JPH0351613Y2

JPH0351613Y2 -

Info

Publication number: JPH0351613Y2
Application number: JP1986044876U
Authority: JP
Priority date: 1986-03-28
Filing date: 1986-03-28
Publication date: 1991-11-06
Also published as: JPS62160124U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、重油、軽油、CWS（Coal Water
Slurry）などの液体燃料を燃焼させるバーナに装
着するバーナチツプに関するものである。

［従来の技術］各種の燃焼炉において、燃焼排ガスに含有中の
窒素酸化物（NO_X）の低減化を図る技術として
は、従来、一般的にはNO_Xの発生を抑制する方
式と、発生したNO_Xを削減する方式がある。

前者には、燃料の変更、オーバーフアイヤエア
ー方式、排ガス再循環方式、タンゼンシヤルバー
ナ方式、水注入方式、低NO_Xバーナ方式があり、
また、後者には、触媒による脱硝法がある。そし
て、低NO_Xバーナ方式では、バーナチツプのタ
イプとして種々の形状のものが採用されている。

［考案が解決しようとする問題点］上述した各種の対策のうち、低NO_Xバーナ方
式以外の方法は、その実施をする際、改造に要す
る費用、工期が多大であり、既存の燃焼設備およ
びそれらに関連する生産設備の中断を余儀なくさ
れ、大きな生産性の阻害要因となる。また、特に
排ガス再循環方式や水注入方式の場合には、処理
風量がおきくなりランニングコストの増大など省
エネルギ面からの悪影響を惹起する。

一方、低NO_Xバーナ方式においては、NO_X低
減を図る場合、水または蒸気を添加するため燃料
の燃焼性が悪化して未然カーボン等未然損失の増
加が生じる等の問題点がある。

［問題を解決するための手段］本考案では、上記の問題点を解消するために、
バーナチツプの入口側に燃料、水、蒸気を導入通
路を別個に設け、かつ、この導入通路が内部で合
流して、出口側に近接した２個を一対として円周
方向に複数個分割配列する燃料噴出口を有し、か
つ、相隣る燃料噴出口の中間部内径側に、燃料噴
出口の噴射方向と同一の方向を持つた蒸気噴出口
を有するバーナチツプを採用した。

［作用］以上のように構成することにより、バーナチツ
プに入つた燃料が水または蒸気とよく混合霧化さ
れた後、バーナチツプより噴射された火炎の重な
り部分を適正に調整し、火炎の重なり部分の過熱
部分に蒸気噴出口より噴射された蒸気を吹きつけ
ることにより、火炎の冷却を行ない、NO_Xの発
生を抑止する。

［実施例］第１図〜第３図は、本考案に係るバーナチツプ
の一実施例を示し、第１図は縦断面図、第２図は
入口側正面図、第３図は出口側正面図を示す。ま
た、第４図〜第６図は、本考案に係る他の実施例
を示し、第４図は縦断面図、第５図は入口側正面
図、第６図は出口側正面図を示す。一方、第８
図、第９図、第１０図は従来の低NO_Xバーナチ
ツプの実施例を示し、それぞれ縦断面図、入口側
正面図、出口側正面図を示す。

本考案のバーナチツプは、第１図に示されると
おり、バーナチツプの入口側（第１図の左側側
面）に半径方向に外径側より内径側に向つて、３
種類の穴１，２，３が穿孔されており、穴１，２
は出口側に向つて内径方向に、穴３は出口側に向
つて外径方向に傾斜しており、穴１，２はバーナ
チツプ内部で穴３に貫通するように構成されてい
る。また、これらの穴は、バーナチツプの出口側
で第３図に示されるように穴４として開口され、
かつ、穴４の内径寄りには、入口側の軸中央に直
進して開口した穴からバーナチツプの厚み中央附
近より分岐し、外径方向に傾斜し出口側に開口し
た穴５がある。

以上の図面において、符号１は水注入口であ
り、燃料油注入口２および蒸気注入口３から、入
つてくる燃料油および蒸気が噴出口４で合流し、
混合一体となつて噴霧状態となり、燃焼炉内へ噴
射され着火した後火炎を形成する。

ところが、第８図に示すように、従来チツプに
おいては噴出口４はチツプの出口側の面の円周方
向に均等に配列されているが、本考案のバーナチ
ツプは、上記の噴出口４が２個一対としてチツプ
出口側の面に均等配列され、しかも相隣る一対の
噴出口４ａ，４ａと４ｂ，４ｂとの間の中間部内
径側に一対の蒸気噴出口５ａ，５ａが配列されて
いる。その結果、噴出口４から噴出された霧化の
燃料油が火炎となつて燃焼炉内へ噴射された場
合、従来チツプである場合、６個の分割した火炎
が形成され、隣り合う火炎同士の重なりが６個所
でき、そのためNO_X濃度が高くなる。

