JPS61205711A

JPS61205711A - 微粉炭バ−ナ装置

Info

Publication number: JPS61205711A
Application number: JP4781985A
Authority: JP
Inventors: Tadahisa Masai; 政井　忠久; Fumio Koda; 幸田　文夫; Shigeki Morita; 茂樹森田; Toshio Uemura; 俊雄植村
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1985-03-11
Filing date: 1985-03-11
Publication date: 1986-09-11

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】（産業上の利用分野）本発明は、微粉炭バーナ装置に係り、特に排ガス中の窒
素酸化物（以下、ＮＯｘという）を低減するに好適なボ
イラ装置に通用される微粉炭バー装置。

（従来の技術）従来技術による微粉炭燃焼バーナの代表的な断面図を第
３図に、および第３図のＢ視図を第４図に示す。ミルか
ら供給される微粉炭流８は、微粉炭管９およびベンチュ
リ５を経て一次スリーブ２に導かれ、インペラ１７内の
一次噴出口Ａおよび一次噴出口Ｂ１９から火炉１６へ供
給され、燃焼する。微粉炭は放射方向の速度成分をイン
ペラ１７によって付加され、二次噴出口２０から供給さ
れる燃焼空気との混合が促進されるようになっている。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、上記の従来技術においては、微粉炭が高濃度の
０２分圧を有する燃焼空気と直接的に反応するために、
微粉炭中に含まれる窒素分が容易に酸化され、ＮＯｘの
生成量が多くなるという欠点がある。また、従来技術の
第２の欠点は、インペラ１７が火炎の掻く近傍にあり、
熱応力による割れの発生および微粉炭によるエロージョ
ンが発生し、停止時に交換する必要があることである。

さらに第３の欠点ば、起動時または油助燃を行なう場合
には、インペラ１７を後方に移動させ、油火災による焼
損を防止させなければならず、機構的に複雑になること
である。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、簡
単な機構で、効率よく排ガス中のＮＯｘを低減できる微
粉炭バーナ装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）要するに本発明では、保炎リングにより火炎の保持を行
なうと共に、保炎リング上で発生した酸化炎により大半
の微粉炭を一次空気のみの空気不足状態で加熱し、ｔ！
に粉炭中の窒素分をＮ２に変換させ、その後、二次噴出
口からの燃焼用空気によって燃焼させることにより、低
ＮＯｘ化を達成させるものである。すなわち、本発明は
微粉炭を一次空気によりバーナへ搬送する一次スリーブ
と、該一次スリーブに隣接して設けられた、燃焼用空気
をバーナへ送る通路とを有する微粉炭バーナ装置におい
て、一次スリーブ先端に該一次スリーブと直角方向に断
面略Ｉ−字状の保炎リングを設けたことを特徴とする。

本発明において、保炎リングの内周が一次スリーブ内に
突出してエツジ部を形成し、かつＬ字状部材の２辺のな
す角度が９０〜１５０度であるしことが好ましい。また
この保炎リングの内寸法ｄ１と一次スリーブの内径ｄ２
の比（ｄｉ／ｄ２）は、０．７〜０．９８の範囲である
ことが特に好ましい。

以下、本発明の実施例を図面によりさらに詳細に説明す
る（実施例）第１図は、本発明による微粉炭バーナの断面図を示すも
のである。この装置は、先端に燃料油チップ６を有する
燃料油管４が挿入された一次スリーブ２およびこれに連
結された微粉炭管９と、該一次スリーブの先端に設けら
れた断面路Ｉ７字状の保炎リング７と、ボイラ壁１３と
風箱壁１１の間に形成された風箱１０と、該風箱１０か
ら燃焼用空気をエアレジスター１２を通して前記一次ス
リーブの外側に供給する燃焼用空気の通路１４Ａとから
なり、ボイラ壁１３に開口するバーナスロート部には、
第２図に示すように火炉１６側よりパーナロを見た時に
、パーナロ中央に燃料油チップ６、その周りに一次噴出
口３、該一次項出口３の外側にＬ状部材の内周を形成す
るエツジ部２１、およびその外周に分割された保炎リン
グ７、さらにその外周に二次噴出口１４が配置された構
成となっている。

このような装置において、バンカより供給された石炭は
ミルで粉砕され、一次空気により搬送され、微粉炭流８
として微粉炭管９に供給される。

微粉炭流８は、ヘンチュリ５で絞られ、微粉炭濃度の均
一化および逆火防止を行った後、一次スリーブ２内を流
れ、一次項出口３がら火炉１６へ供給され、燃焼する。

一次項出口３がら噴出する微粉炭のうち、超微粒子は、
保炎リング内縁のエツジ部２１の後流に生じる渦と共に
、保炎リング７上に供給され、燃焼する。この保炎リン
グ７上に発生した火炎により、一次項出口３から噴出し
た微粉炭は、一次空気だけの状態で加熱されることにな
るため、空気不足状態で上記保炎リングで発生した火炎
により、高温に加熱された状態となる。

