JPH07324708A - エマルジョンバーナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】バーナチップの熱衝撃によるひび割れを防止
し、安全性が高く、装置寿命が永くなるエマルジョンバ
ーナ装置を提供する。 【構成】 エマルジョンバーナ１と、これに連結された
エマルジョン配管３および噴霧蒸気配管９と、エマルジ
ョン配管３に連結され、このエマルジョン配管３を介し
てエマルジョンバーナ１に冷却水またはパージ水Ｂを供
給する水配管７とを有するエマルジョンバーナ装置にお
いて、水配管７と噴霧蒸気配管９とを蒸気配管１９で連
結するとともに、この蒸気配管１９に水温度調整弁１１
を設け、この水温度調整弁１１の開度を制御して冷却水
またはパージ水Ｂの温度を調節する水温度調節装置１３
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エマルジョンバーナ装
置に係り、特にバーナの起動時および停止時における熱
衝撃を緩和してエマルジョンバーナ先端部のバーナチッ
プの熱的劣化を防止することができるエマルジョンバー
ナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来のエマルジョンバーナ装置
の系統を示す説明図である。この装置は、エマルジョン
バーナ１と、該エマルジョンバーナ１にそれぞれ別々の
連絡管２を介して連結されたエマルジョン配管３および
噴霧蒸気配管９と、前記エマルジョン配管３に設けられ
たエマルジョン止弁４およびエマルジョン・水切り替え
弁５と、該エマルジョン・水切り替え弁５を介してエマ
ルジョン配管３に連結された水配管７と、該水配管７に
設けられた水止弁６と、前記噴霧蒸気配管９に設けられ
た蒸気止弁８とから主として構成されている。

【０００３】このような構成において、エマルジョン燃
料Ａはエマルジョン配管３および連絡管２を経てエマル
ジョンバーナ１に供給され、噴霧蒸気配管９および連絡
管２を経て供給される蒸気Ｃと混合し、該蒸気Ｃの剪断
力によって微粒化した後、エマルジョンバーナ１から火
炉内に噴霧されて燃焼する。バーナの起動または停止に
は、前記水配管７およびエマルジョン配管３を経て冷却
またはパージ水が前記エマルジョンバーナ１に供給さ
れ、バーナの起動・停止時に水分が蒸発して流動性が低
下し易い前記エマルジョン燃料Ａの流路壁面への固着が
防止される。

【０００４】ところで、バーナの起動時には、バーナ先
端部のバーナチップは他のバーナ火炎による輻射熱を受
けて高温となっていることが多く、この状態で冷却水を
供給すると、急激な温度低下による熱衝撃を受ける。一
方、バーナの停止時には、バーナチップ先端部は自己の
火炎による輻射熱によって高温になっており、この状態
でパージ水を供給すると起動時と同様、熱衝撃を受け
る。このような熱衝撃を頻繁に繰り返すとバーナチップ
の、例えば耐摩耗性セラミックス部等にひび割れが生
じ、エマルジョン燃料の噴出状況が急変して失火する等
のトラブルの原因となるだけでなく、バーナチップをは
じめエマルジョンバーナの寿命が極端に短くなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の問題点を解決し、エマルジョンバーナ、特に
バーナチップの熱衝撃によるひび割れを防止し、安全性
が高く、装置寿命が永いエマルジョンバーナ装置を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、冷却または
パージ用の水配管と、噴霧蒸気配管を開閉弁を有する連
絡管で連結し、水配管に蒸気を混入させて冷却またはパ
ージ用水の温度を調節することによって達成される。す
なわち、本願で特許請求される発明は、以下のとおりで
ある。 （１）エマルジョンバーナと、該エマルジョンバーナに
燃料および噴霧蒸気をそれぞれ供給するエマルジョン配
管および噴霧蒸気配管と、前記エマルジョン配管に連結
され、該エマルジョン配管を介して前記エマルジョンバ
ーナに冷却水またはパージ水を供給する水配管とを有す
るエマルジョンバーナ装置において、前記水配管と噴霧
蒸気配管を、開閉弁を介して連結し、該開閉弁の開度を
制御して前記冷却水またはパージ水の温度を調節する温
度調節手段を設けたことを特徴とするエマルジョンバー
ナ装置。

【０００７】

【作用】水配管と噴霧蒸気配管を、開閉弁を有する連結
管を介して連結するとともに、該開閉弁の開度を制御し
て冷却水またはパージ水の温度を調節する手段を設けた
ことにより、バーナの起動時または停止時にエマルジョ
ンバーナに供給される冷却水またはパージ水に蒸気を混
合してその温度を適宜調整することができるので、エマ
ルジョンバーナの急激な温度変化による熱衝撃が緩和さ
れる。

