JPS59104016A - 直接燃焼装置 - 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】 本発明は固体燃料の粉砕・燃焼装置に係るものであり、
更に具体的にいえば、ボイラ、キルン、炉、空気ピーク
など適当型式の燃焼室内で固体燃料の粉砕に続く燃焼の
目的で作動し、直接燃焼装置の望ましい特徴を保持して
いるミルリサーキュレ豐ションシステムに係るものであ
る。

今日使用されている固体燃料粉砕燃焼システムには３つ
のタイプがある。すなわち、直接燃焼システム、準直接
燃焼システムそしてピンストレージシステムである。こ
れらのシステムのうち最も量率でそして最も普通に使用
されて〜・るのは直接燃焼システムである。このシステ
ムの性質は、固体燃料、例えば湿性の石炭を高温ガスと
一諸に適当な仕方で粉砕装置に送る。固体燃料は粉砕装
置内で摩砕され、そして同時に乾燥される。固体燃料の
乾燥は高温ガスが粉砕装置を掃引するとき高温ガスによ
り行なわれる。これを実施するのに使用される粉砕装置
はノ１ンドミル、リングロールミル又＆Ｊボールミルで
ある。粉砕装置を高温ガスが掃引するとき固体燃料に含
まれる水分の蒸発によって高温ガスは冷やされ、そして
湿らされる。通常ファンを使用して高温ガスとそれにの
せられている細か〜・固体燃料粒子を粉砕装置から取除
（。

更に、通常はこのファンは粉砕装置の放出側に配置され
ていて、そして高温ガスとそれにのっている細かい固体
燃料粒子との混合物をバーナへ送るように働（。

直接燃焼システムの主な利点は開学であること、低価格
であること、そして最も安全であることにある。潜在的
に危険な固体燃料の細かい粒子は高速でバーナへ直行し
、そして集まって自然発火すると〜・う機会は先ずない
。従って直接燃焼システムは安全が許すこととなる最大
温度で作動することができる。固体燃料の粉砕ノ・ンマ
ーミル又はリングロールミルにより行なわれる場合でも
常にシステム内には非常に僅かな固体燃料が存在する。

それ故、万一システム内で発火してもそれは小規模であ
り、そして容易に消火できる。

然しなから、直接燃焼システムの採用には一つの大きな
欠点がある。それは固体燃料粒子を乾燥する目的で必要
とする高温ガス例えば空気と粉砕装置に入り込む空気と
がバーナの主たる空気となるという事実である。固体燃
料の粒子が非常に湿つている場合には乾燥に多量の空気
がいる。従って、この空気の量が燃焼を維持するに必要
とされている空気の大きなパーセンテージを形成する。

更に粉砕装置がハンマーミルとリングロールミルの形を
とる場合には、一粉砕装置がフル作動するために粉砕装
置を流れなければならない空気の量は固体燃料粒子を乾
燥するに必要とされる空気の量を越える。最後に、粉砕
装置を出る空気は低温高湿であるのが普通である。都合
の悪いことには、低温又は高湿の空気を使用してバーナ
内の燃焼を維持するときにはバーナの熱効率は悪い影響
をうける。

要約すると、直接加熱システムの作動モードは、固体燃
料粒子を乾燥するに必要とされる高温ガスと固体燃料粒
子を粉砕装置を通して搬送する目的で粉砕装置を掃引す
るのに必要とされるガスとの総和が、固体燃料を燃焼す
るバーナの燃焼室へ粉砕した固体燃料を搬送する。更に
、この搬送媒体は通常は空気であるので、その空気は固
体燃料の燃焼に必要とされる燃焼空気の一部となる。不
都合なことに、粉砕装置の作動の性質上線せられる乾燥
、摩砕、分別の要件を満足しなげればならない高温ガス
例えば空気は比較的大量であり、そして比較的低温であ
る。これらの要因の両方が粉砕装置を流れる高温ガスを
バーナ内の燃焼空気として使用するのに好ましくないも
のとする。他方、粉砕装置がバーナと一諸に使用して粉
砕した固体抵 燃料をバーナへ供給する大抵の場合十分な量の高温燃焼
空気を得ることができ、その高温燃焼空気は熱交換器の
使用によりシステムの排出ガスから回復させている。粉
砕装置を通る高温空気の代りにシステムの排出ガスから
回復させられた高温燃焼空気を使用することによりシス
テムの熱効率を改善することができ、そしてそれにより
燃料の消費を軽減できる。

上に述べた燃焼システムの３．７つのタイプのうちの第
２のもの、すなわち準直接燃焼システムについて考察す
ると、これは上に述べた直接燃焼システスの欠点を解消
しつ＼、しかも直接燃焼システムの特徴である安全性と
低価格とを保持するシステムを得たいということで開発
されたものである。