微粉炭は、窒素分が約１〜２％有機的結合状態で含有さ
れ、上記高温状態で気化するが、この場所では０２分圧
が低いためにＮＯｘへの酸化が進まず、化学的に安定な
Ｎ２分子となる。一方、燃焼用空気はファンにより昇圧
された後、空気加熱器で約３００℃の熱風となり、ダク
トにより導かれて風箱ｌＯに供給され、エアレジスタ１
２で旋回成分を付与され、二次噴出口１４がら火炉１６
へ供給され、前記微粉炭と反応し、燃焼する。

微粉炭燃焼ボイラでは、起動時または助燃を必要とする
時は燃料油１　（またはガス燃料でもよい）が必要であ
る。燃料油１は燃料油管４で導かれ、先端に設げられた
燃料油チップ６より噴霧させ、燃焼が行われる。この場
合においても保炎リング７ば安定な火炎を発生させ、燃
焼効率を高めるのに有効に動作する。

保炎リング７は、前述のようにその内寸法（内径）ｄｉ
と一次スリーブの内径ｄ２の比ｄ１／ｄ２が０．７〜０
．９８で、一次スリーブから突出したエツジ部２１は、
微粉炭流によるエロージョンを防止するために、耐摩耗
、耐熱性に優れたセラミック材を用いることが好ましい
。保炎リング７は、一体的に形成されていても作用的に
はなんら差支えないが、大型のバーナでは熱応力により
変形することがあり、分割化した方が実用的である。第
２図では８分割の保炎リング７となっており、割り線２
２が示されている。

保炎リング７の作用は、（１）火炎を保炎リング７上で
安定化させる、（２）保炎リング７で発生した火炎を用
いて微粉炭を加熱させる、（３）燃焼用空気と微粉炭と
の早期接触を防止し、０２分圧の低い状態で微粉炭中の
窒素分をＮ２に変換させる、の３点に集約される。従っ
て保炎リング７の大きさおよび保炎リング７のテーバ面
の角度を変えることにより、ＮＯｘレベルを変化させる
ことができる。

（発明の効果）により、該リングの後流側に低酸素で、かつ高温域を形
成することができ、ここで微粉炭中に含まれる窒素分を
効率よ＜Ｎ２に変換することにより、排ガス中のＮＯｘ
濃度レベルを低く抑制することができる。また保炎リン
グを分割構造し、エツジをセラミック化することにより
、熱応力による割れの発生、微粉炭によるエロージョン
が防止される。さらにバーナ構造は、従来のインペラを
削除したことにより、より簡単なものになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による微粉炭バーナの断面図、第２図
は第１図のＡ視部、第３図は、従来技術による微粉炭バ
ーナの断面図、第４図は、第３図のＢ視図である。１・・・起動用ｔＰＡ料油、２・・・一次スリーブ、３
・・・一次項出口、４・・・燃料油管、６・・・燃料油
チップ、７・・・保炎リング、８・・・微粉炭流、９・
・・微粉炭管、１０・・・風箱、１２・・・エアレジス
タ、１３・・・ボイラ壁、１４・・・二次噴出口、１６
・・・火炉。代理人　弁理士　川　北　武　長第１図第２図ｇｎ−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）微粉炭を一次空気によりバーナへ搬送する一次ス
リーブと、該一次スリーブに隣接して設けられた、燃焼
用空気をバーナへ送る通路とを有する微粉炭バーナ装置
において、一次スリーブ先端に該一次スリーブと直角方
向に断面略Ｌ字状の保炎リングを設けたことを特徴とす
る微粉炭バーナ装置。
（２）特許請求の範囲（１）において、保炎リングの内
周が一次スリーブ内に突出してエッジ部を形成し、かつ
前記Ｌ字状の２辺のなす角度が９０〜１５０度であるこ
とを特徴とする微粉炭バーナ装置。
（３）特許請求の範囲（１）において、保炎リングの内
寸法ｄ＿１と一次スリーブの内径ｄ＿２の比（ｄ＿１／
ｄ＿２）が０．７〜０．９８の範囲であることを特徴と
する微粉炭バーナ装置。
（４）特許請求の範囲（１）ないし（３）のいずれかに
おいて、保炎リングのエッジ部がセラミック製であるこ
とを特徴とする微粉炭バーナ装置。