JPH0452409A

JPH0452409A - バーナ装置

Info

Publication number: JPH0452409A
Application number: JP15999390A
Authority: JP
Inventors: Akinori Yoshimochi; 吉用　明則; Hidekazu Yoshida; 英一吉田; Kimiyo Tokuda; 君代徳田; Masaharu Oguri; 正治大栗
Original assignee: NIPPON KOMU KK; Japan Com Co Ltd; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: NIPPON KOMU KK; Japan Com Co Ltd; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1990-06-20
Filing date: 1990-06-20
Publication date: 1992-02-20
Anticipated expiration: 2013-05-13
Also published as: JP2749964B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は火力発電用および一般産業用ボイラのスラリー
燃焼に適用されるバーナ装置に関する。

〔従来の技術〕

第７図および第８図は、従来のスラリー燃料用バーナ装
置の一例を示す縦断面図および正面図である。

これらの図において、（１）はバーナ風箱、（２）は二
次空気筒、（３）は二次空気筒、（４）は三次空気筒、
（５）は二次空気流路、（６）は二次空気流路、（７）
は三次空気流路、（８）は二次空気旋回ベーン、（９）
は三次空気旋回ベーン、（１０）は二次空気スワラ、（
１１）は二次空気スライドダンパ、（１２）は二次空気
スライドダンパ、（１３）は三次空気スライドダンパ、
（１４）はバーナタイル、（１５）はバーナスロート、
（１６）はバーナガン、（１７）は燃焼用空気、（１８
）は二次空気、（１９）は二次空気、（２０）は三次空
気、（２１）はスラリー燃料、（２２）は噴霧媒体、（
２３）はスプレィジェット、（２４）は炉内、（２５）
は火炎、（２６）はアトマイザをそれぞれ示す。

図示されてない通風装置によってバーナ風箱（１）内へ
送り込まれて来た燃焼用空気（１７）は、二次空気（１
８）、二次空気（１９）および三次空気（２０）に分流
される。

一次空気（１８）は二次空気筒（２）内に入り、二次空
気流路（５）の出口部に設けられた一次空気スワラ（１
０）を通して炉内（２４）へ吹込まれる。この二次空気
筒（２）の中心部に番よ、二次空気スワラ（１０）を介
して、バーナガン（１６）が設けられている。

二次空気（１９）および三次空気（２０）は、それぞれ
二次空気旋回ベーン（８）および三次空気旋回ベーン（
９）を通って二次空気流路（６）および三次空気流路（
７）から、旋回流として炉内（２４）へ吹込まれる。

バーナガン（１６）の先端にはアトマイザ（２６）が取
付けられていて、図示されてないスラリー燃料供給装置
から圧送されて来たスラリー燃料（２１）と、同じく図
示されてない噴霧媒体供給装置から送り込まれて来た噴
霧媒体（２２）とが混合され、スプレィシェフ）　（２
３）として炉内（２４）へ噴射される。噴霧媒体（２２
）としては蒸気または圧縮空気が使用される。

炉内（２４）へ噴霧されたスプレィジェット（２３）は
、図示されてない着火源において着火され、火炎（２５
）を形成するが、その着火点は一次空気（１８）が形成
する旋回流によって安定する。一方、このスプレィジェ
ット（２３）の着火燃焼によって更に膨張し燃焼しよう
とする全体火炎は、二次空気旋回ヘーン（８）および三
次空気旋回ベーン（９）によって形成される二次空気（
１９）および三次空気（２０）の大きな旋回流によって
、安定した全体着火点を維持することができる。

微粉炭と水等によって構成されるスラリー燃料（２１）
は、噴霧媒体（２２）と混合して噴霧され、スプレィジ
ェット（２３）を形成するが、スプレィジェット（２３
）への着火は、着火源によってスプレィシェフ）　（２
３）中の水分がある程度乾燥し、微粉炭が着火可能温度
に達してから行なわれる。

