JPS62242719A - Atomization method and apparatus for slurry-like fuel - Google Patents
Atomization method and apparatus for slurry-like fuelInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は石炭、水、スラリー(以下、CWSという)に
代表されるスラリー状燃料を微粒化させて燃焼させるた
めの噴霧方法とその装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention relates to a spraying method and apparatus for atomizing and burning a slurry-like fuel such as coal, water, and slurry (hereinafter referred to as CWS). be.
従来の技術
CWSはポンプ等によりボイラのバーナへ加圧供給され
、1α体燃料同様に、霧化用気体として蒸気や空気によ
り微粒化して燃焼さぜることができる。Conventional CWS is pressurized and supplied to the burner of a boiler by a pump or the like, and like 1-alpha fuel, it can be atomized with steam or air as an atomization gas and then combusted.
しかしながら、CWSは多機の微粉化された石炭を含み
水を溶媒として、添加剤を加えて製造されているため、
粘度が高いこと、ノズルにつまりやすいこと、微粉化さ
れた石炭粒子が水の表面’J力の影響をうけ微粒化しに
くいことなとアトマイザ−開発上の考慮すべき特性を持
っている。However, since CWS is manufactured by containing multiple types of pulverized coal, using water as a solvent, and adding additives,
It has characteristics that should be taken into consideration when developing an atomizer, such as high viscosity, easy clogging in the nozzle, and difficulty in atomizing the pulverized coal particles due to the influence of the J force on the surface of the water.
CWSの7トマイザーについては、未だ開発途上にある
が、その構造で大別すると、外部混合型と内部混合型と
の2つのタイプがある。そして、内部混合型は外部混合
型に比して微粒化状態が良好であると、一般に言われて
いる。CWS's 7 tomizer is still under development, but it can be broadly divided into two types: an external mixing type and an internal mixing type. It is generally said that the internal mixing type has a better atomization state than the external mixing type.
そこで、内部混合型の代表的な例を第5図、第6図で説
明する。Therefore, typical examples of the internal mixing type will be explained with reference to FIGS. 5 and 6.
図において、31はスラリー状燃料通路、32は霧化用
気体通路、33は燃料導出口、34は流路、35は混合
室、36は噴射ノズル、37はアトマイザ−であり、ス
ラリー状燃料通D31から圧送されたスラリー状燃料は
燃料導出口33から柱状に噴出して霧化用気体通路32
からの霧化用気体と合流し、混合室35で?H合されて
噴fJ4ノズル36から微粒化されて噴出し、燃焼室内
で燃焼を行うものである。この内部混合型においては、
構造が複雑なわりには未だ充分な微粒化が達成されてい
るとはいえない。また摩耗対策も構造か複雑なため充分
とはいえない。In the figure, 31 is a slurry fuel passage, 32 is an atomizing gas passage, 33 is a fuel outlet, 34 is a flow path, 35 is a mixing chamber, 36 is an injection nozzle, and 37 is an atomizer. The slurry-like fuel pumped from D31 is ejected from the fuel outlet 33 in a columnar shape and passes through the atomizing gas passage 32.
It joins with the atomizing gas from the mixing chamber 35? The mixture is atomized and ejected from the injection fJ4 nozzle 36, and combusted within the combustion chamber. In this internal mixed type,
Although the structure is complex, it cannot be said that sufficient atomization has been achieved yet. Further, the measures against wear are not sufficient due to the complicated structure.
このため
1)CWSの微粒化状態が悪く着火が不安定であるとと
もに燃焼効率が低いこと
2)微粒化特性を改蒼するために使用する霧化用気体の
消fa1mが多いこと
3)混合室内にCWSが付着したり、つまりやすいこと
4)摩耗する部分が多く信頼性が低い
などの問題点を持っている。For this reason, 1) the atomization state of the CWS is poor, ignition is unstable, and the combustion efficiency is low; 2) the atomization gas used to improve the atomization characteristics has a large amount of efface 1m; 3) the mixing room 4) There are many parts that wear out, resulting in low reliability.
