JPH08240303A - 粉体燃焼バーナ - Google Patents
粉体燃焼バーナInfo
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- JPH08240303A JPH08240303A JP4391495A JP4391495A JPH08240303A JP H08240303 A JPH08240303 A JP H08240303A JP 4391495 A JP4391495 A JP 4391495A JP 4391495 A JP4391495 A JP 4391495A JP H08240303 A JPH08240303 A JP H08240303A
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- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Abstract
る。 【構成】 燃料噴出管1の外側に燃焼用空気供給管3が
配列されており、この燃焼用空気供給管3と燃料噴出管
1との間に形成される燃焼用空気流路3a内に複数の粉
体噴出管5を配設し、それぞれの粉体噴出管5に粉体を
供給する粉体供給機構を備えてなる粉体燃焼バーナであ
って、粉体供給機構は、それぞれの粉体噴出管5の端部
を固着しかつそれぞれの粉体噴出管5に連通する中空円
環状の粉体供給室4と、粉体供給室4の円周接線方向に
接続する一つ以上の粉体用導管11とにより形成されて
いる。 【効果】 粉体噴出量が一定で均一となり、低融点の廃
プラスチックの粉体でも長時間安定して完全燃焼でき
る。
Description
電ボイラ及び加熱炉等の熱利用分野の燃焼装置に係り、
特に微粉炭、廃プラスチック、木屑及び紙等の粉体を燃
焼するのに好適な粉体燃焼バーナに関する。
及び図7に示すように、中心に油又はガス等の燃料を燃
焼させる一つの燃料噴出管1が配置され、その燃料噴出
管1の先端に燃料噴出口7が設けられ、その燃料噴出口
7付近の外側円周上に保炎板6が配置されている。そし
て燃料噴出管1の外側に燃焼用空気供給管3が配置され
ており、この燃焼用空気供給管3と燃料噴出管1との間
に形成される燃焼用空気流路3aの中に廃プラスチック
等の粉体を空気輸送して火炉内に噴出させる複数の粉体
噴出管5が配設されている。さらに燃焼用空気供給管3
の外周に着火バーナ10が火炉の耐火材9を貫通して配
置されており、各粉体噴出管5に粉体噴出機構として粉
体用導管8が配管されている。
出管に粉体を供給する複数の粉体用導管が粉体燃焼バー
ナの前面に配管されるため、燃焼装置回りに配管が入り
乱れて保守や点検等の障害になっている。また各粉体噴
出管に粉体を均一に供給するには、粉体を均一に分配す
る特殊な設備が必要となり、しかもこの設備は粉体燃焼
バーナと一体化されていないため、燃焼装置回りにこの
設備を設置するスペースを確保する必要がある。
って産業廃棄物又は一般廃棄物として廃棄される廃プラ
スチックの量は年々増加の一途をたどっている。このよ
うな廃プラスチックの処理方法として、例えばマテリア
ル・リサイクル、サーマル・リサイクル、単純焼却、埋
め立て等があげられるが、単純焼却や埋め立ては、単に
その処理を目的とするものであり、廃プラスチックを有
効利用したことにはならない。一方、マテリアル・リサ
イクルできれば、最も好ましいが、多種多様のプラスチ
ックが混合した廃プラスチックを再生して製品化するた
めには多くの障害があり、しかもコストアップにつなが
るので、実用化は困難である。
て、廃プラスチックを燃料として燃焼し、その熱量を回
収するサーマル・リサイクル方法が種々提案されてい
る。プラスチックは元来、石油を主原料とする、石炭以
上の燃焼特性を有するものであり、例え廃プラスチック
であっても燃料という観点からみると高い商品価値を有
している。廃プラスチックのサーマル・リサイクル法の
