JPS60218519A - 混焼用バ−ナ装置 - Google Patents

混焼用バ−ナ装置

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JPS60218519A
JPS60218519A JP7290384A JP7290384A JPS60218519A JP S60218519 A JPS60218519 A JP S60218519A JP 7290384 A JP7290384 A JP 7290384A JP 7290384 A JP7290384 A JP 7290384A JP S60218519 A JPS60218519 A JP S60218519A
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JP
Japan
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combustion
solid fuel
flow
air
oil
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JP7290384A
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English (en)
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JPH0158405B2 (ja
Inventor
Nobuyoshi Oomori
大森 信嘉
Yasushi Yoshida
吉田 安志
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NIPPON NENSHIYOU SYST KK
Original Assignee
NIPPON NENSHIYOU SYST KK
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Publication date
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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、低過剰空気燃焼が可能な加圧気体封入油−エ
マルジョン助燃バーナと、高速空気流中に微粒子固体燃
料を混入される固体燃料バーすとを組み合イつせた混焼
用バーす装置に関する。
燃料を空気中で燃焼させる場合、公知のようにNOx発
生間は燃焼温度が高いほと多く、ガス中の逆用酸素が多
いはと増える。したがって過剰空気を減らして燃焼ガス
中の酸素濃度を押さえ、燃焼用空気を二段に供給したり
、燃焼排ガスの一部を循環して導入したりして、火炎の
温度を下げるのが、NOx発生量の抑制にとって有利で
ある。
本発明は、複雑で高価な油乳化装置を用いることなく、
また界面活性剤の添加も必要とすることなく、安定した
油と水のエマルジョン泡沫を生成して低過剰空気で燃焼
させる助燃バーナと、この助燃バーナの火炎内に微粒子
固体燃料を混入して燃焼させる固体燃料バーナを組み合
わせて、高速気流中の微粒子固体燃料を主体とする混合
気流が集中的にかつ長い滞留時間をもって流入し、これ
によって微粒子固体燃料が効果的に加熱され着火し、高
速気流中の空気を主体とする気流が着火した微粒子固体
燃料の燃焼に必要な酸素を周囲から供給し、さらにその
バーナの外周に旋回および整流された二段燃焼用空気を
供給することにより、良好な燃焼状態を維持させる低N
Oxの混焼用バーナ装置を提供するものである。
図面に示した実施例について本発明を説明すると、第1
図ないし第5図において、助燃バーナの泡沫生成体lは
、円形凹所2をもつ円板3と、この円形凹所2に相当す
る径から次第に径を減少する中心の円錐状穴4をもちか
つ円板3と同じ外径をもつ円筒5からなり、これらの部
分3と5を同軸的に重ね合オつせることにより、凹所2
と円錐状穴4が泡沫生成室6を形成している。円筒5に
近い方にある円板3の端面には、凹所2の接線方向に凹
所2へ通ずる油、水および加圧気体の吹込み溝7.8.
9が中心軸線X−Xにたいして直角な1つの面Y−Y上
に配置されている。これらの溝7.8.9の数は任意に
選ぶことができる。油吹込み溝7は、円板3中を軸線方
向に延びてこの円板の他方の端面に開口する通路11へ
連通している。水吹込み溝8は、やはり円板3中に形成
された通路12を経て、円板3の他方の端面の中心に取
り付けられて同軸的に延びる水供給管13に連通してい
る。一方加圧気体吹込み溝9は円板3の周面へ開口して
いる。円板3とは反対の側において円筒5に小径の円筒
状突起15が形成され、円錐状穴4に連通ずるその中心
穴には移送管16がはめ込まれ、この移送管16の自由
端上には小さい噴出ノズル17がはめられている。噴出
孔の断面積は3、泡沫生成室6内が所定の圧力となるよ
うに、すなわち生成室6と燃焼室との圧力差が2に9/
cr1以上となるように設定されている。
円板3および円筒5の外径に等しい内径をもつ有底円筒
状バーナ本体21内には、泡沫生成体lとしての円板3
