JPS58187722A - 燃焼炉用バ−ナ−およびその制御方法 - Google Patents

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】 本郷明は各種燃料を用いる燃焼炉において、燃料を燃焼
開始時点から容易かつ確実に燃焼させるための燃焼炉用
バーナーおよびその効率的な制御方法に関するものであ
る。

一般に１燃料の燃焼開始時には、パイロット・バーナー
あるいはアーク放電装置などをバーナーの外部または内
部に設け、先ずこれを点火した後に燃料に着火させる。

これらのパイロット・バーナーなどは燃焼が確実に行な
われるまで使用するが、その燃焼量あるいは発熱量を調
整してバーナ一本体の燃焼を促進あるいは補助すること
はほとんど行なわれていない、他方、燃焼開始後の非定
常状態においても、煤塵や未燃炭化水素の環境への排出
を防止するために１００チ近い燃焼効率が得られること
が望まれる。

本発明はプラズマ・トーチをバーナー・タイルを有する
バーナー内に組み込み、かつその使用法に関し、プラズ
マ電力をその時々の燃焼情況および炉雰凹気に応じて制
御し、電力使用量が過剰とならないために、燃焼炉の炉
壁もしくは炉内の温度を測足し、その値から自動または
手動によってプラズマ電力を調整し、燃焼させる方法に
関するものである。

以下その実施例を微粉炭を燃料とした場合について第１
図および第２図を用いて説明する。第１図は微粉炭を本
発明法により燃焼させるＩ＆茸の例である。バーナータ
イル６を有する微粉炭バーナー５の中心軸上にプラズマ
トーチ２を組み込んで燃焼炉７に取り付ける０点火操作
としては、まず送風ブロワ８から空気を送り、−次空気
噴射孔１１および二次空気噴射孔１２から必要な空気１
１噴射させる。この後プラズマガス供給量ｆｊｊＬ４を
介してプラズマガス貯蔵タンク３よシプラズマガスを流
し、プラズマ用電源１に−よって高温の弱電離気体を発
生させる。プラズマガスとして使用するガスに制約はな
く、Ａｒ１　Ｎｔ　＊　Ｈｌ　ｅ　Ｈ・、炭化水素ガス
等のガスを単独または複数種の組合わせによる混合ガス
として用いることができる。プラズマ・トーチがその電
極にハフニウムを使用した酸素含有ガスに対して使用可
能なものであれば、空気、酸素、酸素＋Ａｒガス等の酸
素を含むガスの使用も可能である。殊に酸素または空気
などの含酸素気体のプラズマ・ガスとしての使用は活性
化された酸素原子または酸素分子が燃料に供給されるた
め炉焼効率向上の観点から極めて有効である。そして微
粉炭ホッパ９より微粉炭供給量［１０を介して一定量の
微粉炭が供給され、微粉炭噴射孔１６からバーナー内へ
噴射されると炉が全く冷えた状？）であっても容易に着
火し、燃焼が開始される。燃焼開始稜、火炎が形成され
たことは、火炎検知器１４によりて検知し、もしも火炎
が形成されない場合、あるいは燃焼中に火炎が消えた場
合には手動または自動によってプラズマ電力を増加させ
、桝び火炎を形成させる。火炎が形成されると、炉壁温
度もしくは炉内温度が上昇するので、これを熱電対等の
温度測定器１５によって測定し、記録計１６に記録する
。温度測定器の位置はバーナー・タイルの端から１ｍｔ
での間の任意の位置が望ましい、炉温か上昇するに従っ
てバーナー・タイの電力を手動または自動によって順減
させることができる。

この電力の制御は微粉炭の銘柄１粒度、成分。

微粉炭供給量、空気比、燃焼炉の大きさ、形式などＫよ
って変わり、微粉炭のみならず、気体燃料。

液体燃料においても同様のことが確かめられたが、いず
れの場合においても炉温を１℃、炉温Ｔ’Ｃのときに必
要なプラズマ電力量とその時の燃料の燃焼量に相当する
エネルギーの比をに、ａを定数とするとき で表わされるａ線を、その温度における投入電力の最大
値とし、その範囲内で制御することが良好な結果をもた
らすことが硫かめられた。第２図はその制御範囲を示し
たものである。この定数龜は炉温が室温であるときのプ
ラズマ最大投入電力と影料が発生するエネルギーの比に
相当し、その値は気体燃料、液体燃料、固体燃料のいず
れにおい。

でも、たとえそれが難燃性の燃料で多くの富カ普を必要
とするものであっても最大１ｏチである。

プラズマガスに酸素または空気を用いた場合、こＯ値は
７−であることが確かめられ、このプラズマの燃焼促進
効果は大きいことが証明された。

また炉蓼温１ｆまたは炉内温度が８００℃になるとバー
ナータイルと炉壁から炉料が着火するのに必要な熟エネ
ルギーが十分に供給されるためなくなり、以後燃料の自
発的な燃焼に依存する。以上の１１＋御範囲はバーナー
に取り付けたバーナー・タイルが燃焼開始後赤熱し、そ
こからの輻射熱による燃料への着火、燃焼促進効果と相
まって可能となるものでおり、バーナー・タイルを持た
ぬバーナーでは同じ燃料に府してプラズマトーチを紹み
込んでも第２図の制御範囲外で使用することが多く、電
力を余分に必要とすることが確かめられている。

以上述べたように、燃料をプラズマ・トーチより発生す
る高温度の弱電離気体の効果によって効を良くかつ容易
に燃焼させることが本発明によって可能となり、これま
で燃焼操作が鮭しかった燃料の容易かつ確実な燃焼も可
能となり、有用な発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の微粉炭燃焼での実施工程を示す説明図
、第２図は本発明におけるプラズマ電力の制御範囲を示
す図である。 図中、１．プラズマ用電源　２グ２ズマ・トーチ五プラ
ズマ・ガス貯蔵タンク　４．プラズマ・ガス供給装置　
＆バーナー　＆バーナー・タイル　ｌ燃焼炉　ａ送風プ
ロワ　９微粉炭ホツパ　１α微粉炭供給装置　１１．−
次空気噴射孔　１２．二次空気噴射孔　１五微粉炭噴射
孔　１４．火炎検知器　１Ｓ温度醐定器　１＆記録針。 出願人　新日本製鐵株式会社 代理人弁理士　　青　　柳　　　　　稔第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）バーナータイルを有するバーナーにプラズマ・ト
   ーチを組み込んだことを特徴とする燃焼炉用バーナー。
2. （２）プラズマ・ガスとして酸素または空気などの含酸
   素気体を使用するプラズマ・トーチを組み込んだことを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の燃焼炉用バ
   ーナー。
3. （３）バーナータイルを有するバーナーにプラズマ・ト
   ーチを組み込み、炉温もしくは炉内温度を測定して前記
   プラズマ・トーチのプラズマ電力を調整することを特徴
   とする燃焼炉用バーナーの制御方法。