着火源としては、通常、液体燃料またはガス燃料焚き点
火トーチの火炎が用いられるが、点火トーチ火炎は、ス
プレィジェット（２３）へ着火し火炎（２５）を形成し
た後、消火する。したがって、点火トーチ火炎消火後の
スプレィジェット（２３）が形成する火炎（２５）は、
自らの火炎（２５）と耐火材で構成されたバーナタイル
（１４）からの輻射熱によって保炎が図られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記のとおり、スプレィシェフ）　（２３）が形成する
火炎（２５）は、点火トーチ火炎消火後は自らの火炎（
２５）と耐火材で構成されたバーナタイル（１４）から
の輻射熱によって保炎されているが、第７図および第８
図に示される従来のバーナ装置においては、バーナスロ
ート（１５）が広く、しかも火炎に比べて低温の二次空
気（１９）および三次空気（２ｏ）によってスプレィジ
ェット（２３）の表面を包囲するため、火炎（２５）が
冷却されて、火炎（２５）の着火点がアトマイザ（２６
）から遠く離れ、バーナスロート（１５）外となる。火
炎（２５）の着火点がバーナスロート（１５）外になれ
ば、保炎に有効な一次空気（１日）の旋回流が、その効
力を失うため、火炎（２５）の着火点が変動し、失火の
危険性が高くなる。

一方、二次空気（１９）および三次空気（２０）は、旋
回流を形成して全体火炎の着火点安定を図ろうとするが
、スラリー燃料（２１）の全体火炎は微粉炭が燃焼して
形成されているから、火炎（２５）に旋回を与えると、
燃焼中の微粉炭粒子を飛散させることになる。したがっ
て、二次空気（１９）および三次空気（２０）に旋回を
与えることは、スラリー燃料（２１）の火炎（２５）に
対しては着火、燃焼両面で悪影響を及ぼすことになる。

上述のとおり従来のバーナ装置においては、火炎の着火
部近傍における輻射熱が少ないこと＼、全体火炎の着火
安定を意図して二次空気および三次空気を旋回させてい
ることが起因して、微粉炭と水などを混合して精製した
スラリー燃料を燃焼する場合には、微粉炭粒子が飛散し
て却って着火燃焼が悪くなるという問題点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記従来の課題を解決するために、微粉炭燃
料と液体とを混合したスラリ燃料を噴射するバーナガン
と、上記バーナガンを同軸で取囲み同バーナガンとの間
に環状断面の一次空気流路を形成する一次空気筒と、上
記二次空気筒を同軸で取囲み同一次空気筒との間に環状
断面の二次空気流路を形成する二次空気筒と、上記二次
空気筒を同軸で取囲み同二次空気筒との間に環状断面の
三次空気流路を形成する三次空気筒と、上記二次空気流
路内の出口近傍において上記二次空気筒から間隔をへだ
でて上記バーナガンを同軸で取囲み内部にスワラを有す
る補助二次空気筒と、上記二次空気流路の出口に設けら
れて同流路の一部を閉塞する複数の二次空気流路閉塞体
と、上記三次空気流路の出口に設けられて同流路の一部
を閉塞する複数の三次空気流路閉塞体とを具え、上記二
次空気筒または二次空気筒の少なくとも先端部が保炎用
耐火材により形成されており、かつ上記二次空気流路閉
塞体と上記三次空気流路閉塞体とがバーナ正面から見て
同一放射線上には配されていないことを特徴とするバー
ナ装置を提案するものである。

〔作用〕

本発明においては、二次空気筒または二次空気筒の先端
部が耐火材で形成されるので、火炎の着火点近傍の輻射
熱量が増大する。また、二次空気流路および三次空気流
路の出口部にそれぞれ複数個の閉塞体が設けられるので
、二次空気および三次空気の旋回流が消滅するとともに
、炉内高温ガスが吸引される。こうして、火炎の着火燃
焼性が向上する。これら閉塞体は、同一放射線上に位置
せぬよう位相をずらせて配されるので、アトマイザから
噴射されたスプレィジェットが二次空気流と三次空気流
を貫通するのが防止される。