発明が解決しようとする問題点
本発明は、CWSの噴霧における上述の如き問題、即ち
CWSの微粒化状態が悪く燃焼効率が低いために燃料コ
ストが上界すること、微粒化特性を改善するために使用
する霧化用気体が多機に必要とするので噴霧化するため
のコストが上昇すること、及びアトマイザ−の構造が複
雑化すると共に微粒化された石炭粒子による1」塞を生
じ易いこと等の問題を解決せんとするものであり、これ
によって、CWSの燃焼を安定した連続運転を可能とし
、CWSの燃焼効率を高め、CWSの中小型ボイラ等へ
の商業的普及を計るものである。Problems to be Solved by the Invention The present invention solves the above-mentioned problems in CWS atomization, namely, the fact that the atomization state of CWS is poor and the combustion efficiency is low, which increases the fuel cost. The cost of atomizing increases because multiple atomizing gases are required, and the structure of the atomizer becomes complicated, making it more likely to become clogged with atomized coal particles. The aim is to solve these problems, thereby enabling stable continuous operation of CWS combustion, increasing the combustion efficiency of CWS, and promoting the commercial spread of CWS in small and medium-sized boilers. .
問題点を解決するための手段
本発明は、CWSの良好な微粒化を得るためには剥離分
裂を促進することが有効であるということから、CWS
と霧化用気体との接触する面積を増やすために、CWS
導出口を環状口とし、CWSを液膜状に供給して、これ
に霧化用気体を作用させる液15I微粒化方式により上
述の問題を解決するものである。Means for Solving the Problems The present invention is based on the fact that promoting exfoliation and splitting is effective in obtaining good atomization of CWS.
In order to increase the contact area between the CWS and the atomizing gas,
The above-mentioned problem is solved by a liquid 15I atomization method in which the outlet port is an annular port, CWS is supplied in the form of a liquid film, and atomizing gas is applied to the CWS.
そのため、CWSの導通路である第1通路とその外側に
霧化用気体の導通路である第2通路とを備えた供給導体
の先端に、アトマイザー本体を着脱自在に連結し、該ア
トマイザー本体が、前記第1通路に連通ずる複数の連通
孔とスラリー状燃料を環状液膜状に噴出させる環状スリ
ットの内円周面を形成するターゲットアクシスと、前記
環状スリットの外円周面を形成しかつ前記第2通路に連
通して霧化用気体を環状気流として供給させる環状の噴
出口を有するメチ−11ガイドと、前記ターゲットアク
シスに取付けられスラリー状燃料の液Ilり表面積を拡
げる裁円Etluのターゲットと、ターゲット内面と対
面して環状スリットを形成させるラッパ状開口面を持つ
スチームキャップとから成るようにする。Therefore, the atomizer body is removably connected to the tip of the supply conductor, which has a first passage that is a conduction path for the CWS and a second passage that is a conduction path for atomizing gas outside the supply conductor. , a plurality of communication holes communicating with the first passage, a target axis forming an inner circumferential surface of an annular slit through which slurry fuel is ejected in an annular liquid film shape, and an outer circumferential surface of the annular slit; a Methi-11 guide having an annular jet port that communicates with the second passage and supplies the atomizing gas as an annular air flow; and a cutting circle Etlu that is attached to the target axis and expands the surface area of the slurry fuel liquid. It consists of a target and a steam cap having a trumpet-shaped opening facing the inner surface of the target and forming an annular slit.
作用
CWSを燃料導通路から環状スリットに導き環状液膜と
して噴出させ、この環状液膜に霧化用気体を環状気流と
して衝突させて液膜からのrJ1離分裂により前記燃料
の微粒化を行い、その後テーバのついたターゲットに沿
って液膜を拡がらすることにより霧化用気体との接触面
積を大きくしてさらに微粒化を促進させ、環状スリット
の燃料噴出口から一層微粒化を促進させながら噴霧させ
るようになる。The working CWS is guided from the fuel conduit to the annular slit and ejected as an annular liquid film, and the atomizing gas is collided with the annular liquid film as an annular air stream to atomize the fuel by rJ1 separation from the liquid film, After that, by spreading the liquid film along the tapered target, the contact area with the atomizing gas is increased, further promoting atomization, and further atomization is promoted from the annular slit fuel injection port. It will be sprayed.
