JPH0268403A - 固体燃料燃焼装置 - Google Patents
固体燃料燃焼装置Info
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- JPH0268403A JPH0268403A JP22008288A JP22008288A JPH0268403A JP H0268403 A JPH0268403 A JP H0268403A JP 22008288 A JP22008288 A JP 22008288A JP 22008288 A JP22008288 A JP 22008288A JP H0268403 A JPH0268403 A JP H0268403A
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Landscapes
- Air Supply (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は固体燃料燃焼装置に係り、特に揮発分の少ない
N燃性固体燃料を燃焼させるに好適な燃焼装置に関する
。
N燃性固体燃料を燃焼させるに好適な燃焼装置に関する
。
ボイラなど産業用蒸気を発生させる装置の燃料としては
、ガス、油、石炭などが従来から用いられてきたが、オ
イルショック後はコスト面からいろいろな燃料が用いら
れるようになった。
、ガス、油、石炭などが従来から用いられてきたが、オ
イルショック後はコスト面からいろいろな燃料が用いら
れるようになった。
燃料のうち、ガス、油などは比較的燃焼性がよいが、石
炭類、特に半無煙炭、無煙炭と呼ばれる燃料比(石炭中
の固形炭素分と揮発分の比)が6以上の石炭、または石
油コークスなどは燃焼させるのにかなりの工夫を要する
。これら難燃性の燃料を燃焼させるための火炉としてウ
ィングファーネスというものがある。
炭類、特に半無煙炭、無煙炭と呼ばれる燃料比(石炭中
の固形炭素分と揮発分の比)が6以上の石炭、または石
油コークスなどは燃焼させるのにかなりの工夫を要する
。これら難燃性の燃料を燃焼させるための火炉としてウ
ィングファーネスというものがある。
第4図は、従来技術によるウィングファーネス式火炉を
有するボイラの断面図である。図において、上部燃焼室
20と火炉(下部燃焼室)7の接合部分は、天井壁21
を形成しており、その天井壁21に下方向に向けて1次
空気とともに燃料を噴射するバーナ13を備え、バーナ
13の周囲から2次空気が供給される。火炉7の側壁2
2には風箱9が設げられ、風箱9には3次空気を供給す
るエアポート14が設けられている。W形火炎15は、
バーナ13から噴射された燃料の燃焼により形成される
。
有するボイラの断面図である。図において、上部燃焼室
20と火炉(下部燃焼室)7の接合部分は、天井壁21
を形成しており、その天井壁21に下方向に向けて1次
空気とともに燃料を噴射するバーナ13を備え、バーナ
13の周囲から2次空気が供給される。火炉7の側壁2
2には風箱9が設げられ、風箱9には3次空気を供給す
るエアポート14が設けられている。W形火炎15は、
バーナ13から噴射された燃料の燃焼により形成される
。
このように、火炉空間内の火炎または燃焼ガスの流れは
、それぞれU字形となり、火炉中央部で合体してW形火
炎15を形成する。このような火炉7では燃料の滞留時
間を長くとることができるため、li燃性の燃料を用い
ても燃焼効率が上がり、排ガス中の未燃分を減少させる
ことができる。
、それぞれU字形となり、火炉中央部で合体してW形火
炎15を形成する。このような火炉7では燃料の滞留時
間を長くとることができるため、li燃性の燃料を用い
ても燃焼効率が上がり、排ガス中の未燃分を減少させる
ことができる。
しかしながら、上記従来技術においては、2つのU字形
火炎のうち、どちらか一方がU字形の火炎の軌跡をとら
ず、バーナ13からの火炎がショートパスして直ちに上
部燃焼室20に向かうことが生しる。この場合は、下部
燃焼室空間の大部分は残りのバーナからの火炎が占有す
ることになる。
火炎のうち、どちらか一方がU字形の火炎の軌跡をとら
ず、バーナ13からの火炎がショートパスして直ちに上
部燃焼室20に向かうことが生しる。この場合は、下部
燃焼室空間の大部分は残りのバーナからの火炎が占有す
ることになる。
このような偏流が生しると、ショートパス火炎について
は炉内滞留時間が短くなり、未燃分の排出が著しく増大
する。上記偏流は対向するバーナの流量、操作条件のわ
ずかな相違や、火炎噴流と壁の間の相互干渉により発生