〔実施例〕

第１図は本発明の第１実施例を示す縦断面図、第２図は
同じく正面図、第３回は第２図の■−■断面図、第４図
は第２図のＩＶ−ＩＶ断面図である。

これらの図において、（１０１）はバーナ風箱、（１０
２）は二次空気筒、（１０３）は二次空気筒、（１０４
）は三次空気筒、（１０５）は二次空気流路、（１０６
）は二次空気流路、（１０７）は三次空気流路、（１０
８）は二次空気旋回ベーン、（１０９）は三次空気旋回
ベーン、（１１０）は二次空気スワラ、（１１１）は二
次空気スライドダンパ、（１１２）は二次空気スライド
ダンパ、（１１３）は三次空気スライドダンパ、（１１
４）はバーナタイル、（１１５）はバーナスロート、（
１１６）はバーナガン、（１１７）は燃焼用空気、（１
１８）は二次空気、（１１９）は二次空気、（１２０）
は三次空気、（１２１）はスラリー燃料、（１２２）は
噴霧媒体、（１２３）はスプレィジェット、（１２４）
は炉内、（１２５）は火炎、＜１２６）はアトマイザ、
（１２７）は補助二次空気筒、（１２８）は二次空気流
路閉塞体、（１２９）は三次空気流路閉塞体、（１３０
ａ）は保炎用耐火材をそれぞれ示す。

本実施例のバーナ装置は、大別すると一次空気筒（１０
２）　、二次空気筒（１０３）　、三次空気筒（１０４
）およびバーナガン（１１６）によって構成されている
。

本実施例では、二次空気スワラ（１１０）を内蔵した補
助二次空気筒（１２７）が、二次空気筒（１０２）内に
設置されており、その軸心部にはバーナガン（１１６）
が装着されている。また、二次空気筒（１０３）には保
炎用耐火材（１３０ａ）を内張すして、炉内（１２４）
および火炎（１２５）からの輻射熱が火炎（１２５）の
着火点近傍に多（与えられるように配慮しである。

さらに、二次空気流路（１０６）および三次空気流路（
１０７）の出口部には、それぞれ複数個の二次空気流路
閉塞体（１２８）および三次空気流路閉塞体（１２９）
が設けられており、二次空気（１１９）および三次空気
（１２０）の旋回流を消滅させるとともに、それら閉塞
体（１２８）　、　（１２９）の背面に生じる渦流にス
プレィジェット（１２３）の一部と炉内（１２４）の高
温ガスを吸引して、安定した着火燃焼が得られるよう配
慮されている。

図示されてない通風装置によってバーナ風箱（１０１）
内へ送り込まれて来た燃焼用空気（１１７）は、二次空
気（１１８）　、二次空気（１１９）および三次空気（
１２０）に分流される。

一次空気（１１８）は−吹寄気筒（１０２）内に入り、
−吹寄気流路（１０５）の出口部に設けられた補助−吹
寄気筒（１２７）内および一次空気筒（１０２）と補助
−吹寄気筒（１２７）とで形成される環状断面通路から
炉内（１２４）へ吹込まれる。その補助−吹寄気筒（１
２７）内には、二次空気スワラ（１１０）が設けられて
いて、送り込まれて来た一次空気（１１８）は旋回流と
して炉内（１２４）へ吹込まれる。一方、補助−吹寄気
筒（１２７）の外側に形成される環状通路からは、二次
空気スワラ（１１０）から吹込まれる旋回流の広がりを
抑えるようにして、直進流の一次空気（１１８）が炉内
（１２４）へ吹込まれる。

−吹寄気筒（１０２）の軸心部には、バーナガン（１１
６）が設けられている。バーナガン（１１６）の先端に
はアトマイザ（，１２６）が取付けられていて、図示さ
れてないスラリー燃料（１２１）供給装置から圧送され
て来たスラリー燃料（２１）と、同しく図示されてない
噴霧媒体（１２２）〜供給装置から送り込まれて来た噴
霧媒体（１２２）　ＣＭ気又は圧縮空気）とが混合され
、スプレィジェット（１２３）として炉内（１２４）へ
噴射される。

