JPS6086308A - 固形燃料の燃焼装置 - 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】 （イ）技術分野 本発明は、固形燃料の燃焼装置に関するものである。

（ロ）従来技術 木質系廃棄物、農産廃棄物等の有機繊維物を高温・高圧
下で圧縮した固形燃料、又は有機繊維物に廃油、タール
、ピッチ、プラスチックス等を添加して固めた固形燃料
が最近使用されている。これらの固形燃料を燃焼させる
装置として、一般的な石炭、木炭、木くず、オガライト
等の燃焼装置を一部改造したものが使用されている。し
かし、上記のような固形燃料は高密度に圧縮固化されて
いるため、単位容積当りの発熱量が非常に大きく、上記
のような従来の燃焼装置を用いて固形燃料を燃焼させた
場合、クリンカ−（固形燃料の燃焼によって生じる燃焼
灰が８００〜１０００℃程度以上の高温によって溶融し
たもの）を発生しやすいという問題点及び燃焼筒内で燃
焼用空気と固形燃料との混合が十分に行なえないという
問題点があった。

（ハ）発明の目的 本発明は、燃焼筒内部において固形燃料を燃焼用空気と
十分に混合させ、クリンカーの発生を防ぎつつ燃焼させ
る固形燃料の燃焼装置を得ることを目的としている。

（ニ）発明の構成 本発明による固形燃料の燃焼装置は、燃焼筒を包囲する
空気筒によって燃焼筒の外周に空気室が形成されており
、空気室には送風機により常に所定の空気圧を供給可能
であり、空気室と燃焼筒内部とは燃焼筒下部側面に燃焼
筒内径の略接線方向に向けて配置された空気流入管によ
って連通しており、燃焼筒の下部側面又は底面に燃焼筒
内部へ固形燃料を供給可能な燃料供給口が設けられてお
り、燃焼筒及び空気筒の上部には燃焼筒よりも小径の排
気筒を備えたふたが設けられており、ふたと燃焼筒との
間には燃焼筒内壁面に沿って下方に向けて空気室の空気
を流入させるすきまが形成されていることを特徴として
いる。

（ホ）実施例 以下、本発明の実施例を添付図面の第１−各図に基づい
て説明する。

円筒状の燃焼筒ｌＯは空気筒１９の内部に設置されてお
り、燃焼筒ｌＯと空気筒１９との間に空気室２１が形成
されている。燃焼筒１０の底面にはすきま板２３が設け
られており、また空気筒１９の底面には位置決め板２５
が設けられている。

燃焼筒ｌＯは下部側面に燃料供給口１２を有しており、
この燃料供給口１２には輸送管１４が接続されている。

なお、燃焼筒１０と輸送管１４とは例えば溶接によって
一体に接合してもよく、また脱着可能な構造としてもよ
い。輸送管１４の内径部には、図示してないモータによ
って駆動されるスクリュ１６が配置されており、このス
クリュ１６を回転させることにより、燃料貯留槽１７か
ら固形燃料を定量的に供給することができる。なお、燃
焼筒１０の内径ＤＩと高さＨの比は、例えばＨ＝１〜３
Ｄ、である。空気室２１には、輸送管１４の外周にこれ
と同心に配置した送風管２９を通して図示してない送風
機から所定の空気圧が供給される。燃焼筒１０の下部側
面の燃料供給口１２とは別の位置に空気流入管１８が設
けられている。空気流入管１８は燃焼筒１０の内径面に
対して略接線方向に設けられており、空気室２１と燃焼
筒ｌＯの内部とを連通させる。なお、空気流入管１８は
できるだけ燃焼筒１０の底に近い位置に設けることが好
ましい。空気流入管１８の直径は例えば１０〜５０ｍｍ
である。空気室２１の上部はふた２０によって閉じられ
ており、空気室２１の空気が外部に流出しないようにし
である。ただし、空気室２１と燃焼筒１０の内部とは狭
いすきま３１を介して連通しており、空気室２１の空気
が燃焼筒１０の内壁に沿って下向きに流入するようにし
である。すきま３１の第４図に示す寸法文！、文２及び
見３はそれぞれ、例えば見１＝０．５〜５ｍｍ、１ｚ＝
０．３〜５ｍｍ、及び文３＝１０〜５０ｍｍである。な
お、ふた２０は容易に脱着可能である。ふた２０の中央
部には排気筒２２が設置される。排気筒２２は図示して
ない熱交換器と接続される。なお、排気筒２２の内径Ｄ
２は燃焼筒ｌＯの内径Ｄ１よりも小さくしである（例え
ば、Ｄ２＝０．５〜０　、８Ｄ　、）。また、排気筒２
２の下面には飛散防止板２２ａ及び２２ｂが設けられて
おり、飛散防１ト板２２ａ及び２２ｂはふた２０上の飛
散防止板２０ａ及び２０ｂと、第４図に拡大して示すよ
うに、互い違いにはまり合うようにしである。