上述の準直接燃焼システムの作動態様に従えば、粉砕し
た固体燃料粒子と貸乾燥ガスとの混合物をファンにより
サイクロンコレクタに搬送し、そこ掛 で分離を行なう。すなわち、廃乾燥ガスの一部分をサイ
クロンコレクタから粉砕装置へ戻し、そこ網ト でその戻した廃乾燥ガスを、粉砕装置へ供給する高温の
新鮮なガスと混合することにより再熱する。

ｌｌ− サイクロンコレクタで受けとられる残りの降乾燥ガスは
排出される。排出される排乾燥ガスの部分が粉砕装置へ
送られる新鮮な高温ガスの重量、粉砕装置へ漏出する空
気の量そして蒸発させられる水に等しいのが望ましい。

−・股には、大抵の場合排出される排乾燥ガスの量は粉
砕装置を効率的に作動させる目的で粉砕装置を通って流
す必要のある全量よりもかなり少ない。

掛 排ｐ出される廃乾燥ガスの量はサイクロンコレクタの固
体放出区域へ向けられ、サイクロンコレクタでその排出
ガスは粉砕された固体燃料粒子をとり上げそしてそれを
空気に対する燃料の比率が非常に高い燃料粒子と排出ガ
スとの混合物の形でバーナの燃焼室へ運ぶ、この搬送排
出ガスは例えば空気は、バーナ内の粉砕した燃料粒子の
燃焼に必要とされる燃焼空気の全量のうちの非常に小さ
なパーセンテージを占める。そこで燃焼を維持するのに
必要とする空気を回収装置からバーナへ追加する。すな
わち、この追加分の空気は全装置の排出ガスから回収さ
れた高温空気である。

最後に、３つのタイプの燃焼システムの残りの一つはピ
ンストレージシステムである。このシステムによれば、
粉砕装置の作動に関連している高温ガス流回路は、バー
ナが受けとる高温ガス流から絶縁している。更に具体的
にいえば、ピンストレージシステムの動作においては粉
砕した燃料粒子と排乾燥ガスとの混合物をサイクロンコ
レクタへ運んで、そこでその粉砕した燃料粒子をストレ
ージ・ビン又は貯蔵部内へ放出し、そして乾燥ガスを２
次コレクタへそしてそこから大気へ放出する。必要とさ
れると、粉砕された固体燃焼の粒子の量を比較的少量の
空気と一諸にストレージビンから取出し、それによりバ
ーナ内で固体燃料粒子を燃焼する目的で燃焼空気として
使用されることのできる加熱し回収された空気の量を最
大限度まで増大する。従って、ピンストレージシステム
は−ジシステムのうちで最も熱効率が高い。

３つの燃焼システムを比較する限り、準直−接燃焼シス
テムとピンストレージシステムとで達成されている熱効
率の増大は、あまり望ましくない作動特性を有しそして
複雑であるシステムでのみ得られるのである。これにつ
いて例を挙げると、粉砕された固体燃料の粒子は、それ
の取扱いと貯蔵とに関する限りかなり危険である。粉砕
した固１体燃料粒子は自然発火し易いことが知られてい
る。

他方、直接燃焼システムの主な利点は簡単であること、
低価格であることそして動作が安全であることである。

これらの利点は、直接燃焼システムの作動態様によれば
潜在的に危険な粉砕した固体燃料の粒子を比較的高速で
バーナの燃焼室に直接運びそこで燃焼するという事実に
主として由来しているのである。従って、粉砕した燃料
粒子のテムに比較して余り望ましいものではない。サイ
クロンコレクタに入るとき粉砕した固体燃料粒子は高温
ガスをそれから分離しているとき爆発範囲の両限界を通
るからである。それ故、粉砕した燃料粒子は温度に非常
に鋭敏であり、そして比較的高い出口゛温度に触れると
き発火することがある。

更に、準直接燃焼、システムにおいて通常サイクロトロ
ンコレクタは比較的高い負圧で作動し、他方サイクロン
コレクタから放出される粉砕した固体燃料の粒子が燃焼
室へ運ばれるときに通るラインは非常に高い正圧にある
。従って、サイクロンコレクタからこの搬送ラインへ粉
砕した燃料粒子を放出するのに使用される弁は非常に圧
力差の高いところで作動し、そのため弁は急速に摩損す
る。

この弁の摩損はラインからサイクロンコレクタ内への搬
送ガスの漏出を生じる。更に、この漏出はサイクロンコ
レクタの作動効率に悪い影響を与え、そして爆発性の固
体燃料粒子と高温ガスとの混合物が粉砕装置へ戻されて
（るという状態をっ（り出すことがある。

