JPH1073208A - 高揮発分・高水分含有炭焚きバーナ - Google Patents

高揮発分・高水分含有炭焚きバーナ

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JPH1073208A
JPH1073208A JP8228429A JP22842996A JPH1073208A JP H1073208 A JPH1073208 A JP H1073208A JP 8228429 A JP8228429 A JP 8228429A JP 22842996 A JP22842996 A JP 22842996A JP H1073208 A JPH1073208 A JP H1073208A
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coal
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章泰 岡元
Masaharu Oguri
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸気発生用の燃焼炉に適用される高揮発分・
高水分含有炭焚きバーナに関し、微粉炭混合気に大気以
上の酸素濃度のエアを供給し、安定した火炎を形成す
る。 【解決手段】 微粉炭ノズル05の周囲にフレッシュエ
ア外筒34を設け、フレッシュエア室31を形成し、そ
の室内先端部には周囲に複数のフレッシュエア投入ノズ
ル35を設け、フレッシュエア投入口32を設ける。微
粉炭混合気20はノズル05内の微粉炭混合気通路23
より炉内に供給され、フレッシュエア33はエア室3
1、エア投入口32より混合気20の外表面側に吹き込
まれ、表面に高濃度酸素層を形成する。従って、炉内で
はまず高濃度酸素層に着火し、揮発分を燃焼し、続いて
燃焼用空気16と混合気20で拡散混合し、火炎が安定
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は発電用、暖房用等の
蒸気発生を行う燃焼炉に適用される高揮発分・高水分含
有炭焚きバーナに関する。
【0002】
【従来の技術】図3は本発明の前提となる燃焼炉の系統
図、図4は図3に示す燃焼炉の系統に適用される従来の
バーナ風箱の断面図である。図1において、01はボイ
ラ火炉、02はバーナ風箱で内部の詳細は図4に示され
る。03は微粉炭空気ノズル、04は微粉炭空気ノズル
03の外側に配置される空気ノズル、05は微粉炭ノズ
ルで図4に示すようにバーナ風箱02の中央部に設けら
れている。06は排ガス煙道、07は灰捕集装置、08
は空気加熱器(AH)、09は誘引通風機(IDF)、
10は押込送風機(FDF)、11は送風機10と速通
する空気ダクト、12は1次排ガスダクト、13は石炭
粉砕機、14は排炭機、15は微粉炭供給管、16は燃
焼用空気、17は燃焼排ガス、18は燃焼排ガス17を
分岐した1次排ガスである。19は石炭粉砕機13へ供
給される石炭、20は微粉炭ノズル05へ供給される微
粉炭混合気、21はボイラ火炉01の炉内、22は微粉
炭火炎、図4に示す23は微粉炭ノズル05内の微粉炭
混合気通路を示す。
【0003】上記の構成において、ボイラ火炉01の炉
内21において発生した燃焼排ガス17は、IDF09
によって排ガス煙道06を通して灰捕集装置07で灰を
除去した後、AH08へ送り込まれるが、AH08上流
で分岐した1次排ガスダクト12から燃焼排ガス17の
一部が1次排ガス18として分流される。
【0004】AH08へ送り込まれた燃焼排ガス17
は、別途空気ダクト11を経由してFDF10によって
送り込まれてきた燃焼用空気16を加熱昇温したあと大
気に放出される。
【0005】一方、AH08上流で分岐された1次排ガ
ス18は、1次排ガスダクト12を通して石炭粉砕機1
3へ送り込まれその持込み熱量によって別途石炭粉砕機
13へ送り込まれてくる石炭19を乾燥し、粉砕性能を
高める働きをする。
【0006】石炭粉砕機13によって微粉砕された石炭