炉内（１２４）へ噴霧されたスプレィジェット（１２３
）は、図示されてない着火源によって着火され、火炎（
１２５）を形成するが、その着火点は一次空気（１１８
）が形成する旋回流と、二次空気筒（１０３）に内張す
された保炎用耐火材（１３０ａ）とによって、火炎（１
２５）および炉内（１２４）からの輻射熱を充分に受け
て安定する。火炎（１２５）の着火点は、二次空気（１
１８）旋回流の効果により、スプレィジェット（１２３
）の広がり角度が大きくなる程、アトマイザ（１２６）
に近づいて安定する傾向にあるが、スプレィジェット（
１２６）が広がり過ぎると、高温の保炎用耐火材（１３
０）に衝突してスラッギングを起し、二次空気流路（１
０６）を閉塞する恐れがある。補助−吹寄気筒（１２７
）は保炎用耐火材（１３０）のスラッギング防止を目的
として設けたもので、−吹寄気筒（１０２）と補助二次
空気？Ｊ　（１２７）との間に形成する環状通路からは
、二次空気スワラ（１１０）から吹込まれる一次空気（
１１８）旋回流とアトマイザ（１２６）から吹込まれる
スプレィジェット（１２３）　とを包囲して、直進する
一次空気（１１Ｂ）流を吹込むので、そのモーメンタム
をコントロールすることにより、スプレイジェッｌ−（
１２３）が保炎用耐火材（１３０）へ衝突するのを防止
することができる。

二次空気（１１９）および三次空気（１２０）は、旋回
ベーン（１０８）　、　（１０９）の角度が０度の場合
でも、バーナ風箱（１０１）に接続されている図示され
てない空気ダクトの形状の影響を受けて、旋回流を形成
する０本実施例では、これら、二次空気流路（１０６）
および三次空気流路（１０７）の出口部にそれぞれ複数
個の閉塞体（１２８）　、　（１２９）が設けられてい
るので、上記旋回流を消滅させることができる。二次空
気流路閉塞体（１２８）と三次空気流路閉塞体（１２９
）とは、アトマイザ（１２６）から噴射されたスプレィ
ジェット（１２３）が二次空気（１１９）流と三次空気
（１２０）流を貫通するのを防止するため、同一放射線
上に位置せぬよう位相をずらせて配設されている。また
、これら閉塞体（１２８）　、　（１２９）は、二次空
気（１１９）および三次空気（１２０）の旋回流を消滅
させるだけではなく、その背面に渦流を生じさせて、ア
トマイザ（１２６）から噴射されたスプレィジェット（
１２３）の一部と、炉内（１２４）の高温ガスとを吸引
するので全体火炎の保炎に有効である。

次に第５図は本発明の第２実施例を示す縦断面図、第６
図は同じく正面図である。

本実施例のバーナ装置が前記第１実施例のものと異なる
点は、保炎用耐火材（１３０ｂ）を−吹寄気筒（１０２
）の先端部に設けたことである。

この場合、火炎（１２５）の着火点近傍に与える輻射熱
量は増大するが、保炎用耐火材（１３０ｂ）のスラッギ
ングによる閉塞が懸念されるので、−吹寄気筒（１０２
）と補助−吹寄気筒（１２７）とで形成される環状断面
通路から吹込まれる一次空気（１１Ｂ）量を増大するか
、またはアトマイザ（１２６）の噴射角度を小さくして
対処することになる。その他の作用については、前記第
１実施例のバーナ装置と同様である。