他の２つの型式の燃焼シスτムと比較するとき、そして
特に直接燃焼システムと比較するとき、ビンストレージ
システムは少な（とも次の２つの欠ン内に粉砕された燃
料粒子が貯蔵されなければならないということがある。

粉砕した燃料粒子を貯蔵すると自然発火することがある
。更に、万一そのような自然発火が生じるとストレージ
ビンからその発火した粒子を消火しそして取出すことは
がなりの問題であることは予想されよう。この問題を最
小限とするためそのような粉砕した燃料粒子を貯蔵する
ストレージビンを密封しそして不活性ガスで加圧する。

然しこれをするにはがなり費用がかかる。

更にストレージビンにつ〜１て述べろと、粉砕した燃料
粒子を一定の調整した速さでストレージビンから放出す
ることを確実にしようとすると、構造も複雑で費用もか
＼る装置をストレージビンに装備しなければならない。

粉炭のようなある種の粉砕した固体燃料の流れ特性は水
によ（似ており、他方粉砕した樹皮又は木材のような他
の種類の粉砕した固体燃料は集まってストレージビンの
出口を塞ぐ傾向があり、そのためそのような傾向をなく
すことのできる手段を講じなげればならなくなる。

ピンストレージシステムの第２の欠点はそれから大気へ
のガス放出をするということである。すなわち、サイク
ロンコレクタは、それが受けとった固体燃料粒子と搬送
ガスとの混合物から粒状物質のすべてを取除（のにｉｏ
ｏパーセントよりも小さい効率であるので、サイクロン
コレクタから排出されるガスと一諸に粒状物質が放出さ
れる。更に、そのような粒状物質の排出の程度がそのピ
ンストレージシステムを使用している地域での大気汚染
の規制に抵触するということもあり得る。更に、ガス流
から粒状物質を除去する目的で高圧のドロップウェット
スクラバを使用している場合に使わな也れば粒状物質を
所望の程度に取除（ことはできない。然しながら、その
ような大量の水を必要とすることは水それ自体の処理が
問題となる゛。

スクラバからの排水は粉砕した固体燃料粒子を１ないし
２パーセントまで含んでいるからである。

通常、これらの固体燃料の粒子は水が下水路へ放出され
る前に取除かれていなければならない。

このため、ピンストレージシステムで最も普通に使用さ
れる２次コレクタは布袋ダストコレクタである。「バッ
グハウス」としばしば呼ばれているこの布袋ダストコレ
クタは大気中へ放出されるガスに含まれている粒状物質
を効果的に回収し、そしてその回収した粒状物質を適当
な場所に戻す。

然しなから、比較的高温の廃ガスから粒状物質を回収す
るのに布袋を使用するのはわずられしいことである。す
なわち、ダストコレクタに入る粒状物質は非常に細かく
、そしてその粒状物質が常時動いていないと非常に容易
に自然発火する。ダストコレクタを使って回収しようと
している粒状物質を含むガスの温度を少しだけ上げるだ
けで粒状物質は自然に発火する。

そこで、簡単さと低価格と安全性とに関する限り直接燃
焼システムの長所を維持している燃焼システムでありな
がら、一層望ましい燃料／空気の比率をバーナで確立で
きるよう作動する新しい改良された燃焼システムが必要
となることは明らかである。更に具体的にいえば、その
ような新しい改良された燃料システムでは、バーナで確
立される一層望ましい燃料／空気の比率は分別装置を出
るガスの一部を粉砕装置へ戻すようにした結果として確
立される。

本発明の目的は、燃焼前に固体燃料の粉砕を行なう型式
の燃焼システムの新規な改良型を提供することである。

本発明の別の目的は本質的に直接燃焼システムである燃
焼システムを提供することである。

本発明の更に別の目的は、簡単であること、低価格であ
ることそして安全であることに関する限り直接燃焼シス
テムの長所を保持する直接燃焼システムを提供すること
である。

本発明の更に別の目的は、そのＸ４艷よりバーナで一層
望ましい燃料／空気の比率を確立する利点を有する直接
燃焼システムを提供することである。

本発明の更に別の目的は、分別装置を出るガスの一部分
を粉砕装置へ戻すようにした結果としてバーナで一層望
ましい燃料／空気の比率を確立し、サイクロンコレクタ
又は放出弁を使用する必要のない直接燃焼システムを提
供することである。