し、助長される。
は炉内滞留時間が短くなり、未燃分の排出が著しく増大
する。上記偏流は対向するバーナの流量、操作条件のわ
ずかな相違や、火炎噴流と壁の間の相互干渉により発生
し、助長される。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を除去し、火炉に
おける偏流を防止し、燃料火炎を正しいU字形火炎とす
ることができる固体燃料燃焼装置を提供することにある
。
おける偏流を防止し、燃料火炎を正しいU字形火炎とす
ることができる固体燃料燃焼装置を提供することにある
。
本発明は、内側に屈曲したホッパ部を有し耐火材で内壁
を被覆した下部燃焼室と、下部燃焼室よりも小さい水平
断面積を有し下部燃焼室」三方に設けられた上部燃焼室
と、下部燃焼室と下部燃焼室を接続し、かつ下部燃焼室
の天井部を形成する天井壁と、天井壁に設けた固体燃料
噴射用バーナと、天井壁および下部燃焼室側壁に設け、
空気噴射用エアポートを有する風箱とを備えた固体燃料
燃焼装置において、下部燃焼室側壁に設けた風箱のエア
ポートに1段または複数段の噴射方向調整可能な可動ノ
ズルを設けたことを特徴とする。
を被覆した下部燃焼室と、下部燃焼室よりも小さい水平
断面積を有し下部燃焼室」三方に設けられた上部燃焼室
と、下部燃焼室と下部燃焼室を接続し、かつ下部燃焼室
の天井部を形成する天井壁と、天井壁に設けた固体燃料
噴射用バーナと、天井壁および下部燃焼室側壁に設け、
空気噴射用エアポートを有する風箱とを備えた固体燃料
燃焼装置において、下部燃焼室側壁に設けた風箱のエア
ポートに1段または複数段の噴射方向調整可能な可動ノ
ズルを設けたことを特徴とする。
可動ノズルの空気噴出角度を水平方向に対して下向きに
大きくとると、火炎は前記可動ノズルから噴出される空
気流に引き込まれて下方向に長い火炎形状となり、火炉
空間を有効に使用した燃焼をもたらす。空気噴出角度の
最適値は、火炉寸法条件および運転条件によって異なる
が、実験の結果によれば、水平方向に対し下向きに30
〜70°の範囲に最適値が存在することが確かめられた
。
大きくとると、火炎は前記可動ノズルから噴出される空
気流に引き込まれて下方向に長い火炎形状となり、火炉
空間を有効に使用した燃焼をもたらす。空気噴出角度の
最適値は、火炉寸法条件および運転条件によって異なる
が、実験の結果によれば、水平方向に対し下向きに30
〜70°の範囲に最適値が存在することが確かめられた
。
可動ノズルは、1段でも空気噴出角度を最適にすること
によって効果は得られるが、2段以上設けることにより
、さらにきめ細かな調整(例えば上段の角度を大きくし
て火炎を引込み、火炎長を確保しながら、下段の角度は
小さくして火炎を遮ってホッパの焼損を防止するなど)
が可能となる。
によって効果は得られるが、2段以上設けることにより
、さらにきめ細かな調整(例えば上段の角度を大きくし
て火炎を引込み、火炎長を確保しながら、下段の角度は
小さくして火炎を遮ってホッパの焼損を防止するなど)
が可能となる。
また可動ノズルの形状を、中間部折り曲げ形状とするこ
とにより、首振りの駆動軸は火炉から見るとかなり離れ
た外側の風箱内にあるにもかかわらず、空気吹出し方向
を変化させたときの噴流の吹出し起点は、火炉内に近づ
く。このため、空気噴出角度を大きくとった場合でも、
ノズル取付点より下方の火炉壁への干渉が少なくなり、
エアポートの開口面積を小さく抑えることが可能である
。
とにより、首振りの駆動軸は火炉から見るとかなり離れ
た外側の風箱内にあるにもかかわらず、空気吹出し方向
を変化させたときの噴流の吹出し起点は、火炉内に近づ
く。このため、空気噴出角度を大きくとった場合でも、
ノズル取付点より下方の火炉壁への干渉が少なくなり、
エアポートの開口面積を小さく抑えることが可能である
。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
第1図は、本発明の一実施例を示す燃焼装置の断面図、
第2図は、第1図のエアポート部の断面図である。
第2図は、第1図のエアポート部の断面図である。
第1図において、バーナ13より下向きに1次空気とと
もに投入された微粉炭は、バーナから投入する燃焼用空
気と火炉側壁22に設けた複数個のエアポート14から
段階的に投入される空気によって燃焼し、W形の火炎1
5を形成する。エアポート14から投入する空気噴流は
、エアポート内に設けた可動ノズル1の方向を調整する
ことにより、水平方向に対して下向きに30〜70°の
角度に吹出し方向を設定することができる。