【０００８】エマルジョンバーナの熱衝撃によるひび割
れは、セラミックス等の耐摩耗性の材料が使用される燃
料噴出孔部分で特に発生しやすいが、本発明のように冷
却またはパージ水に蒸気を混合してその温度を調節する
ことにより、エマルジョンバーナ、バーナチップおよび
バーナチップのセラミックス部における熱衝撃を有効に
緩和することができる。

【０００９】

【実施例】次に、本発明を実施例を用いて詳細に説明す
る。図１は、本発明の一実施例を示すエマルジョンバー
ナ装置の系統を示す説明図、図２は、本装置に用いられ
るエマルジョンバーナの断面図である。図１において、
このエマルジョンバーナ装置が図３の装置と異なる点
は、水配管７に水・蒸気混合ノズル１２を設け、該水・
蒸気混合ノズル１２を介して水配管７と噴霧蒸気配管９
とを蒸気配管１９で連結し、該蒸気配管１９に混合蒸気
止弁１０および水温度調節弁１１を設け、前記水配管７
の水・蒸気混合ノズル１２出口の水の温度に基いて前記
温度調節弁１１の開度を制御して冷却またはパージ水の
温度を調節する水温度調節装置１３を設けた点である。
図２において、エマルジョンバーナ１は噴霧蒸気管１６
と、該噴霧蒸気管１６内に同軸の二重管を形成するよう
に配置され、その先端部に前記噴霧蒸気管１６とともに
エマルジョン微粒化部１８を形成するエマルジョン管１
７と、前記噴霧蒸気管１６の先端部に設けられたバーナ
チップ１４と、該バーナチップ１４の燃料流入孔および
流出孔の壁面に付設されたセラミックス部１５とから主
として構成されている。

【００１０】このような構成において、エマルジョンバ
ーナ１を起動する場合は、まず、エマルジョン配管３の
エマルジョン止弁４が開かれ、エマルジョン・水切り替
え弁５が、エマルジョン配管３を介して水配管７とエマ
ルジョンバーナ１とが連結する向きに合わせられるとと
もに、噴霧蒸気配管９の蒸気止弁８が閉じられ、この状
態で水配管７の水止弁６および蒸気配管１９の混合蒸気
止弁１０が開かれて水Ｂおよび蒸気Ｃの流通が開始され
る。このとき、水温度調節装置１３が水配管７の水・蒸
気混合ノズル１２出口の水の温度を検出し、該水の温度
が予め設定された温度になるように前記蒸気配管１９の
水温度調整弁１１の開度を制御して蒸気配管１９を経て
水・蒸気混合ノズル１２で水配管７を流れる水と混合す
る蒸気量を調節し、水配管７を経てエマルジョンバーナ
１に供給される冷却用水の温度が調節される。冷却を開
始する当初は、冷却水量に対して混合蒸気量を多くし、
比較的高温の冷却用水をエマルジョンバーナ１に供給し
て該エマルジョンバーナ１が冷却される。これによっ
て、他バーナの燃焼火炎によって高温に加熱されたエマ
ルジョンバーナ１およびバーナチップ１４の急激な温度
低下による熱衝撃を緩和することができる。次いで、徐
々に混合蒸気量を減少し、または冷却水量を増大して冷
却用水の温度を低くし、冷却効果が高められる。このよ
うにしてエマルジョンバーナ１が、エマルジョン燃料Ａ
を流通してもよい所定温度まで冷却された後、エマルジ
ョン配管３の前記エマルジョン・水切り替え弁５がエマ
ルジョン配管３だけが前記エマルジョンバーナ１と連通
する位置に切り替えられ、エマルジョン燃料Ａがエマル
ジョンバーナ１に供給される。このとき水配管７の水止
弁６および蒸気配管１９の混合蒸気止弁１０は閉じられ
る。

【００１１】エマルジョンバーナ１に流入したエマルジ
ョン燃料Ａは、蒸気止弁８が開かれた噴霧蒸気配管９を
介して供給される噴霧蒸気Ｃとエマルジョンバーナ１の
エマルジョン微粒化部１８で衝突・混合し、該噴霧蒸気
Ｃの剪断力で微粒化された後、蒸気Ｃと共にバーナチッ
プ１４の、セラミックス部１５を有する噴出孔から火炉
内に噴霧されて燃焼する。