一方、本考案のチツプは、本実施例の場合、２
個を一対とした噴出口４が３個所あり、合せて６
個の噴出口となるが、一対の噴出口４は非常に近
接しており、噴出口４から噴射された燃料はあた
かも３つの分割した火炎となつて炉内へ噴出され
る。そのため、火炎の重なり部分は実質上は３個
所となり、前記の別個に設けた蒸気注入口６およ
び蒸気噴出口５より噴射された蒸気がこの重なり
部分を丁度目標として噴出するので、火炎の重な
りによる局部過熱部分を速やかに効率良く冷却す
る。すなわち、水注水口１からの水と燃料油注入
口２からの燃料油が出口側に近接した２個を一対
として円周方向に複数個配列されている噴出口
４，４から混合されて噴出されるとともに、相隣
る噴出口４，４の中間部内径側に噴出口４と同一
の噴射角度を有する蒸気噴出口５から蒸気が噴出
されることによつて、一対の噴出口４，４から噴
出されて形成される１個の火炎と、他の一対の噴
出口４，４から噴出されて形成される１個の火炎
とが重なり合う部分の側部を蒸気が撫でるように
して通過するので、この重なり合う火炎の部分を
蒸気が効率的に冷却する。もし、燃料油の噴出口
４と蒸気の噴出口５の噴射角度が異なつている
と、蒸気が火炎の側部を沿うようにして接触しな
かつたり、逆に形成した火炎に乱れを与えるのみ
で、火炎の重なり合う部分を効率良く冷却するこ
とはできない。以上の作用により、局部的異常過
熱が抑止でき、NO_Xの発生が低減化され炉内の
低NO_X化が実現されることになる。

なお、近接した一対の２個の噴出口４を、２個
の穴の面積に相当する１個の穴に置き換えた場合
には、一般に燃料油の霧化が悪くなるので、これ
を改善するためには燃料油に対する蒸気量の割合
を従来よりも大きくする必要がある。もし、燃料
量に対する蒸気量の割合を大きくしないと燃料油
の霧化が不充分となり、必然的に未然分が多くな
るうえ火炎も長くなつて好ましくない。

また、第４図〜第６図に示した、本考案の他の
実施例では注入口１は噴出口４でなく、蒸気噴出
口５へ連通した例であり、蒸気と水との混合体に
より火炎の重なり部分へ噴出させて、火炎の冷却
を行なうものであるが、基本的には第１の実施例
と同じ技術思想に基づいたものである。

本実施例では、入口側、出口側に配列される、
一対の各注入口、各噴出口はそれぞれ円周方向に
等分ピツチで配列される例を示したが、必ずしも
この配列を等分のピツチとしなくてもよい。

また、蒸気の噴出口が別個に増設したことによ
る蒸気消費量の増加については、噴出蒸気の蒸気
圧の低下を実施した工場テストの結果では、懸念
された煤じん量の増加もなく、蒸気消費量を抑え
ながらNO_X低減を達成できた。

水注入については、常時注入の必要がなく、
NO_Xをさらに下げる必要が生じた場合など苛酷
な運転条件が要求されるときのみに使用する。

なお、本実施例では一対の噴出口４および蒸気
噴出口５が３個所のある場合につき記載したが、
２個所〜５個所のいずれの場合でも可能である。

また、本実施例しでは、各噴出口およびその通
路はいずれも垂直断面と同方向の直進型とした
が、スパイラル状の旋回型としてもよい。

つぎに、第７図は、従来バーナチツプと本考案
のバーナチツプを同一の条件で使用した場合の比
較性能線図を示し、横軸はボイラ負荷、縦軸は排
ガス中の発生NO_X含有率である。第７図によれ
ば、本考案チツプは従来型チツプにくらべて、い
ずれのボイラ負荷においてもほぼ70〜75％程度の
排ガスNO_X含有率となり、25〜30％ほど含有率
は少なくなることがわかる。したがつて、本考案
のバーナチツプは従来型低NO_Xバーナチツプに
くらべて優れていると判断される。

なお、本考案に用いたボイラ仕様は、下記どお
りである。

ボイラ型式自然循環型ボイラ容量，圧力，温度 140T／Ｈ蒸気 125Kg／cm²Ｇ 538℃ 燃焼方式フロントフアイヤリング×６本バー
ナ燃料油Ｃ重油（JIS K2205 ３種２号）本考案のバーナチツプは、重油等液体燃料用に
使用するものであるが、微粉炭と水との混合体で
ある石炭・水スラリ（Coal Water Slurry）に使
用することも可能である。

［考案の効果］本考案のバーナチツプを使用することにより、
発生する燃焼排ガスの窒素酸化物含有率を、例え
ば25〜30％のように、大幅に低減させることが出
来る。その上、通常低NO_Xバーナの問題点とさ
れる燃焼性の悪化を防止でき、未然損失も非常に
少ない。また、バーナに対する蒸気使用量も、低
い蒸気圧の蒸気の使用が可能であるためそれほど
増加することはなく、したがつて、ランニングコ
ストも低廉である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を示すバーナチツ
プの縦断面図、第２図は、第１図の入口側正面
図、第３図は、第１図の出口側正面図、第４図
は、本考案の他の実施例を示すバーナチツプの縦
断面図、第５図、第６図は、それぞれ第４図の入
口側正面図、出口側正面図を示す。第７図は、従
来のバーナチツプと本考案のバーナチツプとの燃
焼比較テスト結果を示す性能線図である。また、
第８図、第９図、第１０図は、従来の低NO_Xバ
ーナチツプの実施例を示し、それぞれ縦断面図、
入口側正面図、出口側正面図を示す。１……水注入口、２……燃料油注入口、３……
蒸気注入口、４……噴出口、５……蒸気噴出口、
６……蒸気注入口。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

バーナチツプの入口側に燃料、水、蒸気を導入
通路を別個に設け、かつ、内部で燃料、水、蒸気
が合流した後、出口側に近接した２個を一対とし
て、円周方向に複数個分割配列する燃料噴出口を
有し、かつ、相隣る燃料噴出口の中間部内径側
に、燃料噴出口の噴射方向と同一の噴射角度を有
する蒸気噴出口を備えてなる液体燃料用バーナチ
ツプ。