一つとして、例えば廃プラスチックを粉砕して微粉砕粒
とし、これを空気搬送してバーナで燃焼し、ボイラで熱
回収する方法がある。
ば200〜300℃で溶融する低融点物質であり、この
ような低融点の粉体を従来の重油バーナ又はスラリバー
ナを用いて燃焼しようとすると、火炎やバーナタイルか
らの輻射熱等によって粉体が融点以上に加熱されて溶融
し、バーナ先端部を閉塞したり、大きい塊又は薄片状の
溶融物となってバーナ先端部から落下する間、又は火炉
内を浮遊する間に表面積不足のため不完全燃焼するとい
う問題が生じる。そこで燃焼用空気による冷却効果を利
用して粉体噴出口で粉体が溶融するのを防ぐため、前記
のように、燃焼用空気流路内に複数の粉体噴出管を配設
しているが、各粉体噴出管に接続する粉体用導管につい
ては前記と同様の問題を有している。
にあっては、複数の粉体用導管が燃焼装置回りに入り乱
れて保守や点検等に支障があり、また各粉体噴出管に粉
体を均一に供給する設備の設置スペースの確保が必要に
なる問題点がある。さらに粉体用導管により粉体噴出管
と直角方向に粉体を送り込むと、各粉体噴出管からの粉
体噴出量が不均一となり、安定した燃焼を行うことがで
きなくなる問題点がある。
量を均一にし、廃プラスチックの粉体でも安定した燃焼
が可能な粉体燃焼バーナを提供することにある。
め、本発明に係る粉体燃焼バーナは、油又はガスなどの
燃料を噴出する燃料噴出管と、燃焼用空気供給管と、燃
焼用空気供給管と燃料噴出管との間に形成される燃焼用
空気流路内に配設される複数の粉体噴出管と、それぞれ
の粉体噴出管に粉体を供給する粉体供給機構とを備えて
なる粉体燃焼バーナにおいて、粉体供給機構は、それぞ
れの粉体噴出管の端部を固着しかつそれぞれの粉体噴出
管に連通する粉体供給室と、粉体供給室の円周接線方向
に接続される少なくとも一つの粉体用導管とにより形成
されている構成とする。
でもよい。
供給室を設け、粉体供給室の接線方向に少なくとも一つ
の粉体用導管を接続したため、空気搬送された粉体が粉
体供給室の内周面と外周面とに沿って空気とともに流
れ、各粉体噴出管へ常に一定量ずつ供給されるため、各
粉体噴出管からの粉体噴出量がすべて同一量で粒度分布
も同一となり、均一な噴出が得られて安定した燃焼状態
となる。また燃焼用空気流路内に複数の粉体噴出管を配
置したことにより、火炎や耐火材からの強い輻射熱によ
って溶融され易い、例えば廃プラスチックを粉砕した低
融点粉体であっても、燃焼用空気流路を流通する燃焼用
空気によって溶融温度以下に冷却されつつ搬送されて火
炉内に噴射されるため、粉体噴出管内における噴出前の
粉体の溶融が防止される。従って粉体が溶融することに
よる噴出管の閉塞、塊状化による不完全燃焼等のトラブ
ルが防止されて粉体が長期間安定に燃焼される。さらに
各粉体噴出管と粉体供給室とが一体化しているため燃焼
用空気供給管との着脱が容易になり、組立てや保守点検
の工数が低減される。
がら説明する。図1及び図2に示すように、中心に配置
されかつ先端に保炎板6が取付けられた燃料噴射管挿入
用ガイド管2に挿通されて油又はガス等の燃料を供給す
る燃料噴出管1と、燃料噴出管1の先端に取付けられた
燃料噴出口7と、燃料噴出管1の外側に配置された燃焼
用空気供給管3と、この燃焼用空気供給管3と燃料噴出
管1との間に形成される燃焼用空気流路3a内に等間隔
に配置される複数の粉体噴出管5と、それぞれの粉体噴
出管5に粉体を供給する粉体供給機構とを備えてなる粉
体燃焼バーナであって、粉体供給機構は、それぞれの粉
体噴出管5の端部を管端溶接等で固着しかつそれぞれの
粉体噴出管5に連通する中空円環状の粉体供給室4と、
粉体供給室4の円周接線方向に接続される一つ以上の粉
体用導管11とにより形成されている構成とする。
フランジが燃焼用空気供給管3のフランジとボルト等に
より着脱自在に螺着され、中心部は燃料噴出管挿入用ガ
イド管2を挿通した後に外気とシールされる構造になっ