もに投入された微粉炭は、バーナから投入する燃焼用空
気と火炉側壁22に設けた複数個のエアポート14から
段階的に投入される空気によって燃焼し、W形の火炎1
5を形成する。エアポート14から投入する空気噴流は
、エアポート内に設けた可動ノズル1の方向を調整する
ことにより、水平方向に対して下向きに30〜70°の
角度に吹出し方向を設定することができる。
吹出し角度16を大きくとった場合、火炎は空気噴流に
引込まれて下方向に長い火炎形状となり、極端な場合は
火炉ホッパ部23に接触するほどになり、ホッパ部の壁
部に対する熱負荷過大となる。
引込まれて下方向に長い火炎形状となり、極端な場合は
火炉ホッパ部23に接触するほどになり、ホッパ部の壁
部に対する熱負荷過大となる。
逆に吹出し角度16を小さくすると、火炎15は空気噴
流に吹飛ばされ短くなり、燃焼火炉7の空間を有効に使
用した燃焼ができす、上部燃焼室20出口温度の上昇に
よる過熱器17の焼損や未燃分の増加が生しる。
流に吹飛ばされ短くなり、燃焼火炉7の空間を有効に使
用した燃焼ができす、上部燃焼室20出口温度の上昇に
よる過熱器17の焼損や未燃分の増加が生しる。
本発明は吹出し方向を最適な角度に調整することにより
、火炎の形状をコントロールし、下部燃焼室7のホッパ
23や過熱器の焼損をなくし、未燃分の増加を防くもの
である。
、火炎の形状をコントロールし、下部燃焼室7のホッパ
23や過熱器の焼損をなくし、未燃分の増加を防くもの
である。
エアポート14の段数は1段でも、吹出し方向を最適に
することで上記効果は得られるが、2段以上設けること
でさらにきめ細かな調整、例えば上段の吹出し角を大き
くし、火炎を引込み、火炎長を確保しながら下段の吹出
し角を小さくし、火炎を遮ってホッパの焼損を防くこと
が可催となる。
することで上記効果は得られるが、2段以上設けること
でさらにきめ細かな調整、例えば上段の吹出し角を大き
くし、火炎を引込み、火炎長を確保しながら下段の吹出
し角を小さくし、火炎を遮ってホッパの焼損を防くこと
が可催となる。
なお、1aは風箱9からノズル1へ空気を供給するだめ
の開口部、2はノズルの方向を制御する駆動装置、3ば
ノズルと側壁とを接続するシールプレート、5は内部を
水などの冷却媒体が流れるボイラチューブ、6は耐火材
、8は風箱ケーシング、10はノズルから吹出された空
気の流れ、11はノズル1内に設けた整流板である。
の開口部、2はノズルの方向を制御する駆動装置、3ば
ノズルと側壁とを接続するシールプレート、5は内部を
水などの冷却媒体が流れるボイラチューブ、6は耐火材
、8は風箱ケーシング、10はノズルから吹出された空
気の流れ、11はノズル1内に設けた整流板である。
第3図は、本発明の他の実施例を示す燃焼装置のエアポ
ート部の断面図である。図において、ノズル1はノズル
中間部分を折り曲げることにより、首振りの駆動軸は火
炉7から見るとかなり奥の風箱9内にあるにもかかわら
ず、空気吹出し方向を変化させたときの噴流の吹出しの
起点は火炉内に近づく。このため吹出し角度16 (第
1図)を大きくとった場合でも、火炉壁への干渉が少な
くなり、第2図に示すノズルを折り曲げていないものと
比較して、エアポートの開口部を小さくすることができ
る。
ート部の断面図である。図において、ノズル1はノズル
中間部分を折り曲げることにより、首振りの駆動軸は火
炉7から見るとかなり奥の風箱9内にあるにもかかわら
ず、空気吹出し方向を変化させたときの噴流の吹出しの
起点は火炉内に近づく。このため吹出し角度16 (第
1図)を大きくとった場合でも、火炉壁への干渉が少な
くなり、第2図に示すノズルを折り曲げていないものと
比較して、エアポートの開口部を小さくすることができ
る。
エアボー1〜開口部を小さくすることの効果としては、
ボイラ火炉の強度を向上させることができ、エアポート
を複数段配置する場合、上下のエアボI・間隔を小さく
することができ、最適な間隔を選ぶことができる。また
、火炉内の輻射を受けるシールプレー1へ3を小さくす
ることで焼損を防止するなどがあげられる。
ボイラ火炉の強度を向上させることができ、エアポート
を複数段配置する場合、上下のエアボI・間隔を小さく
することができ、最適な間隔を選ぶことができる。また
、火炉内の輻射を受けるシールプレー1へ3を小さくす
ることで焼損を防止するなどがあげられる。
さらに、シールプレー1−3には、ポーI・内に灰が堆
積するのを防くために、空気吹出し穴4を設けている。
積するのを防くために、空気吹出し穴4を設けている。