および円筒5が挿入され、バーナ本体21の底22にあ
る穴を円筒5の突起15が貫通して突出している。この
円筒状突起15および噴出ノズル17上にはまって、移
送管16を同心的に包囲する保護管23が延びている。
円板3および円筒5は、バーナ本体21の開口へねじ込
まれる栓25により、間隔管26を介してバーナ本体2
1の底22へ押し付けられている。
水供給管13は栓25を貫通して延び、水供給口27か
ら加圧水を供給される。円板3と間隔管26と栓25と
により区画される環状空間28は油空間として一方では
通路11に通じ、他方ては間隔管26にある横貫通口2
9およびバーナ本体21の内周面に形成された環状溝3
0を介して、加圧油の供給口31に連通している。円板
3の気体吹込み溝9に半径方向に連通して、バーナ本体
21の内周面に環状溝32が形成され、供給口33を介
して加圧気体を供給される。円板3と円B5の重ね合わ
せにより、吹込み溝7,8゜9がそれぞれ吹込み通路を
形成していることは、図から直ちにわかる。なお泡沫生
成室6内の圧力が高くなるので、円板3と円筒5は外周
部でいんろう継手のようにはめあわされている。
固体燃料バ〜すとして、保護管23を同心的に包囲して
微粒子固体燃料移送管36が設けられて、両管23.3
6の間に環状空間37を形成している。噴出ノズル17
を越えて延びる移送管36の先端には、バーナノズル3
8が設けられ、その内周は円錐状に先細になっている。
バーナノズル38のすぐ後で両管23.36の間には旋
回羽根39が設けられている。環状空間37の後端には
、微粒子固体燃料供給口40が設けられている。
さらに移送管36を同心的に包囲する円筒状ケーシング
42により二段燃焼用二次空気供給室43が形成されて
、風箱に通じている。この供給室43の燃焼室側端部に
は、二次空気をらせん状に旋回させる旋回羽根44と、
二次空気を軸心方向X−Xに整流する整流羽根45とが
内外に同心的に環状に設けられている。旋回羽根44の
半径方向外縁と整流羽根45の半径方向内縁を相互に結
合する円筒状結合片46は燃・@室41の方へ円錐状に
先細になるノズル突起47をもっている。整流羽根45
の半径方向外縁を相互に結合する結合片48は燃焼室4
】の方へ円錐状に先細になっている。旋回羽根44の半
径方向内縁を相互に結合する円筒状結合片49は移送管
36上に摺動可能に設けられ、ボルト50により両羽根
44.45を軸心方向X−Xに移動して、燃焼室41内
の炎の長さを制御することができる。なお51はバーナ
タイルである。
さて供給管27.31および33がら3〜5に9/cd
・ の圧力範囲で、同一圧力に加圧された水、油および
気体(蒸気、空気、不活性ガス)が供給され、吹込み通
路としての吹込み溝8,7および9を経て、接線方向に
泡沫生成室6へ吹込まれると、渦状に旋回しながら油と
水が乳化してエマルジョンとなり、加圧気体を封入され
た多数のエマルジョン泡沫が形成される。これらの泡沫
は旋回しながら円錐駄穴4がら移送管16を通り、噴出
ノズル17から燃焼室41内へ噴出する。泡沫内の加圧
気体の圧力と燃焼室内の圧力との差により泡沫は急激に
膨張して破裂し、微細なエマルジョン粒子となる。この
微細なエマルジョン粒子は水分を含んでいるため、燃焼
時に水の粒子がミクロ爆発をおこし、さらに微粒子化し
て燃焼する。
一方供給口40から環状空間37内へ気送空気により供
給される微粒子固体燃料は、第6図のようにねじれ角o
1をもつ旋回羽根39によってバーナの軸心方向X−X
の運動成分をもつらせん状旋回流としてバーナノズル3
8から噴出する。この旋回流の遠心力によって微粒子固
体燃料を主体とする流れは、バーナノズル38の内周面
へ向かって集合する流れとなり、バーナのテーパ角02
によって第7図のAで示すように軸心X−Xへ向かって
円錐状に収束され、噴出ノズル17から噴出する油−水
エマルジョンの燃焼火炎Bに包み込まれるような方向に
旋回しながら、バーナノズル38から噴出する。固体燃
料のこの流れAは軸心x−Xに対してらせん状に旋回す
るため、火炎B内でのWi晋暗時間長くなり、着火が容
易に行なわれる。一方バーナノズル38から出る気送空
気を主体とする旋回流Cは、噴出ノズルから噴出する火
炎Bを包み込むようになっているので、微粒子固体燃料
流Aに酸素を供給して着火後の燃焼を促進する。こうし
て実際の火炎りが得られる。なお、Eは未着火区域(ブ
ラックゾーン)である。第8図は、微粒子固体燃料を主
体とする旋回流Aおよびその包絡面A′と、気送空気を
主体とする旋回流Cとその包絡面C′を示している。
こうして油−水エマルジョンの燃焼による火炎によって
微粒子固体燃料を加熱着火し、火炎外周を気送空気の旋
回流で包囲して、微粒子固体燃料を燃焼させる。さらに
二段燃焼のため設けられる羽根44.45のうち、旋回
羽−根44は、火炎のまわりにさらに空気の旋回流をお
こして微粒子固体燃料の燃焼を良くシ、滞留時間を長く
することにより燃焼速度の遅い固体燃料の完全燃焼を可
能にする。整流羽根45は、旋回流の外周を包むように
して燃焼を助ける。この二段燃焼により燃焼初期に還元
性雰囲気を形成してNOx発生の低減化をはかることが