実施例
本発明の実施例を第1図乃至第4図に基づいて説明する
。Embodiment An embodiment of the present invention will be explained based on FIGS. 1 to 4.
第4図は本発明に係るCWSO噴霧方法及びその装置に
適用されるCWSの供給系統を示すものであり、CWS
タンクAと、ポンプ等のCWS圧送装置Bと、ストレー
ナCと、流量計りと、CWSを噴霧するアトマイザ−E
等からなるものである。FIG. 4 shows a CWS supply system applied to the CWSO spraying method and device according to the present invention.
Tank A, CWS pressure feeding device B such as a pump, strainer C, flow meter, and atomizer E that sprays CWS.
etc.
第1図及び第2図は本発明のl実施例に係るアトマイザ
−を示すものである。1 and 2 show an atomizer according to an embodiment of the present invention.
このアトマイザー本体は、ターゲット7が脱着自在に取
付けられたターゲットアクシス5と、スチームガイド1
0と、スチームキャップ9とで主として構成されている
。This atomizer body consists of a target axis 5 to which a target 7 is removably attached, and a steam guide 1.
0 and a steam cap 9.
ターゲットアクシス5は、スチームガイド10の内部に
同心に挿入され、円周上に複数個の連通孔12を有し、
その前方はメチ−11ガイド10の先端内周面とで環吠
スリッ)13を形成するために円柱状となっており、先
端部にはターゲット7が脱着自在に取付けられており、
後端部はCWSの導通路である第1jffi′tB1に
連通している。The target axis 5 is inserted concentrically into the steam guide 10 and has a plurality of communication holes 12 on the circumference,
The front part has a cylindrical shape to form a ring slit (13) with the inner circumferential surface of the tip of the Mechi-11 guide 10, and a target 7 is detachably attached to the tip.
The rear end portion communicates with the first jffi'tB1 which is a conduction path of the CWS.
スチームガイド10は、スチームキャップ9とターゲッ
トアクシス5により押圧固設されており、円周上に複数
個の蒸気連通孔16を有し、バーナ外管3の蒸気通路1
7を介して後方の霧化用気体の蒸気導通路である第2通
路2に連通している。The steam guide 10 is press-fixed by the steam cap 9 and the target axis 5, has a plurality of steam communication holes 16 on the circumference, and has a steam passage 1 of the burner outer tube 3.
7, it communicates with the second passage 2 which is a vapor conduction passage for the atomizing gas at the rear.
そしてスチームガイド10の先端外周面とスチームギャ
ップ9の先端内周面は共にテーパ面で前記蒸気連通孔1
6に連通して環状の蒸気噴出口15を形成しており、ま
たターゲットアクシス5の前記円柱状部と協働して環状
スリット13を形成するために孔が設けられている。The outer peripheral surface of the tip of the steam guide 10 and the inner peripheral surface of the tip of the steam gap 9 are both tapered surfaces.
6 to form an annular steam outlet 15, and a hole is provided to form an annular slit 13 in cooperation with the cylindrical portion of the target axis 5.
スチームキャップ9は先端内周にラッパ状開口面9aと
先端外周に約45°のテーパ面9bを有し、キャップ1
1とスチームガイド10によって押圧固定されている。The steam cap 9 has a trumpet-shaped opening surface 9a on the inner periphery of the tip and a tapered surface 9b of about 45° on the outer periphery of the tip.
1 and a steam guide 10.
ターゲット7は裁円錐吠で、スチームキャップ9の内部
に同心に配設され、ターゲットアクシス5の先端面中心
にターゲット押えボルト7bをもって固設されている。The target 7 has a conical shape and is arranged concentrically inside the steam cap 9, and is fixed to the center of the tip surface of the target axis 5 with a target holding bolt 7b.