19は、排炭機14によって1次排ガス18と共に微粉
炭混合気20として微粉炭供給管15を通して微粉炭ノ
ズル05へ送り込まれ、炉内21へ吹き込まれる。
【0007】炉内21へ吹き込まれた微粉炭混合気20
は、図示されてない着火源によって着火し、火炎22を
形成する。
【0008】AH08で加熱昇温された燃焼用空気16
はバーナ風箱02へ送り込まれ、図4に示すように配置
された微粉炭空気ノズル03及び空気ノズル04から炉
内21へ吹き込まれて、形成された火炎22の燃焼を継
続させる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】高揮発分・高水分含有
炭を使用する場合には、石炭粉砕機13で粉砕する際に
石炭粉砕機13内で乾燥に要する熱量を多く必要とする
ため、高温の1次排ガス18を必要とする。しかし、こ
の石炭19は、揮発分が高いため1次排ガス18の含有
酸素濃度が高いと石炭粉砕機13内火災あるいは爆発を
起こし、微粉炭供給管15に微粉炭が堆積した場合は、
微粉炭供給管15の過熱・焼損を引き起す恐れがある。
【0010】上記の過熱・焼損を防止するために従来
は、高温の1次排ガス18の含有酸素濃度を数%まで低
下させて使用してきた。その結果、微粉炭混合気20の
燃焼速度が、1次排ガス18に酸素濃度21%のフレッ
シュエアを使用した場合の約1/6にも低下し、火炎2
2を形成させるためには強力な着火源をスタビライザと
して常用する必要があった。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために、燃料として使用する石炭と高温空気
とを石炭粉砕機へ送り込み、石炭を微粉砕すると共に微
粉砕した石炭を同空気によって搬送し、微粉炭ノズルよ
り蒸気発生用の燃焼炉内へ吹き込んで燃焼に供するバー
ナにおいて、前記微粉炭ノズルの外周にフレッシュエア
室となる所定の間隙を保って配置されたフレッシュエア
外筒と;前記フレッシュエア室内の前記微粉炭ノズル先
端部の周囲に設けられ、前方へ向かって内壁面に接する
ように斜めに前記微粉炭ノズル壁を貫通する複数のフレ
ッシュエア吸入ノズルを設けてなり、前記フレッシュエ
ア室より前記フレッシュエア投入ノズルを通して大気以
上の酸素濃度を有するフレッシュエアを前記微粉炭ノズ
ル内の微粉炭混合気外表面側に吹き込み可能としたこと
を特徴とする高揮発分・高水分含有炭焚きバーナを提供
する。
【0012】本発明は上記のように、微粉炭ノズルの内
壁面に沿って複数のフレッシュエア投入ノズルを設け、
微粉炭混合気の表面側酸素濃度を高めるようにしたもの
であり、このような構成で、微粉炭ノズルの先端部近傍
で微粉炭混合気通路を流れてきた微粉炭混合気に微粉炭
ノズル内壁面に接するように設けたフレッシュエア投入
ノズルから大気以上の酸素濃度を有するフレッシュエア
を吹き込み、微粉炭混合気の表面側に高酸素濃度の微粉
炭混合気層を形成させる。
【0013】微粉炭ノズルから炉内へ吹き込まれた微粉
炭混合気は着火源によって表面側の高酸素濃度層に着火
し、先づは揮発分燃焼が始まる。続いて、微粉炭空気ノ
ズルから供給される燃焼用空気と微粉炭混合気の拡散混
合が進み着火部近傍の燃焼が継続される。この結果、安
定した火炎が形成される。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図1は本発明の実
施の一形態に係る高揮発分・高水分含有炭焚きバーナの
断面図、図2はそのA−A矢視図である。本実施の一形
態に係るバーナは図3に示す燃焼炉の系統に適用される
もので、符号01乃至09、10乃至23は従来のもの
と同一であるのでそれらの詳しい説明は省略し、そのま
ま引用して説明するが、本発明の特徴部分は符号31乃
至35に示す部分である。以下これらの部分につき詳し
く説明する。
【0015】両図において、31はフレッシュエア室
で、フレッシュエア外筒34を微粉炭ノズル05の外囲
に一定の間隙を保って形成される。35はフレッシュエ