できる。なおボルト50により両方の羽根44.45を
移動することにより旋回羽根44を流れる流量と整流羽
根45を流れる流量との比率を変゛えて、最良の燃焼状
態でNOxの低減をはかることができる。
しかも油−水エマルジョンにより低過剰空気燃焼し、火
炎内部に水を添加することにより、火炎温度を自由に調
節でき、NOxの発生量をさらに低下することができ、
低NOxバーナ装置として十分その機能を発揮させるこ
とができる。
上述した装置を実際に使用した際得られた数値例を以下
に示す。
(1)燃料 微粒子固体燃料 (重量%) 揮発分 10.44% 灰 分 帆36% 固定炭素 89.20% 水 分 1.0% 硫黄分 1.19% 窒素分 2.4% 粒 度 −881199%以上 発熱量 高位8,500 Kca4/Kg助燃用燃料 規 路用燃料 JIS 3種 2号 比 重 0.95 発熱量 高位10,500 kcal 7に9硫黄分 
2.6% 窒素分 0.3% 灰 分 0.05% (2)W8焼条件 微粒子固体燃料80%、助燃用燃料20%の熱量比で混
焼を行なった。
(3)実績値(6%02換算値) 二段燃焼を行ない、NOx値が低減している燃焼状態で
助燃用燃料中に水を添加し、エマルジョン化して燃焼す
ることにより、さらにNOx値が大幅に低下することが
わかる。以下にその低減状態を示す。
二段燃焼のみ エマルジョン燃焼時 1)266ppm ]16ppm 2 ) 308 ppm 148 ppm3 ) 37
7 ppm 198 ppm
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるバーす装置の中心軸線を通る断面
図、第2図はその矢印IIの方向に見た図、第3図は助
燃バーすの分解斜視図、第4図および第5図は加圧気体
封入エマルジョン泡沫生成体の正面図および断面図、第
6図はノズル部分の断面図、第7図および第8図はノズ
ルから出る流れを説明する図である。 1・・・油−水泡法生成体、17・・・噴出ノズル、3
7・・・環状空間、38・・・バーナノズル、40・・
・微粒子固体燃料供給口、44・・・旋回羽根、45・
・・整流羽根。 第5図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 空気、油および水からなるエマルジョンの旋回流を形成
    する機構と、このエマルジョン旋回流のまわりに微粒子
    固体燃料の旋回流を形成する機構と、さらにこの固体燃
    料旋回流のまわりに空気の旋回流と整流とを形成する機
    構とを備えていることを特徴とする混焼用バーナ装置。
JP7290384A 1984-04-13 1984-04-13 混焼用バ−ナ装置 Granted JPS60218519A (ja)

Priority Applications (1)

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JP7290384A JPS60218519A (ja) 1984-04-13 1984-04-13 混焼用バ−ナ装置

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JP7290384A JPS60218519A (ja) 1984-04-13 1984-04-13 混焼用バ−ナ装置

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JPS60218519A true JPS60218519A (ja) 1985-11-01
JPH0158405B2 JPH0158405B2 (ja) 1989-12-12

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ID=13502768

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JP7290384A Granted JPS60218519A (ja) 1984-04-13 1984-04-13 混焼用バ−ナ装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987002756A1 (en) * 1985-10-31 1987-05-07 Nihon Nensho System Kabushiki Kaisha Radiant tube burner
KR100563353B1 (ko) * 1997-04-25 2006-07-25 더 비오씨 그룹 피엘씨 전기아크로용버너및그작동방법

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPS5830483A (ja) * 1981-08-19 1983-02-22 Toshiba Corp 水力機械の運転方法

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JPH0158405B2 (ja) 1989-12-12

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