本発明の固体燃料燃焼装置によれば、ウィングファーネ
スにおける固体燃料の燃焼において、バーナから下部燃
焼室に噴射される燃焼火炎の偏流を防止し、未燃分を減
少させることができ、燃焼効率を高くすることができる
。また、下部燃焼室のホッパ部や、上部燃焼室後流に設
置した過熱器の焼損を防止することができる。
スにおける固体燃料の燃焼において、バーナから下部燃
焼室に噴射される燃焼火炎の偏流を防止し、未燃分を減
少させることができ、燃焼効率を高くすることができる
。また、下部燃焼室のホッパ部や、上部燃焼室後流に設
置した過熱器の焼損を防止することができる。
第1図は、本発明の一実施例を示す固体燃料燃焼装置の
断面図、第2図は、第1図の可動ノズルを設げたエアポ
ート部断面図、第3図は、本発明の他の実施例を示す固
体燃料燃焼装置のエアボーI・部の断面図、第4図は、
従来技術になる固体燃料燃焼装置図である。 ■・・・可動ノズル、2・・・駆動装置、3・・・シー
ルプレート、6・・・耐火材、7・・・下部燃焼室(火
炉)、9・・・風箱、13・・・バーナ、14・・・エ
アポート、15・・・火炎、16・・・空気吹出し角度
、17・・・過熱器、20・・・上部燃焼室、21・・
・天井壁、22・・・側壁、23・・・ホッパ部。 出願人 ハブコック日立株式会社 代理人 弁理士 川 北 武 長 :駆動装置 :シールプレート :ボイラチューブ :耐火材 :整流板 :駆動軸 第 第 図
断面図、第2図は、第1図の可動ノズルを設げたエアポ
ート部断面図、第3図は、本発明の他の実施例を示す固
体燃料燃焼装置のエアボーI・部の断面図、第4図は、
従来技術になる固体燃料燃焼装置図である。 ■・・・可動ノズル、2・・・駆動装置、3・・・シー
ルプレート、6・・・耐火材、7・・・下部燃焼室(火
炉)、9・・・風箱、13・・・バーナ、14・・・エ
アポート、15・・・火炎、16・・・空気吹出し角度
、17・・・過熱器、20・・・上部燃焼室、21・・
・天井壁、22・・・側壁、23・・・ホッパ部。 出願人 ハブコック日立株式会社 代理人 弁理士 川 北 武 長 :駆動装置 :シールプレート :ボイラチューブ :耐火材 :整流板 :駆動軸 第 第 図
Claims (2)
- (1)内側に屈曲したホッパ部を有し耐火材で内壁を被
覆した下部燃焼室と、下部燃焼室よりも小さい水平断面
積を有し下部燃焼室上方に設けられた上部燃焼室と、下
部燃焼室と下部燃焼室を接続し、かつ下部燃焼室の天井
部を形成する天井壁と、天井壁に設けた固体燃料噴射用
バーナと、天井壁および下部燃焼室側壁に設け、空気噴
射用エアポートを有する風箱とを備えた固体燃料燃焼装
置において、下部燃焼室側壁に設けた風箱のエアポート
に1段または複数段の噴射方向調整可能な可動ノズルを
設けたことを特徴とする固体燃料燃焼装置。 - (2)噴射方向調整可能な可動ノズルの中間部が下方に
折り曲げられた形状であることを特徴とする請求項(1
)記載の固体燃料燃焼装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22008288A JPH0268403A (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 固体燃料燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22008288A JPH0268403A (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 固体燃料燃焼装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0268403A true JPH0268403A (ja) | 1990-03-07 |
Family
ID=16745648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22008288A Pending JPH0268403A (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 固体燃料燃焼装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0268403A (ja) |
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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