上記のとおり、本発明の実施例によれば、微粉固体燃料
と水等の液体を混合して精製したスラリ−燃料＜１２１
）の燃焼において、安定した着火燃焼が実現できる。

〔発明の効果］本発明においては、アトマイザから噴射されたスプレィ
ジェットの周囲に保炎用耐火材を設け、かつ、二次空気
流路および三次空気流路の出口部にそれぞれ複数個の閉
塞体を設置したことにより、微粉固体燃料と水等を混合
して精製したスラリー燃料の良好な着火燃焼が可能とな
った。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す縦断面図、第２図は
同しく正面図、第３図は第２図の■−■断面図、第４図
は第２図のＩＶ−ＩＶ断面図である。第５図は本発明の第２実施例を示す縦断面図、第６図は
同じく正面図である。第７図は従来のスラリー燃焼用バ
ーナ装置の一例を示す縦断面図、第８図は同じく正面図
である。（１）−一一バーナ風箱；（２）−−−一次空気筒；（３）−ｍ−二次空気筒：（１７Ｌ− 三次空気筒；一次空気流路：二次空気流路：三次空気流路；二次空気旋回ベーン：三次空気旋回ベーン；一次空気スワラ；一次空気スライドダンパ；二次空気スライドダンパ；三次空気スライドダンパ；バーナタイル；バーナスロート；バーナガン；燃焼用空気；一次空気；二次空気；三次空気；スラリー燃料；噴霧媒体；スプレィジェット；（２４Ｌ−一炉内；（２５Ｌ−一火炎；（２６）−ｍ−アトマイザ：（１０１）−−−バーナ風箱：（１０２）−−−一次空気筒；（１０３）−−−二次空気筒；（１０４）−ｍ−三次空気筒；（１０５）−−−一次空気流路：（１０６）−−−二次空気流路；（１０７）−−−三次空気流路：（１０８）−ｍ−二次空気旋回ベーン：（１０９）−−
−三次空気旋回ベーン；（１１０）−−−一次空気スワ
ラ；（１１１）−−−一次空気スライドダンパ；（１１２）
−−−二次空気スライドダンパ：（１１３）−−−三次
空気スライドダンパ：（１１４）−一一バーナタイル；（１１５）−−−バーナスロート；（１１６）−ｍ−バーナガン；（１１７）−−一燃焼用空気；（１１８）−−−一次空気；（１１９Ｌ−一二次空気；（１２０）−ｍ−三次空気；（１２１）−＝−スラリー燃料：（１２２）−−一噴霧媒体；（１２３）−ｍ−スプレイジェット；（１２４）−ｍ−炉内；（１２５）−−一火炎；（１２６Ｌ−−アトマイザ；（１２７Ｌ−一補助一次空気筒：（１２８）−ｍ−二次空気流路閉塞体：（１２９）−−
一次空気流路閉塞体；（１３０ａ）、　（１３０ｂ）−−一保炎用耐火材。

Claims

【特許請求の範囲】

微粉炭燃料と液体とを混合したスラリ燃料を噴射するバ
ーナガンと、上記バーナガンを同軸で取囲み同バーナガ
ンとの間に環状断面の一次空気流路を形成する一次空気
筒と、上記一次空気筒を同軸で取囲み同一次空気筒との
間に環状断面の二次空気流路を形成する二次空気筒と、
上記二次空気筒を同軸で取囲み同二次空気筒との間に環
状断面の三次空気流路を形成する三次空気筒と、上記一
次空気流路内の出口近傍において上記一次空気筒から間
隔をへだてて上記バーナガンを同軸で取囲み内部にスワ
ラを有する補助一次空気筒と、上記二次空気流路の出口
に設けられて同流路の一部を閉塞する複数の二次空気流
路閉塞体と、上記三次空気流路の出口に設けられて同流
路の一部を閉塞する複数の三次空気流路閉塞体とを具え
、上記一次空気筒または二次空気筒の少なくとも先端部
が保炎用耐火材により形成されており、かつ上記二次空
気流路閉塞体と上記三次空気流路閉塞体とがバーナ正面
から見て同一放射線上には配されていないことを特徴と
するバーナ装置。