発明の要約 固体燃料を粉砕し、それから燃焼する目的で作動する新
規な改良型の直接燃焼システムが本発明により提供され
る。本発明の装置は、粉砕手段、分別手段そしてバーナ
手段を含み、流路を介して粉砕手段と分別手段とはバー
ナ手段と流通関係に接続している。本発明の一実施例に
よれば、分別手段は、粉砕手段内で粉砕された固体燃料
を送り込まれる機械的選別器であり、粉砕された固体燃
料の粒子は機械的選別器を取付けた底部の入口を通って
それへ注入される。固体燃料粒子の流れが機械的選別器
を通って上昇するとき大きな固体粒子から細かい粒子が
選別される。この選別は、固体燃料粒子がのっているガ
スの速度に調和して作用する遠心力の結果として行なわ
れる。その結果は、大きな固体燃料の粒子はガスの一部
と一諸になって流れ、そして機械的選別器を取付けた第
１の出口を通り、そこから大きな粒子とガスの混合物は
粉砕手段へ戻される。ガスの残部と細かい粒子とは機械
的選別器を設けた第２の出口を通り、そしてバーナ手段
へ流れ、そこで細かい粒子は燃焼する。

本発明の第２の実施例に従えば、本発明の装置の分別手
段は分別エルボである。このエルボは、声砕手段を出て
い（とき固体燃料の粒子が通るダクトの部分として形成
されている。すなわち、分別エルボは偏向ブレード手段
で協働するダクトの分岐部である。この偏向ブレード手
段はダクトの分岐部に取付けられていて、それに対して
２つの面の各々の面内で動げるようになっている。更に
、固体燃料粒子の流路に対し偏向ブレード手段の位置を
変えることにより固体燃料の粒子が分別エルボを通ると
きに生じる粒子選別の粒子の細かさの粒度を調整する。

すなわち、粉砕した固体燃料粒子をのせたガスの一部と
一諸に犬−゛きな粒子は分別エルボに到達すると、その
分別エルボの分岐部の方の枝路を通り、そして粉砕手段
へ戻される。他方、小さい固体燃料粒子はガスの残部と
一諸になって分別エルボの分岐部の他方の枝路を通り、
そしてバーナ手段へ流れ、そこでその細かい固体燃料の
粒子は燃焼される。

第１図は本発明に従ってつ（もれた直接燃焼装置１０を
示す。更に詳しくいえばこの直接燃焼装置１０は分別手
段１２を含み、この分別手段は後で言及する粉砕手段１
４と協働する。更に、分別手段１２と粉砕手段１４とは
バーナ手段１６と流通関係に接続されている。

第１図の直接燃焼装置１０は固体燃料の粉砕と適量の固
体燃料を粉砕手段１４に送ってそこで固体燃料を摩砕し
そして乾燥する。

それから、その摩砕しそして乾燥した固体燃料粒子は分
別手段１２に運ばれ、そこで固体燃料の粒子はその細か
さに応じて分類され、そして粒の大き過ぎるものは排除
され粉砕手段１４へ戻されてもう一度摩砕される。あら
かじめ定めた粒の細かさに合致した固体燃料粒子はバー
ナ手段１６へ運ばれ、そしてその中で燃やされる。

本発明の教示に従って粉砕手段１４は固体燃料として燃
焼できる固体物質の粉砕を実施する目的で普通使用され
る粉砕装置の適当なものでよい。

当業者にはよく知られているので本文で詳述する必要も
ないし、図面に示す必要もないものと考える。本発明の
要旨を理解する上では粉砕手段１４０作用は固体燃料を
粉砕し乾燥することであるということを述べるだけで足
りる。この目的のため、必要とされる量を必要とされる
速さで固体燃料を適当な供給源（図示せず）から適当な
搬送手段により粉砕手段工４へ送る。この搬送手段は固
体燃料供給源（図示せず〕を粉砕手段１４と相互に接続
するものであり、例えば導管（図示せず）である。

固体燃料の乾燥と粉砕手段１４を通しての搬送とは、粉
砕手段１４の内部を掃引する高温ガス流によりよ（知ら
れている仕方で実施される。好ましくは空気から成るこ
の高温ガスは粉砕手段１４へ適当な手段により供給され
る。第１図ではこの高温ガスは導管１８により粉砕手段
１４へ供給される。

粉砕手段工４を出てから固体燃料粒子の流れはガス流に
のってダクト２０を上昇し、そして分別手段１２に入る
。更に具体的にいえば第１図の実施例では、この分別手
段１２は遠心分離器として当業者に知られている型式の
機械的分離器を備えている。更に第１図を参照すると、
ダクトすなわち導管２０から粉砕した固体燃料粒子の流
れが底の入口２４を通って分離器のハウジング２２に入
る。この粉砕された固体燃料粒子は遠心分離器のハウジ
ング２２を通って上昇して遠心分離器のブレード２６が
回転している路に入る。ブレード２６ハモータ２８によ
り回転される。

