JPS61250417A

JPS61250417A - 燃焼用バ−ナ

Info

Publication number: JPS61250417A
Application number: JP60092949A
Authority: JP
Inventors: Masumi Nakagawa; 中川　真澄
Original assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Priority date: 1985-04-30
Filing date: 1985-04-30
Publication date: 1986-11-07

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】［産業の利用分野］本発明は燃焼用バーナに係り、特に一次空気として酸素
富化空気を用いるようにした燃焼用バーナに関するもの
である。

［従来の技術］セメント焼成用ロータリキルンを始めとする各種の焼成
装置やボイラなどに用いられる燃焼用バーナにおいては
、通常、燃焼に必要な空気を二段階以上に分けて供給し
ている。このうち、第一段階の空気を一次空気といい、
第二段階の空気を二次空気とよんでいる４例えば、重油
燃焼バーナにおいては、拡散用に燃焼用空気の一部分を
用い、他の空気はバーナの周囲から吹き込んで燃焼を完
成させているが、先の一部分の空気を一次空気といい、
先の他の空気を二次空気とよんでいる。

一次空気は、燃料を拡散、及び二次空気との混合を促進
させることにより燃焼速度を速め燃焼効率を高めるとい
う本来の作用の他に、固体燃料の場合、燃料の搬送作用
もおこなわせる。

この一次空気は、通常、燃焼所要全空気量の５〜２０％
程度を使用している。

また、その供給方式としては、前述のように燃料が重油
である場合にはこれを重油バーナから噴霧する際に加え
ている。燃料が気体燃料である場合にはバーナ吐出口に
て供給し、燃料が微粉炭である場合にはこれを空気中に
サスペンドさせた形で送る際に輸送用空気を兼ねてまぜ
ている。

このように、一次空気は種々の形態で燃料と混合される
のであるが、いずれの場合においても、燃焼開始直前に
燃料と混合されるものであり、異常燃焼を予防し燃焼装
置の保安を図るために、この一次空気は常温の空気を用
いることが多い。

［発明が解決しようとする問題点］ところで、一次空気が常温である場合には、加熱された
一次空気を用いる場合に比べ、燃料の燃焼速度が遅くな
り、燃焼温度の低下、或いは未燃分の発生による燃焼効
率の低下をもたらす。

このような燃焼速度の減少及びそれに起因する燃焼効率
の低下等を防止するために、従来より、燃料と二次空気
との拡散、混合をよくするような手段がとられている。

具体的には。

（１）バーナへの一次空気の量を増加する。

（２）一次空気の吹込速度を大きくする、等の手段であ
る。しかしながら、前者（１）の対策では、一次空気が
常温の空気であるから、火炎の温度が低下する。また後
者（２）の手段によれば、一次空気を加圧して供給する
ための動力コストが増大する。

［問題点を解決するための手段］本発明の燃焼用バーナは、上記゛問題点を解決するため
に、一次空気として酸素富化空気を使用するよう構成し
たものである。

［作用］一般に、燃料を燃焼装置に供給して燃焼させるに際し、
燃料に対して供給される空気中の酸素濃度が高く、かつ
その供給速度が大であるほど、二次空気との相対速度差
を大きく取れるので、燃料と二次空気との拡散混合が良
くなり、燃焼速度が大となる０本発明の燃焼用バーナに
おいては、一次空気として酸素富化空気が使用されるの
で、火炎の内部の酸素濃度が高くなって燃料の燃焼速度
が大きくなり、燃焼効率も顕著に向上される。また、常
温一次空気による顕然損失が低減するなどの作用も奏さ
れる。

［実施例］以下図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る燃焼装置を示す断面図
である。この実施例は微粉炭バーナに関するものである
０図において符号ｌはバーナ本体を示しており、このバ
ーナ本体１は外筒２とこの外筒２内に同軸的に設置され
ている内筒３とを有している。そして外筒２の先端２ａ
は燃焼室の炉壁４に装入され固定されている。

内筒３の後端は外筒２の後端２ｂを貫通して後方に延在
しており、エジェクター５及び配管６を介して酸素富化
空気発生装置７に接続されている。

エジェクター５には微粉炭供給装置９の下端排出口９ａ
が接続されている。また、エジェクター５は一次空気吹
込フアン８から供給される一次空気を噴出するノズル５
ａを有している。符号１０で示すものは微粉炭供給装置
９の内部に設置されているスクリューフィーダである。

外筒２の後端２ｂには、二次空気供給用の配管１１を介
して二次空気吹込用ファン（図示せず、）が接続されて
いる。また、この配管１１には二次空気の流量調節板１
２が設けられている。