ターゲット7のテーバを持った内面7aはメチ−11キ
ヤツプ9の閉口面9aと対向して環状スリットの燃料噴
出口8を形成している。The tapered inner surface 7a of the target 7 faces the closed surface 9a of the methi-11 cap 9, forming an annular slit fuel injection port 8.
スチームキャップ9先端内周面9cはターゲットアクシ
ス5の先端円柱外面とで環状スリットを形成し、燃料と
蒸気が接触してからターゲットに至るまでの短い流路1
4を形成している。The inner peripheral surface 9c of the tip of the steam cap 9 forms an annular slit with the outer surface of the cylindrical tip of the target axis 5, and a short flow path 1 is formed between the contact between the fuel and steam and the end of the target.
4 is formed.
燃料噴出口8に関連するターゲットクリアランスhを調
整するためのターゲットクリアランス調整リング6はス
チームガイド10とターゲット7クシス5により押圧固
設されている。A target clearance adjustment ring 6 for adjusting a target clearance h related to the fuel injection port 8 is press-fixed by a steam guide 10 and a target 7 xis 5.
なお、スチームキャップ9とスチームガイドlOとで形
成される環状の蒸気噴出口15の#i斜角度は30″〜
60”の範囲が適当であり、燃料噴出口8を形成するス
チームキャップのラッパ吠1j口面9aとターゲット内
面7aとのクリアランスは、石炭微粒子による111塞
を防止し適正な微粒化を行わせるため1.0〜2.0m
mの範囲が適当である。更に、ターゲット7は石炭微粒
子による摩耗が激しいのでニューセラミックス製とする
ことがよく、取り替えを容易にするためターゲットアク
シス5にねじで止めるとよい。Note that the #i oblique angle of the annular steam outlet 15 formed by the steam cap 9 and the steam guide IO is 30″~
60" is appropriate, and the clearance between the trumpet 1j mouth surface 9a of the steam cap forming the fuel injection port 8 and the target inner surface 7a is in order to prevent coal particulates from clogging 111 and to perform appropriate atomization. 1.0~2.0m
A range of m is appropriate. Further, since the target 7 is subject to severe wear due to coal particles, it is preferably made of new ceramics, and is preferably screwed to the target axis 5 to facilitate replacement.
第3図に示す実施例では、ターゲットアクシス5に形成
した複数個の連通孔12が前記第1の実施例とわずかに
相違して複数の孔となっており、他の構成は、I前記第
1の実施例と実質的に同一であるので、説明を略して符
号のみを付けた。In the embodiment shown in FIG. 3, the plurality of communication holes 12 formed in the target axis 5 are slightly different from the first embodiment, and the other configuration is that Since it is substantially the same as the first embodiment, the explanation is omitted and only the reference numerals are given.
CWSタンクA内のCWSはポンプ等のCWS圧送装置
BによってストレーナC,流量計りを経てCWSを噴霧
するアトマイザ−Eに送られ、微粒化されて火炉Fに噴
霧されて燃焼に供される。The CWS in the CWS tank A is sent by a CWS pressure feeding device B such as a pump to an atomizer E that sprays the CWS via a strainer C and a flow meter, where it is atomized and sprayed into a furnace F for combustion.
前記流量計りを経たCWSは、燃料導入管4内の第1n
″tBl、連通孔12を経て環状スリット13から環状
の液膜となって噴出される。一方霧化用気体は、第2通
!!!2、蒸気通路17、X気運通孔16を経て環状の
蒸気噴出口15から環状気流となって前記CWSの液膜
に1=路!4で衝突し、CWSは液膜表面からの剥離分
裂により微粒化され、その後液膜は、テーバのついたタ
ーゲット内面7aに沿って拡がり霧化用気体との接触面
積を大きくしてさらに微粒化が促進され、ターゲットク
リアランスhで示される環状スリットの燃料噴出口8か
ら一層r;&拉化がイに進されながら火炉1?へ噴霧さ
れる。The CWS that has passed through the flow meter is the first nth in the fuel introduction pipe 4.