大き〜・固体燃料粒子は遠心分離器のブレード２６と接
触して、その結果粒子は遠心力をうける。その結果とし
て大きい粒子は外方へ飛び遠心分離器のハウジング２２
の側壁の内面と接触する。固体燃料の細かい粒子は小さ
いので、遠心分離器のブレード２６に衝突してもそれら
の粒子に加わる遠心力は、ダクトすなわち導管３２に組
合せたファン３０がつ（る吸込み力に負けてしまう。そ
のため、細かい、すなわち所定の所望の小さな寸法の・
固体燃料は上方の出口３４を通して遠心分離器のハウジ
ング２２を出る。

他方、大きな固体燃料粒子は遠心分離器のハウジング２
２の側壁の内面に沿って円形路を画いて流れている間に
接線方向の出口開口を通っていく。

この出口開口はダクトすなわち導管３６と協働しており
、大きい固体燃料粒子は接線方向の出口を通ってからこ
のダクト３６に入る。ダクト３６にファン３８を組合せ
ている。遠心分離器のハウジング２２内で細かい固体燃
料粒子から大きな固体燃料粒子を分離するのを助けるた
めファン３８は弱い吸込みをつ（つて〜る。ファン３８
がつ（る吸込み力と一諸になって、遠心分離器の回転ブ
レード２６が大きな固体燃料粒子へ加える遠心力により
ガスと粗い固体燃料粒子の混合物がダクト３６に流れ込
む。ファン３０がつくる吸込みはファン３８かつ（る吸
込みよりも普通大きくなっている。

そうでなげれば固体燃料粒子のずべてがダクト３６に流
れ込むこと＼なろう。ダクト３２へ流れる粒子の細かさ
の程度は２台のファン３０と３８によりつくられる相対
的なガそ流を変えることにより変えられる。遠心分離器
のブレードの回転速度と枚数も固体燃料粒子の分別に影
響する。すなわち、ブレード２６の枚数が増える程、そ
して毎分当りの回転数が増える程遠心力は強くなり、そ
してダクト３６を通してより多くの固体燃料が分離され
る。

第１図の直接撚、焼装置の第３の重要な作動要素はバー
ナ手段１６である。この手段は、選別手段１２で分類さ
れてから、そして所望の細かさを有するものであること
が判明してから粉状の固体燃料を燃焼させる装置である
。適正粒度の固体燃料粒子を燃焼させる目的で本発明の
教示によるバーナ手段１６は適当な形式の燃焼室を備え
ている。

従って、例示としてであるが、バーナ手段１６はボイラ
、キルン、炉、もしくは空気ヒータの〜）スれでもよい
。

第１図を参照する。分別手段１２を通過した所望の細か
い粒度の粒子は分別手段１２からバーナ手段１６ヘフア
ン３０の作用により運ばれる。分別手段１２からバーナ
手段１６へ粉状固体燃料を搬送する目的で本発明の教示
に従って、上に述べたように作動することのできる適当
なファンを第１図の直接燃焼装置１０に使用する。

第１図の構成についての説明を完了するに当り、分別手
段１２を流れるガス流の一部分が回収され、そして粉砕
手段１４へ戻される。粉砕手段１４へ分別手段−１２か
ら流れるガス流の一部分を回収するのは第１図で４０で
指示されている構造物である。粉砕した固体燃料粒子は
粉砕手段から、本発明の実施例では空気である高温ガス
流にのって流出する。この目的のため、分別手段１２は
導管すなわちダクト手段２０により前記の粉砕手段１４
と流れ関係に接続されている。分別手段１２、すなわち
遠心分離器のハウジング２２に導管２０から入ってから
規定の細かさにない粗〜・粒子は排除される。すなわち
、それらがのっている空気の流れから分離させられる。

この粗い粒子の分離は、既に説明したようにして遠心分
離器のハウジング２２内で行なわれる。

粗い粒子は粉砕手段１４の摩砕室へ戻されて更に摩砕さ
れる。この目的で粗い粒子は遠心分離器のハウジング２
２からダクト３６へ流れ込む。ファン３８はダクト３６
と流れ関係に適当に接続されており、そしてダクト３６
を通って遠心分離器のハウジング２２ヘフアン３８は接
続されて■る。

このようになっているのでファン３８の作動により分別
手段１２の規定粒度に合致しない粗大粒子は粉砕手段１
４の摩砕室へ戻って、そこで更に摩砕される。更に、そ
して本発明の新規性という観点で最もＭ要なことは、フ
ァン３８は分別手段１２を流れる空気の流れの一部を粉
砕手段１４へ戻すようにしてもいるということである。