ア投入ノズルであり、フレッシュエア室31内の微粉炭
ノズル05の先端部に設けられ、フレッシュエア投入口
32を形成している。33はフレッシュエアで、フレッ
シュエア室31を通り、フレッシュエア投入口32より
フレッシュエア33を微粉炭ノズル05内に導く。
【0016】フレッシュエア投入口32は図2に示すよ
うに微粉炭ノズル05の内周面に全周にわたって複数個
(図では12個)のフレッシュエア投入ノズル35を配
置して構成している。
【0017】上記のように本実施の形態におけるバーナ
は、微粉炭ノズル05の外周にフレッシュエア外筒34
を配し、フレッシュエア外筒34と微粉炭ノズル05間
にフレッシュエア室31を設け、図示されてないフレッ
シュエア供給設備からフレッシュエア33を供給する。
送り込まれてきたフレッシュエア33は、微粉炭ノズル
05の先端部近傍で、微粉炭ノズル05の内壁面に接す
るように設けた複数のフレッシュエア投入ノズル35か
ら微粉炭混合気20の表面側に吹き込まれ、微粉炭混合
気20の表面側に高酸素濃度層を形成させる。なお、フ
レッシュエア33は大気以上の酸素濃度を有する気体で
ある。
【0018】上記のように表面側に高酸素濃度層を形成
した微粉炭混合気20は、微粉炭ノズル05から炉内2
1へ吹き込まれる。炉内21へ吹き込まれた微粉炭混合
気20は図示されてない着火源によって表面側の高酸素
濃度層に着火し、先づは揮発分燃焼が始まる。
【0019】続いて、微粉炭空気ノズル03から供給さ
れる燃焼用空気16と微粉炭混合気20の拡散混合が進
み、着火部近傍の燃焼が継続され、安定した火炎が形成
される。
【0020】
【発明の効果】以上、具体的に説明したように、本発明
は、石炭粉砕機で微粉砕した石炭を高温空気で微粉炭ノ
ズルより蒸気発生用の燃焼炉に吹き込んで燃焼に供する
バーナにおいて、微粉炭ノズルの外周にフレッシュエア
外筒を設けてフレッシュエア室を形成し、フレッシュエ
ア室内の微粉炭ノズル先端部に複数のフレッシュエア投
入ノズルを設ける構成としたので、フレッシュエア投入
ノズルより大気以上の酸素濃度を有するフレッシュエア
を吹き込んで微粉炭混合気の表面側に高酸素濃度層を設
けることにより安定した火炎の形成が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係る高揮発分・高水分
含有炭焚きバーナの断面図である。
【図2】図1におけるA−A矢視図である。
【図3】本発明の高揮発分・高水分含有炭焚きバーナが
適用される燃焼炉バーナの系統図である。
【図4】従来の燃焼炉バーナに適用されるバーナ風箱の
断面図である。
【符号の説明】
03 微粉炭空気ノズル 05 微粉炭ノズル 16 燃焼用空気 20 微粉炭混合気 23 微粉炭混合気通路 31 フレッシュエア室 32 フレッシュエア投入口 33 フレッシュエア 34 フレッシュエア外筒 35 フレッシュエア投入ノズル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料として使用する石炭と高温空気とを
    石炭粉砕機へ送り込み、石炭を微粉砕すると共に微粉砕
    した石炭を同空気によって搬送し、微粉炭ノズルより蒸
    気発生用の燃焼炉内へ吹き込んで燃焼に供するバーナに
    おいて、前記微粉炭ノズルの外周にフレッシュエア室と
    なる所定の間隙を保って配置されたフレッシュエア外筒
    と;前記フレッシュエア室内の前記微粉炭ノズル先端部
    の周囲に設けられ、前方へ向って内壁面に接するように
    斜めに前記微粉炭ノズル壁を貫通する複数のフレッシュ
    エア吸入ノズルを設けてなり、前記フレッシュエア室よ
    り前記フレッシュエア投入ノズルを通して大気以上の酸
    素濃度を有するフレッシュエアを前記微粉炭ノズル内の
    微粉炭混合気外表面側に吹き込み可能としたことを特徴
    とする高揮発分・高水分含有炭焚きバーナ。
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