"tBl, it passes through the communication hole 12 and is ejected from the annular slit 13 as an annular liquid film. On the other hand, the atomizing gas passes through the second passage!!!2, the steam passage 17, and the It becomes an annular air flow from the steam outlet 15 and collides with the liquid film of the CWS at path 1=path!4, and the CWS is atomized by peeling and splitting from the liquid film surface, and then the liquid film is transferred to the tapered target. It spreads along the inner surface 7a to increase the contact area with the atomizing gas, further promoting atomization, and further atomizing the fuel from the annular slit fuel injection port 8 indicated by the target clearance h. It is sprayed into the furnace 1?
なお、霧化用気体として蒸気を用いたものについて説明
したが、気体としては空気等を用いてもよい。Although the description has been made using steam as the atomizing gas, air or the like may also be used as the gas.
発明の効果
本発明によれば、CWSの微粒化に効果的な剥離分裂を
、CWSを液膜状に噴出さt)霧化用気体との接触面積
を大きくとることによって微粒化し、ターゲットテーバ
部によって液膜を拡げ、環状スリットからの噴出によっ
て微粒化を促進することによって、その微粒化は充分に
行われる。したがって、霧化用気体の供給は従来の液柱
微粒化方法及びその装置に比較して少なく、充分な微粒
化によって着火も安定し、燃焼効率も高く、燃料コスト
の低減につながる。Effects of the Invention According to the present invention, peeling and splitting, which is effective in atomizing CWS, is atomized by ejecting CWS in the form of a liquid film and increasing the contact area with the atomizing gas. By expanding the liquid film and promoting atomization by jetting from the annular slit, the atomization is sufficiently performed. Therefore, the amount of atomizing gas supplied is smaller than in conventional liquid column atomization methods and devices, and sufficient atomization stabilizes ignition, provides high combustion efficiency, and reduces fuel costs.
またCWSは従来のような内部混合室を持たず、CWS
と霧化用気体の気液が接触してから噴射されるまでの流
路が短く、構造が簡単なためつまることがない。In addition, CWS does not have an internal mixing chamber like conventional ones;
The flow path from when the atomizing gas comes into contact with the atomizing gas until it is injected is short and the structure is simple, so there is no possibility of clogging.
更に、ターゲットはターゲットアクシスに単に取付けら
れるのみであるから、その摩耗時等に依り替え等が簡単
にできる。Furthermore, since the target is simply attached to the target axis, it can be easily replaced when it wears out.
第1図は本発明に係るアトマイザ−の断面図、第2図は
その正面図、第3図は本発明に係る他の実施例の7トマ
イザーの断面図、第4図はcwsの供給系統図、第5図
は従来例の7トマイザーの断面図、第6図は更に他の従
来例のアトマイザ−の断面図を示す。Fig. 1 is a sectional view of an atomizer according to the present invention, Fig. 2 is a front view thereof, Fig. 3 is a sectional view of a 7 atomizer according to another embodiment of the present invention, and Fig. 4 is a supply system diagram of the cws. 5 is a sectional view of a conventional 7 atomizer, and FIG. 6 is a sectional view of another conventional atomizer.
Claims (7)
導き環状液膜として噴出させ、この環状液膜に霧化用気
体を環状気流として衝突させて液膜からの剥離分裂によ
り前記燃料の微粒化を行い、その後テーパのついたター
ゲットに沿って液膜を拡がらせることにより霧化用気体
との接触面積を大きくしてさらに微粒化を促進させ、環
状スリットの燃料噴出口から一層微粒化を促進させなが
ら噴霧させることを特徴とするスラリー状燃料の噴霧方
法。(1) Slurry fuel is guided from the fuel conduit to an annular slit and ejected as an annular liquid film, and atomizing gas is made to collide with this annular liquid film as an annular air stream to atomize the fuel by peeling and splitting from the liquid film. After that, by spreading the liquid film along the tapered target, the contact area with the atomizing gas is increased and further atomization is promoted. A method of spraying slurry fuel, characterized by spraying while accelerating the spraying.