すなわち、ファン３８は分別手段１２から放出されたダ
クト３６を流れる粗大粒子が再度摩砕のため導管４０を
通って粉砕手段１４へ戻るようにするばかりでなく、フ
ァン３８は分別手段１２と組合せたバーナ手段へ分別手
段１２から通常流れるであろう空気の多くを粗大粒子と
一緒に戻すように働（。

ファン３８の作用による空気流の一部分の分別手段１２
から粉砕手段１４へのこの再循環は、導管すなわちダク
ト３２を通って分別手段１２を出る空気の量を減少する
という効果を生ずる。第１図に示すように、導管３２は
ファン３０と流れ関係に接続されており、このファン３
０を通して適当なバーナ手段１６へ至る。バーナ手段１
６は分別手段１２により所望の細かい粒度な有するもの
と認められた固体の粒子を燃焼する。

要約すると、粉砕手段１４から固体燃料粒子をのせてい
る空気流が所定量であると、ファン−３８はこの所定量
の空気流のある部分を分別手段１２粉砕手段１４へ再循
環させる。他方、導管２０を通って分別手段１２に入る
空気流の残りの部分は、所望の大きさ、すなわち細かさ
の固体燃料粒子と一諸に分別手段工２から導管３２を通
ってバーナ手段１６へ流れる。これらの細かい粒子はバ
ーナ手段工６内で燃焼され、そしてバーナ手段１６へそ
れと一諸に流れる空気は燃焼するに必要とする燃焼空気
の一部分となっている。

第２図は本発明に従って構成した直接燃焼装置４２の第
２の実施例を略図的に示す。第１図の直接燃焼装置１ｏ
と第２図の直接燃焼装置４２との間の主な差異は、第２
図の分別手段が分別エルボを備えているのに対し、第１
図の直接燃焼装置１゜の分別手段１２は遠心分離器を備
えていることにある。

第２図の直接燃焼装置４２も第１図の直接燃焼装置１０
のように固体燃料を粉砕し、次に燃焼する。更に、第１
図の直接燃焼装置のようにして、適当量の固体燃料を適
当な速度で供給源（図示せずンから導管４６を通して粉
砕手段４８へ送る。

粉砕手段４８は運ばれてきた固体燃料の粉砕と乾燥を行
なう。粉砕手段４８内で粉砕しそして乾燥してから固体
燃料粒子は導管、すなわちダク）５０により分別手段４
４へ流れ、そこで粗大な粒子は、上に詳述したように、
排除され、そして粉砕手段４８の摩砕室へ戻され、摩砕
される。第１図の粉砕手段の場合におけるように、粉砕
手段４８内での固体燃料粒子の乾燥は好ましくは空気の
高温ガスによる掃引によって行なわれる。この高温ガス
流は固体燃料粒子の乾燥を行なうばかりでな（、粉砕手
段４８の摩砕室へそしてそれを通して分別手段４４へ固
体燃料粒子を運ぶ。

第３図から最もよく理解されるように、分別手段４４で
ある分別エルボは導管５０の下流端、すなわちわん曲部
５０ａに位置決めされていてそれと流れ関係にあり、そ
れにより粉砕手段４８から放出された粉砕されそして乾
燥した固体燃料粒子が分別エルボを通るようにしている
。分別エルボは　　　′分岐ダクトの部分５２，５４と
そして分岐ダクトと協働する偏向ブレード手段５６とを
含んでいる。

更に詳しくいえば、偏向ブレード手段５６は分別エルボ
を構成しているダクト部分内で位置を調整されるように
なっており、そして以下に説明するように分別エルボを
流れる固体燃料粒子を偏向するように働く。すなわち、
偏向ブレード手段５６の偏向ブレード５８は第３図で両
端に矢印をつげて６０で示すように上下動して２本の枝
部５２．５４への固体燃料粒子の分流を調整するばかり
でな（、第３図で両端に矢印をつげて６２で示すように
出し入れして選別粒子の粒度にわたって更に良好な調整
を行なう。すなわち、ダクトの分岐部内からブレード５
８を引込めるとその分割区域内の速度を低下させ、そし
て一層細かい粒子かつ（られるようになる。他方、ブレ
ード５８をダクトの分岐部の内部に更に挿入すると分割
区域を通るガスの流れの速度は増大し、粗い粒子がつく
られるようになる。更に、ダクトの分岐部に突入するブ
レード５８の長さを変えることにより得られる粒子の細
かさの限界は、ブレード５８をそれの回動点の周りで上
下動することにより延ばすことができる。ブレード５８
を下降させると粒子を細か（することができ、そして後
で□詳しく述べるように、粉砕手段４８へ再循環される
固体燃料粒子の量を増大する。ブレード５８を上昇させ
ると粒子を粗（することができ、そして粉砕手段４８へ
再循環させる固体粒子の量を減少させ、再循環させられ
る固体燃料粒子の量を零にさえできる。