ている。粉体噴出管5の粉体供給室4に固着される端部
は、図示のように粉体が流入し易いラッパ状に成型され
ており、同様に粉体用導管11と粉体供給室4との接続
部もラッパ状に成型されてもよい。また図2に示すよう
に、粉体量に応じて複数の粉体用導管11a,11bを
設け、それらの分岐管に粉体分配板12を内設するもの
としてもよい。粉体は、100μm以下の微粉炭、10
00μm以下の廃プラスチック、木屑及び紙片等のいず
れの粉体でもよく、またそれらの混合粉体でもよい。な
お廃プラスチックは粒子状以外の数mm角の薄片状、例
えばPETボトルを破砕したものやプラスチックフイル
ムを破砕したものでもよい。
4を参照しながら説明する。燃料噴出管1及び燃焼用空
気供給管3にそれぞれ所定量の噴霧用蒸気及び燃焼用空
気が供給され、この状態で所定量の、例えばC重油が燃
料噴出管1を経て燃料噴出口7より火炉内に噴射されて
燃焼用空気と混合し、着火バーナ10によって着火され
て燃焼する。このようにして着火されたC重油の燃焼が
安定した後、例えばポリエチレン、ポリプロピレン及び
ポリスチレン等の廃プラスチックを、例えば1000μ
m以下に粉砕し、その廃プラスチック粉体と空気とを混
合した気−固混合物が、粉体噴出管5を経て、燃焼用空
気流路3aを流通する燃焼用空気で溶融温度以下、例え
ば200〜300℃以下に冷却され、各粉体噴出管5よ
り火炉内に噴射されて燃焼する。
空気搬送された粉体が粉体供給室4の内周面と外周面と
に沿って空気とともに矢印方向に流れ、粉体が各粉体噴
出管5へ常に一定量づつ供給されるため、各粉体噴出管
5からの粉体噴出量がすべて同一量で粒度分布も同一と
なり、均一な安定した粉体の噴出が得られ、燃料噴出口
7からの油又はガス等の燃料の燃焼とともに安定した燃
焼状態となる。したがって粉体供給室4内の粉体が内壁
面を外円周に沿って1周以上流れるような空気量と流速
があればよく、粉体用導管11は粉体量に応じて1〜4
本、好ましくは1〜2本配置するのがよく、粉体噴出管
5は好ましくは4〜8本設けるのがよい。また各粉体噴
出管5と粉体供給室4とが一体化しているので燃焼用空
気供給管3との着脱が容易になり、粉体噴出管5の製品
組立工数又は保守点検の際の分解組立工数が低減する。
けても、粉体供給室4の中心に向けた粉体用導管13よ
り粉体噴出管と直角方向に粉体を送り込むと、複数の粉
体噴出管のうち、粉体用導管13に近い位置の粉体噴出
管に、他の粉体噴出管に供給されるよりも多くの粉体が
供給されることになって各粉体噴出管からの粉体噴出量
が均一でなくなり、さらに粉体の搬送空気の流れへの乗
り易さが粉体粒子径によって変わることにより、各粉体
噴出管より噴出する粉体の粒度分布が異なるため、均一
で安定した燃焼を行うことができなくなるので留意を要
する。
出管の噴出口よりもわずかに内側、すなわち上流側に開
口することが好ましい。これによって粉体先端部の輻射
熱による加熱を防止して噴出される前の粉粒体の溶融を
有効に防止することができる。また粉体噴出管の噴出口
の内周面にセラミックをコーティングしたり、噴出口の
形状を円弧状断面にすることが好ましい。これによって
噴出口における粉体の閉塞防止効果が向上する。さら
に、粉体噴出管を二重管にして水等の冷却流体で冷却す
ることもできる。粉体噴出管の数は特に限定されない
が、6本又は8本等の偶数であることが好ましく、燃焼
用空気流路の外周に等間隔に配置することが好ましい。
なお粉体の燃焼が安定した後は、油又はガス等の燃料の
供給量を所定量だけ減少させることが好ましい。
250μmの廃ポリスチレン粉体50kg/hrとA重
油200kg/hrとを混焼した。廃ポリスチレン粉体
は、図2に示すように粉体供給室の円周接線方向に2個
所配置された粉体用導管より空気とともに粉体供給室に
搬送され、8本の粉体噴出管を経て噴出させた。各粉体
噴出管からの粉体噴出量はすべて一定で均一となり、燃
焼は長時間安定であった。