【００１２】一方、起動中のバーナを停止する際は、エ
マルジョン配管３のエマルジョン・水切り替え弁５が、
前記エマルジョン配管３を介して前記水配管７とエマル
ジョンバーナ１とが連通する位置に切り替えられてエマ
ルジョン燃料Ａの供給が停止された後、水配管７の水止
弁６および蒸気配管１９の混合蒸気止弁１０が開かれる
とともに、噴霧蒸気配管９の蒸気止弁８が閉じられ、バ
ージ用の水Ｂと蒸気Ｃがエマルジョンバーナ１に供給さ
れる。このときバーナ起動時と同様に、温度調節装置１
３によって水配管７の水・蒸気混合ノズル１２出口の水
の温度が検出され、該水温度に基いて蒸気配管１９の水
温度調節弁１１の開度が制御されて水配管７に流入する
蒸気Ｃの量が調節され、水配管７およびエマルジョン配
管３を経てエマルジョンバーナ１に流入するパージ用水
の温度が調節される。バーナの停止操作開始当初は、水
Ｂに対して比較的大量の蒸気Ｃが導入され、起動時に自
己の火炎で加熱され、高温状態にあるエマルジョンバー
ナ１およびバーナチップ１４の急激な温度変化による熱
衝撃を緩和し、その後、徐々に水量を増加し、または蒸
気量を減少させてパージ用水の温度を下げ、エマルジョ
ン配管３およびエマルジョンバーナ１に残留するエマル
ジョン燃料Ａがパージされるとともに、エマルジョンバ
ーナ１の冷却が行われる。

【００１３】また、バーナ停止後、隣接する他バーナが
継続して運用される際は、バーナ停止時のパージ操作の
ままの弁操作状態で、水配管７の水止弁６を閉じて水の
流通を止め、蒸気Ｃのみをエマルジョンバーナ１に送
り、他バーナ火炎の輻射熱によるバーナチップ１４の過
度の温度上昇を抑制することができる。本実施例によれ
ば、水配管７と噴霧蒸気配管９を蒸気配管１９で連結す
るとともに、前記水配管７を流れる水の温度を検出し、
蒸気配管１９を経て水配管７に流入する蒸気量を制御し
て前記水配管７の水の温度を調節する水温度調節装置１
３を設けたことにより、最適温度の冷却用水またはパー
ジ用水を用いてエマルジョンバーナ１を冷却またはパー
ジすることができるので、バーナの起動・停止時におけ
るエマルジョンバーナ１およびバーナチップ１４の急激
な温度変化による熱衝撃を緩和し、該エマルジョンバー
ナ１およびバーナチップ１４のひび割れ等を防止してそ
の寿命を延ばすことができる。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、エマルジョンバーナ装
置の水配管と噴霧蒸気配管を開閉弁を介して連結すると
ともに、水温度調節装置を設けたことにより、起動・停
止時におけるエマルジョンバーナに対する熱衝撃を緩和
することができるので、バーナチップのひび割れ、また
はこれに起因する失火等を防止するとともに、エマルジ
ョンバーナおよびバーナチップの寿命が著しく延びる。
従って、バーナチップの交換作業に要する時間も縮小さ
れ、作業環境の改善にもつながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるエマルジョンバーナ装
置の全体の構成を示す図。

【図２】エマルジョンバーナの断面図。

【図３】従来技術の説明図。

【符号の説明】 １…エマルジョンバーナ、２…連絡管、３…エマルジョ
ン配管、４…エマルジョン止弁、５…エマルジョン・水
切り替え弁、６…水止弁、７…水配管、８…蒸気止弁、
９…噴霧蒸気配管、１０…混合蒸気止弁、１１…水温度
調節弁、１２…水・蒸気混合ノズル、１３…水温度調節
装置、１９…蒸気配管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エマルジョンバーナと、該エマルジョン
   バーナに燃料および噴霧蒸気をそれぞれ供給するエマル
   ジョン配管および噴霧蒸気配管と、前記エマルジョン配
   管に連結され、該エマルジョン配管を介して前記エマル
   ジョンバーナに冷却水またはパージ水を供給する水配管
   とを有するエマルジョンバーナ装置において、前記水配
   管と噴霧蒸気配管を開閉弁を介して連結し、該開閉弁の
   開度を制御して前記冷却水またはパージ水の温度を調節
   する温度調節手段を設けたことを特徴とするエマルジョ
   ンバーナ装置。