第２．３図の直接燃焼装置４００分別手段４４を構成し
ている分別エルボの動作は次の通りである。粉砕手段４
８を出るとき細かい固体燃料粒子と粗い固体燃料粒子と
は相互にでたらめに配置されている。しかしながら、こ
れらの固体燃料粒子の混合がダク）５０のわん曲部５０
ａを通るとき、すべての粒子は遠心力をうけてわん曲部
５０ａの半径方向外方の境界部に向かい、粗〜）粒子は
境界層を構成し、そして細かい粒子はその境界層から半
径方向内方の領域を占める。最も密度の小さい、それ故
遠心力の影響を最もうけない気相流体は半径方向に移動
しない。

わん曲部５０ａを出るとき、高温ガスの流れにのってい
る固体燃料粒子は分別エルボに入る。ダクトの分岐部内
の偏向ブレード５８の位置決めにより定まるある速度が
分別エルボの選別区域を通して存在する。既に説明した
ように、分別エルボの選別区域内で生じる固体燃料粒子
の選別の粒度の細かさは、選別区域を通る速度の関数で
ある。すなわち、分別エルボの選別区域を通る速度が小
さければ小さい程分岐部５２を流れる粒子は細か（なり
、そして分岐部５４を流れる粒子の量は太き（なる。逆
に、分別エルボの選別区域を通る速度が大きくなればな
る程分岐部５２を流れる粒子は粗くなり、そして分岐部
５４を流れる粒子の量は少な（なる。これらの速度は２
つのファン６４．５７０がつ（る相対的なガス流れを変
化することにより調整される。

ガス流が粉砕装置４８で粉砕した固体燃料粒子をのせて
粉砕装置４８がら分別手段４４へ流れる。

この高温ガス流の通る導管５ｏへ分別手段４４の一端は
接続されている。分別手段４４に入ってから上に述べた
ように分別エルボは粗大粒子が分岐部５４に流れ込むよ
うにし、他方所望の細かさの粒子は分岐部５２を通って
分別エルボから出る。

−水空気フアン６４の影響下で粉砕手段４８がら分別エ
ルボへ流れる空気の一部と一緒に所望の細かさの粒子は
導管、すなわちダクト６６を通ってバーナ手段６８へ流
される。バーナ手段６８の燃焼室（図示せず）内で粒子
は燃焼され、他方そこへ流れる空気はバーナ手段６８内
で粒子を燃焼するのに必要とされる燃焼空気の一部とし
て使用される。他方では、第２図のファン７ｏの影響下
で粗大粒子は分岐部５４から導管、すなわちダクト７２
を通って粉砕手段４８へ再循環される。粉砕手段４８か
ら分別手段４４に到達した空気の残りの部分は、粗大粒
子と一緒になって導管７２を通って粉砕手段４８へ戻さ
れる。斜上から明らかなように第２．３図の実施例にお
いて、減少した空気の流れが分別手段４４がらバーナ手
段６８へつくられ、それによりバーナ手段６８内に一層
望ましい燃料対空気比を確立することとなる。

燃料の価格が絶えず高騰してい（ので、直接燃焼装置の
利点をなお保持している燃焼装置の熱効率を上述のよう
に改善したということの意義は大きい。すなわち、燃料
価格の高騰の結果として、他の生体燃料と一緒に低品質
の石炭の消費が増大している。これらの固体燃料は摩砕
しにくいため粉砕装置の粉砕能力はかな９低下してしま
う。更に、粉砕装置の作動に必要とする粉砕装置を通る
空気流を容量の減少に比例して減少することはできなん
・ので、空気に対する燃料の比率は直接燃焼装置の場合
粉砕装置を通して非常に低い。然しなから、本発明の教
示による直接燃焼装置では、粉砕装置に関する限りすな
わち摩砕されに（〜）燃料を粉砕するときそれにより必
要とされる限り、空気に対する燃料の比率を高く保つこ
とができ、しかも直接燃焼装置の有利な特徴は維持した
ま＼である。

要約すると本発明は、固体燃料の粉砕とそれに続（燃焼
の目的で作動する型式の新しい改良された燃焼装置を提
供している。更に、本発明の燃焼装置は直接燃焼装量で
ある。更に、本発明に従う直接燃焼装置は、簡単さ、低
価格そして安全性に関する限り直接燃焼装置の利点を保
持している。