本実施例において、酸素富化空気発生装置７は、酸素富
化手段として、深冷分離方式の酸素発生装置や、ゼオラ
イト等の吸着方式による酸素発生装置などを内蔵してお
り、大気中の酸素含有率（２１％）よりも酸素濃度の高
い酸素富化空気を供給可能としている。

かくして、第１図のように構成された燃焼装置において
、酸素富化空気発生装置７を作動させると共に二次空気
吹込ファン（図示せず、）を作動させる。また微粉炭供
給装置９のスクリューフィーダ１０を回転させる。そう
すると、エジェクター５のノズル５ａから噴出する酸素
富化空気は、微粉炭を搬送して内筒３内を通過し、内筒
３の先端３ａから噴出し燃焼を開始する。

ｉだ二次空気吹込ファンによって内筒３と外筒２どの間
に供給された二次空気は外筒２の先端部分から噴出され
て微粉炭の燃焼を継続させる。

実施例モレキュラーシープ（合成ゼオライト）を吸着剤として
使用した酸素製造装置は公知であり、空気の酸素濃度を
９３％にすることができる。この　　　　゛装置の酸素
製造能力３０　ｔ　／　ｄ　ａ　ｙ　（１４、６Ｎｒｎ
’／ｍ１ｎ）のものを使用し、酸素濃度９０％の酸素富
化空ｆｉ１４Ｎｍ”／ｍｉｎと酸素濃度２１％の空気９
７Ｎｒｒｌ”／ｍｉｎとを混合し、酸素濃度２９．７％
の一次空気１１．１　Ｎ　ｍ’　／　ｍ　ｉ　ｎとして
、６５００　Ｋ　ｃ　ａ　ｌ　／　ｋ　ｇの微粉炭（８
８４ｍフルイ残分２０％）３３３ｋｇ／ｍｊ　ｎ　（２
０ｔ／ｈ）をセメント焼成キルンで燃焼させた結果は良
好であった。

なお、図示の実施例は本発明の一例であるから本発明は
図示の実施例に限定されるものではない。例えば図示の
実施例では微粉炭バーナが示されているが、本発明はこ
れに限らず重油バーナやガスバーナにも適用できる。

［効果］以上の通り、本発明の燃焼装置は、一次空気として酸素
富化空気を用いるよう構成したものであり、次のような
優れた種々の効果が奏される。

■　燃料の燃焼速度が大きくなり、また燃焼効率が向上
される。

■　一次空気の量（体積）を小さくすることができ、一
次空気による顕然損失を低減することができる。特にこ
の効果は常温の空気を使用する場合に大きい。

■　燃焼速度、及び燃焼効率が向上することにより従来
使用出来なかった低発熱量の燃料、難燃性燃料の使用が
可能となった。

（例、セメント焼成炉に於て、３０００Ｋｃ　ａ　ｌ　
／　ｋ　ｇ以下の石炭、コークスプリーズ、無煙炭等） ■　通常の発熱量の石炭を使用する場合、バーナ吹込微
粉炭の平均粒径を上げることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る燃焼装置の断面図である
。１・・・・・・バーナ本体、２・・・・・・外筒、３・
・・・・・内筒、　　　　５・・・・・・エジェクター
、７・・・・・・酸素富化空気発生装置、８・・・・・
・一次空気吹込フアン、９・・・・・・微粉炭供給装置、ｌＯ・・・・・・スクリューフィーダ、１１・・・・・
・二次空気供給用配管。手続補正書１　事件の表示昭和６０年特許願第９２９４９号２　発明の名称燃焼用バーナ３　補正をする者事件との関係　　特許出願人名　称　　　三菱鉱業セメント株式会社４　代理人住　　所　　東京都港区赤坂４丁目８番１９号〒１０７
　　赤坂表町ビル５０２号自　　　発６　補正の対象明細書の発明の詳細な説明の欄。７　補正の内容（１）　　明細書第５頁第１８〜１９行に「深冷分離方
式の・・・吸着方式による」とあるのをｒ深冷分離方式
、酸素富化膜、ゼオライト等の吸着方式等による」と訂
正する。（２）　同第６頁第１５〜１６行に「モレキュラーシー
ブ（合成ゼオライト）を吸着剤として」とあるのを「モ
レキュラーシープを１と訂正する。（３）　同第７頁第４行に「フルイ残分２０％」とある
のを「フルイ残分４０％Ｊと訂正する。以　　上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一次空気供給装置と燃料供給装置とに接続された
燃焼用バーナにおいて、酸素富化手段を有する一次空気
供給装置を用いたことを特徴とする燃焼用バーナ。