この燃焼筒１０を用いて次のようにして固形燃料を燃焼
させる。燃料貯留槽１７内の固形燃料は、スクリュ１６
を回転させることによって輸送管１４の内部を輸送され
、燃料供給口１２から燃焼筒１０の内部に連続的に送り
込まれる。なお、輸送管１４の外周に送風管２９が配置
されているので、輸送管１４は空冷され、燃焼筒１０の
熱が燃料貯留槽１７に伝達されることが防止されている
。一方、空気流入管２９からは図示してない送風機によ
って空気が空気室２１に連続的に送風される。空気室２
１の空気は空気流入管１８から燃焼筒１０の内部へ流入
する。この空気流入管１８から流入する空気によって燃
焼筒ｌＯ内部の固形燃料３０は、第１及び２図に示すよ
うに燃焼筒ｌＯの一方の壁に吹き寄せられる。吹き寄せ
られて積層した固形燃料３０はその外層部分にあるもの
のみが燃焼用空気にさらされ、外層部分の固形燃料は浮
動して燃焼用空気と十分に混合されて燃焼する。すなわ
ち、固形燃料３０は燃焼用空気にさらされる外層部分に
おいてのみ燃焼する。燃焼が進行して軽くなった固形燃
料の一部は、燃焼用空気の上昇旋回流によって燃焼筒１
０の上部へ運ばれる。しかし、比較的重量の大きい破片
の場合には遠心力によって燃焼筒１０の壁に近い部分を
旋回するため、排気筒２２の上面２２ｃに当って下方に
落下する。これと同時に浮遊した固形燃料は、すきま３
１から燃焼筒ｌＯの内壁面に沿って下向きに流入してく
る空気によって押し下げられるため、固形燃料が必要以
上に吹き」二がることはない。従って、燃焼が十分に進
んで小さくなった微細な粒のみが排気筒２２から排出さ
れる。なお、すきま３１から流入する空気は燃焼を更に
効率的に進行させる２次空気としての作用もする。

料３０の燃焼によって生じた燃焼灰も燃焼用空気及びす
きま３１から下方に向けて流入してくる空気によって浮
遊させられると共に一部は排気筒２２から排出され、燃
焼筒１０の下部に滞留することはない（定常的燃焼状態
では、発生する燃焼灰と排出される燃焼灰とはほぼ等し
くなり、燃焼筒１０の内部では常にほぼ一定の燃焼灰が
浮遊する）。従って、高温の部分に燃焼灰が滞留しない
のでクリンカーの発生が防止される。また、排気筒２２
とふた２０との間は飛散防止板２０ａ、２０ｂ及び２２
ａ、２２ｂによって流通しに〈〈シであるため、微細な
燃焼灰が外部に流出することが防止される。固形燃料３
０の燃焼によって燃焼筒１０は熱せられるが、燃焼筒ｌ
Ｏの外周及び底の空気室２１の空気が常に流動して熱を
奪うため、燃焼筒１０は空冷効果を受け、それほど高温
にはならない。従って、燃焼筒１０は十分な耐久性を有
する。また、温度が上昇した空気がすきま３１から燃焼
筒ｌＯに流入するため、２次空気としての効果も大きい
。固形燃料３０の外層部分の燃焼が進行するに従って、
その下層にある固形燃料は外層部分の燃焼熱によって熱
せられながら、輸送管１４から輸送されてくる固形燃料
によって押し上げられ、次第に燃焼状態へ移行していく
。