粉体を燃焼するようにしたことにより、既設の燃焼装置
を有効に利用して、例えば廃プラスチック等の低融点粉
粒体を燃焼することができるので、特別の設備投資を必
要とすることなく、廃プラスチックの粉体燃料化技術に
対応することができる。
出管を設けたことにより、廃プラスチック粉体と空気と
を混合した気−固混合物を廃プラスチック粉体の溶融点
以下の温度に保ちつつ搬送して噴出口から火炉へ噴出す
ることができるので、廃プラスチックの溶融による粉体
噴出管及び噴出口の閉塞を防止して廃プラスチック粉体
を安定燃焼することができる。
室を設け、粉体供給室の接線方向に一つ以上の粉体用導
管を接続したため、各粉体噴出管からの粉体噴出量がす
べて同一量で粒度分布も同一となり、均一の噴出が得ら
れて長時間安定した燃焼状態となる。そして各粉体噴出
管と粉体供給室とが一体化しているため、燃焼用空気供
給管との着脱が容易になり、組立てや保守点検の工数が
低減される。
設された複数の粉体噴出管に粉体供給機構を備えたた
め、各粉体噴出管からの粉体噴出量が一定で均一とな
り、低融点の廃プラスチックの粉体でも燃焼用空気によ
る冷却で溶融が防止され、粉体を長時間安定して完全燃
焼することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 油又はガスなどの燃料を噴出する燃料噴
出管と、燃焼用空気供給管と、該燃焼用空気供給管と前
記燃料噴出管との間に形成される燃焼用空気流路内に配
設される複数の粉体噴出管と、それぞれの粉体噴出管に
粉体を供給する粉体供給機構とを備えてなる粉体燃焼バ
ーナにおいて、前記粉体供給機構は、それぞれの粉体噴
出管の端部を固着しかつそれぞれの粉体噴出管に連通す
る粉体供給室と、該粉体供給室の円周接線方向に接続さ
れる少なくとも一つの粉体用導管とにより形成されてい
ることを特徴とする粉体燃焼バーナ。 - 【請求項2】 粉体は、廃プラスチックであることを特
徴とする請求項1記載の粉体燃焼バーナ。
Priority Applications (1)
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JP7043914A JP3038533B2 (ja) | 1995-03-03 | 1995-03-03 | 粉体燃焼バーナ |
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Publications (2)
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JP7043914A Expired - Lifetime JP3038533B2 (ja) | 1995-03-03 | 1995-03-03 | 粉体燃焼バーナ |
Country Status (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002130613A (ja) * | 2000-10-20 | 2002-05-09 | Taiheiyo Cement Corp | 燃焼用ノズル及びこれを用いた可燃性合成樹脂の燃焼方法 |
WO2014148546A1 (ja) * | 2013-03-21 | 2014-09-25 | 大陽日酸株式会社 | 燃焼バーナ、バーナ装置、及び原料粉体加熱方法 |
Families Citing this family (1)
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-
1995
- 1995-03-03 JP JP7043914A patent/JP3038533B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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