバイオマス燃料バーナにおいて、
    上記バーナ部の燃焼室に水を供給する給水部を備えることを特徴とするバイオマス燃料バーナ。
    In the biomass fuel burner according to claim 1 ,
    A biomass fuel burner comprising a water supply unit for supplying water to the combustion chamber of the burner unit.
  13. 請求項1に記載のバイオマス燃料バーナにおいて、
    上記バーナ部の燃焼室の外周側に配置され、燃焼用空気が導入されて燃焼用空気の前加熱を行う円筒環状の空気室と、この空気室の燃焼用空気を燃焼室内に導く空気導入路とを有する空気前加熱部を備え、
    上記空気前加熱部の空気室の外周側を取り囲むように形成されて被加熱媒体としての水が導入される円筒環状の水室を有し、
    上記給水部は、上記水室と、上記空気前加熱部の空気室との隔壁を貫通して設けられたバルブ装置を有し、このバルブ装置のバルブが開き駆動され、上記水室の水が空気室に導かれて空気導入路を通って燃焼室内に供給されるように形成されていることを特徴とするバイオマス燃料ボイラ。
    In the biomass fuel burner according to claim 1 2,
    A cylindrical annular air chamber that is disposed on the outer peripheral side of the combustion chamber of the burner section and in which combustion air is introduced to preheat the combustion air, and an air introduction path that guides the combustion air in the air chamber into the combustion chamber An air pre-heating unit having
    A cylindrical annular water chamber formed so as to surround the outer peripheral side of the air chamber of the air pre-heating unit and into which water as a medium to be heated is introduced;
    The water supply unit has a valve device provided through a partition wall between the water chamber and the air chamber of the air preheating unit, the valve of the valve device is driven to open, and the water in the water chamber is A biomass fuel boiler configured to be guided to an air chamber and supplied to a combustion chamber through an air introduction path.
  14. 請求項1に記載のバイオマス燃料バーナにおいて、
    上記燃料は、植物性のバイオマスを含むことを特徴とするバイオマス燃料バーナ。
    In the biomass fuel burner according to claim 1 ,
    The biomass fuel burner characterized in that the fuel contains vegetable biomass.
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