従って、常に固形燃料３０の外層部分のみが燃焼状態と
なる。なお、燃焼筒ｌＯの燃料供給口１２は、燃焼用空
気によって吹き寄せられた固形燃料３０によって常に覆
われている必要がある。燃料供給口１２が固形燃料３０
によって覆われていない場合には、輸送管１４の内部へ
燃焼が進行する可能性があるからである。従って、燃料
供給口１２と空気流入管１８との位置関係は、上記のよ
うに吹き寄せられた固形燃料によって燃料供給口１２が
覆われるように設定する必要がある。例えば輸送管１４
と空気流入管１８とのなす角度を３０〜４５度とすれば
、固形燃料３０によって燃料供給口１２を覆うことがで
きる。

上記のようにして固形燃料３０を燃焼させることにより
、固形燃料３０はその外層部分にあるものが浮動するこ
とによって燃焼用空気と十分に混合し、完全に燃焼する
。また、クリンカーの発生源である燃焼灰は、固形燃料
３０の燃焼によって発生すると直ちに燃焼用空気によっ
て浮遊させられ、その一部は排気筒２２から外部へ流出
していくため、高温部分に滞留せず、燃焼筒１０の内部
にクリンカーが発生することはない。

なお、上記実施例では、送風管２９と輸送管１４とを同
心に配置したが、別々の位置に設けても差し支えない。

また、輸送管１４は燃焼筒ｌＯの底部中央に固形燃料３
０を供給するように配置してもよい。更に、空気流入管
１８は２本以上設けることも可能である。また、ふた２
０と排気筒２２とは一体に形成することも可能である。

なお、前述のように燃焼筒ｌＯと輸送管１４とは一体の
構造でも脱着可能な構造でもよいが、脱着可能とした場
合には、燃焼筒１０が２傷した場合にこれだけを交換す
ることができる。

（へ）発明の詳細 な説明してきたように、本発明による固形燃料の燃焼装
置は、燃焼筒を包囲する空気筒によって燃焼筒の外周に
空気室が形成されており、空気室には送風機により常に
所定の空気圧を供給可能であり、空気室と燃焼筒内部と
は燃焼筒下部側面に燃焼筒内径の略接線方向に向けて配
置された空気流入管によって連通しており、燃焼筒の下
部側面又は底面に燃焼筒内部へ固形燃料を供給可能な燃
料供給口が設けられており、燃焼筒及び空気筒の上部に
は燃焼筒よりも小径の排気筒を備えたふたが設けられて
おり、ふたと燃焼筒との間には燃焼筒内壁面に沿って下
方に向けて空気室の空気を流入させるすきまが形成され
ているので、固形燃料は浮動して燃焼用空気と十分に混
合されて燃焼し、また固形燃料の燃焼に伴なって発生す
る燃焼灰は浮遊し又は燃焼筒から排出され高温の燃焼部
に滞留せず燃焼筒の内部にクリンカーが発生することが
防止される。また、燃焼筒の外周に形成された空気室の
空気によって燃焼筒が冷却されるため、燃焼筒の耐久性
を大幅に向上することができる。更に、予熱された空気
が燃焼筒に供給されるため、固形燃料をより良好に燃焼
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による燃焼装置を示す図、第２図は第１
図のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図、第３図は燃焼筒のみを
示す図、第４図は燃焼筒上部を拡大して示す図である。 ｌＯ・・Φ燃焼筒、１２会−・燃料供給口、１４拳Φ・
輸送管、１６・・・スクリュ、１８・・・空気流入管、
２０・・φふた、２２Φ・・排気筒。 特許出願人　株　式　会　社　日　木　製　鋼　所代理
人　弁　理　士　宮　内　利　行 第１図 第２図　第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃焼筒を包囲する空気筒によって燃焼筒の外周に空気室
   が形成されており、空気室には送風機により常に所定の
   空気圧を供給可能であり、空気室と燃焼筒内部とは燃焼
   筒下部側面に燃焼筒内径の略接線方向に向けて配置され
   た空気流入管によって連通しており、燃焼筒の下部側面
   又は底面に燃焼筒内部へ固形燃料を供給可能な燃料ｉ給
   口が設けられており、燃焼筒及び空気筒の上部には燃焼
   筒よりも小径の排気筒を備えたふたが設けられており、
   ふたと燃焼筒との間には燃焼筒内壁面に沿って下方に向
   けて空気室の空気を流入させるすきまが形成されている
   固形燃料の燃焼装置。