側に霧化用気体の導通路である第2通路とを備えた供給
導体の先端に、アトマイザー本体を着脱自在に連結し、
該アトマイザー本体が、前記第1通路に連通する複数の
連通孔とスラリー状燃料を環状液膜状に噴出させる環状
スリットの内円周面を形成するターゲットアクシスと、
前記環状スリットの外円周面を形成しかつ前記第2通路
に連通して霧化用気体を環状気流として供給させる環状
の噴出口を有するスチームガイドと、前記ターゲットア
クシスに取付けられスラリー状燃料の液膜表面積を拡げ
る裁円錐状のターゲットと、ターゲット内面と対面して
環状スリットを形成させるラッパ状開口面を持つスチー
ムキャップとから成ることを特徴とするスラリー状燃料
の噴霧装置。(2) The atomizer main body is removably connected to the tip of a supply conductor that has a first passage that is a passage for slurry fuel and a second passage that is a passage for atomizing gas outside the supply conductor,
a target axis in which the atomizer body forms a plurality of communication holes communicating with the first passage and an inner circumferential surface of an annular slit that ejects the slurry fuel in an annular liquid film shape;
a steam guide that forms the outer circumferential surface of the annular slit and has an annular jet port that communicates with the second passage and supplies atomizing gas as an annular air stream; A slurry fuel spraying device comprising a cone-shaped target that expands the surface area of a liquid film, and a steam cap that has a trumpet-shaped opening that faces the inner surface of the target and forms an annular slit.
状スリットに対して霧化用気体の衝突角度を300〜6
0°としたことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載
のスラリー状燃料の噴霧装置。(3) The collision angle of the atomizing gas with respect to the annular slit through which the slurry fuel is jetted in the form of an annular liquid film is set at 300 to 6
3. The slurry fuel spraying device according to claim 2, wherein the angle is 0°.
内面とのクリアランスを1.0〜2.0mmにしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第2項記載のスラリー状燃
料の噴霧装置。(4) The slurry fuel spraying device according to claim 2, wherein the clearance between the trumpet-shaped opening surface of the steam cap and the inner surface of the target is 1.0 to 2.0 mm.
特徴とする特許請求の範囲第2項記載のスラリー状燃料
の噴霧装置。(5) The slurry fuel spraying device according to claim 2, wherein the target is made of new ceramics.
在としたことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の
スラリー状燃料の噴霧装置。(6) The slurry fuel spraying device according to claim 2, wherein the target can be attached to and detached from the target axis with a screw.
ーゲットクリアランス調整リングを設けたことを特徴と
する特許請求の範囲第2項記載のスラリー状燃料の噴霧
装置。(7) The slurry fuel spraying device according to claim 2, characterized in that a target clearance adjustment ring is provided between the target axis and the steam guide.
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JP8418686A JPS62242719A (en) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | Atomization method and apparatus for slurry-like fuel |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05203126A (en) * | 1992-01-24 | 1993-08-10 | Ube Ind Ltd | Burner for combusting slurry |
JPH05203124A (en) * | 1992-01-24 | 1993-08-10 | Ube Ind Ltd | Burner for combusting slurry |
JPH05203125A (en) * | 1992-01-24 | 1993-08-10 | Ube Ind Ltd | Burner for combusting slurry |
JPH05215316A (en) * | 1992-01-31 | 1993-08-24 | Ube Ind Ltd | Burner for slurry fuel |
-
1986
- 1986-04-14 JP JP8418686A patent/JPS62242719A/en active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05203126A (en) * | 1992-01-24 | 1993-08-10 | Ube Ind Ltd | Burner for combusting slurry |
JPH05203124A (en) * | 1992-01-24 | 1993-08-10 | Ube Ind Ltd | Burner for combusting slurry |
JPH05203125A (en) * | 1992-01-24 | 1993-08-10 | Ube Ind Ltd | Burner for combusting slurry |
JPH05215316A (en) * | 1992-01-31 | 1993-08-24 | Ube Ind Ltd | Burner for slurry fuel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0141891B2 (en) | 1989-09-08 |
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