更に、本発明の直接燃焼装置の有利な特徴は、それの作
動態様に従えば一層望ましい燃料／空気の比率がバーナ
で確立される。更に、本発明の直接燃焼装置においてバ
ーナにおける一層望ましＶ燃料／空気の比率の確立は、
分別装置を流れるガスの一部分を粉砕装置へ戻させる結
果として達成される。

本発明の詳細な説明したが、当業者ならばこれらの実施
例を容易に変更し得るものであり、そしてそのような変
更はすべて本発明の技術的思想の範囲内にお〜・て行な
われるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は粉砕手段、分別手段そしてバーナ手段を含み、
分別手段は機械的選別器であることを特徴とする本発明
の直接燃焼装置の一実施例を示す略図である。 第２図は粉砕手段、分別手段そしてバーナ手段を含み、
分別手段は分別エルボから構成されていることを特徴と
する、本発明による直接燃焼装置の第２の実施例を示す
略図である。 第３図は、第２図の直接燃焼装置から分別エルボを取出
して拡大して示す略図であるＤ　　′１０；４２・・直
接燃焼装置、１２；４４・・分別手段、１４；４８鳴・
粉砕手段、１６；６１３・・バ−す手段、１８；２０：
３２；３６；４６：５０；６６；７２・・ダクト又は導
管、２２・・ハウジング、２４七・ハウジングの底の入
口、２６・Ｏブレード、３０：６４；７０　・・ファン
、３４・・ハウジングの上方出口、５２：５４・・分岐
部、５６・・偏向ブレード手段、５８・・偏向ブレード
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）固体燃料物質を粉砕するための粉砕手段、規定の
   細かさを越える固体燃料粒子を排除しそして粉砕手段へ
   戻して更に粉砕するための分別手段、適正粒度の固体燃
   料粒子を燃焼するためのバーナ手段、及び粉砕手段から
   分別手段へそして分別手段からバーナ手段へ燃料流路を
   つ（る手段を含み、固体燃料を粉砕しそして燃焼する直
   接燃焼装置において、前記の分別器から成り、この機械
   的選別器は粉砕された固体燃料粒子を粉砕手段から受け
   とるため粉砕手段へ接続されている底部入口を有するハ
   ウジングを含み、この）ハウジングは機械的選別器に入
   る高温ガスの一部分と一諸に大き過ぎる固体燃料粒子を
   粉砕手段へ戻して更に粉砕するため粉砕手段へ接続され
   ている接線出口を有し、又ノ・ウジングは前記の機械的
   選別器に入る高温ガスの残部と一諸に規定の細かさの固
   体燃料粒子をバーナ手段へ運ぶためバーナ手段へ接続さ
   れている上部の出口を有し、そして前記の機械的選別器
   は前記のハウジング内で回転して選別器内に受は入れら
   れた固体燃料粒子を規定の細かい固体燃料粒子と規定を
   越える粗い固体燃料粒子とに分離する回転手段を含んで
   いることを特徴とする直接燃焼装置。
2. （２）固体燃料を粉砕する装置、規定の粒度を越える粉
   砕された固体燃料粒子を排除し、その排除した粗大粒子
   を更に粉砕するため粉砕装置へ戻す分別装置、適正粒度
   の燃料粒子を燃焼するバーナ装置、そして粉砕装置から
   分別装置へそして分別装置からバーナ装置への高温ガス
   流と粉砕した固体燃料粒子との流路を確立する手段を備
   え、固体燃料を粉砕し、それに続いて燃焼する直接燃焼
   装置において、分別装置は分別エルボから成り、このエ
   ルボは第１の分路と第２の分路とを有するダクト部分を
   含み、この第１の分路は粉砕装置へ接続され、分別エル
   ボに入る高温ガス流の一部分を粉砕装置へ戻すのと一諸
   にその中でもう一度粉砕するため粉砕装置へ固体燃料の
   粗大粒子を戻し、前記第２の分路はバーナ装置へ接続さ
   れていて、分別エルボに入ってくる高温ガスの残りの部
   分と一諸に規定の細かい固体燃料粒子をバーナ装置へ搬
   送し、そして前記の分別エルボは前記のダクト部分に対
   し動げるように取伺げた偏向ブレードを含み、この偏向
   ブレードは前記の分別エルボに入って（る固体燃料粉子
   を規定の細かい固体燃料粒子と規定の粒度な越える固体
   燃料粒子とに選別することを特徴とする固体燃料を粉砕
   しそれに続いて燃焼する直接燃焼装置。