JPS63131912A - ガス化燃焼装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、産業ボイラ等に適用されるガス化燃焼装置に
関する。

従来の技術 従来のガス化燃焼装置として、特公昭５８−７８８４号
公報に記載されたものがある。

この従来例によれば、第６図に示すように、理論空気量
以下の一次空気（又は−次空気と不活性ガスとの混合体
）ｌはダクト２よりウィンドボックス３に流入し、旋回
羽根４、−次空気口５を通って凹曲面の耐火材６で形成
された予燃焼室７に供給される。

一方、燃料（油）８はバーナ９より予燃焼室７内に噴霧
され、−次空気１と混合して燃焼を行ない、バーナ９の
先端に取り付けられた保炎器１ｏにより保炎され、−次
燃焼炎１１となる。

そして、予燃焼室７の内部の一次燃焼？こおいて空気不
足のために生じた未燃燃料を、−火燃焼によって生じた
燃焼ガスの一部が予燃焼室内壁の凹曲面に沿って燃料噴
射方向と反対方向に点線矢印の如く流れる反転燃焼ガス
流１１’　の−次空気口５への巻込みによる気体と燃料
との混合促進と予熱、及び予燃焼室７を形成する耐火材
６の輻射放熱により、ガス化する。

このようにして予燃焼室７でガス化された燃料を含む燃
焼ガス１２は、それから、予燃焼室の後部周壁を絞って
狭めたガス流出口１３を経て、冷却管壁などの冷却伝熱
面１４で形成された還元室１５に流入し、この還元室で
窒素酸化物の還元と放熱によって冷却され、その後還元
室出口１６に設けた例えばオリフィスの様なミキシング
機構すなわちミキシング機能を有する構造物１７により
、還元室１５の後流部周壁に設けた二次空気口１８を経
て供給された二次空気（または二次空気と不活性ガスと
の混合体）１９との混合が促進されて、主燃焼室２０で
完全燃焼を行ない、これにより窒素酸化物の発生を抑制
して、ＮＯｘと煤塵を著しく低減するようにしている。

発明が解決しようとする問題点 このような従来例は、しかし、次のような問題点があっ
た。

すなわち、予燃焼室７内で燃料８と一次空気１とを急速
混合させるには、−次空気ｌに強旋回を与えることが必
要であるが、−次空気１のみで旋回を強くすると、着火
しなかったり、振動燃焼が発生したり、保炎か弱く不安
定になったりする。

また、二次空気１９を還元室１５内に吹き込むと、二次
空気１９の一部が還元室１５の上流へ逆流し、還元効果
が薄れる。

問題点を解決するための手段 本発明によるガス化燃焼装置は、このような従来の問題
点を解決するために、耐火材で覆われた予燃焼室と、同
予燃焼室の入口に取り付けられ一次空気の一部と燃料と
を上記予燃焼室内に噴霧する燃焼器と、上記予燃焼室の
入口帯りに該入口を囲むように形成され残余の一次空気
を噴出する一次空気噴出口と、上記予燃焼室の出口に連
通される主燃焼室と、同主燃焼室と上記予燃焼室との連
通部に設けられた環状の突起と、同突起あるいは該突起
より主燃焼室寄りに設けられ上記主燃焼室に向かって開
口する二次空気噴出口とを有する。

作用 このような手段によれば、−次空気は分けて供給される
ので、−次空気の旋回を強くでき、これにより予燃焼室
内の混合が良くなって、条件の均等な還元雰囲気が形成
される。また、−次空気の旋回を強くしてもＵ保炎が良
好で安定燃焼できる。

更に、二次空気は環状の突起あるいはこの突起より主燃
焼室寄りに設けた二次空気噴出口より主燃焼室に向かっ
て噴出されるので、二次空気の一部が逆流することがな
くなり、よって窒素酸化物の還元反応が確実かつ効果的
に行なわれる。

実施例 以下第１〜５図を参照して本発明の好適な実施例につい
て詳述する。

第１図において、２１は耐火材２２で覆われた予燃焼室
であり、この予燃焼室の入口側には、燃料（油）２３を
予燃焼室２１内に噴霧するオイルガン２４と一次空気の
一部２５ａを予燃焼室２１内に供給するスワラ２６とか
らなる燃焼器がエアレジスタ２７内に配置されて取り付
けられている。

そして、残余の一次空気２５ｂを予燃焼室２１内に噴出
する一次空気噴出口２８が、特に第２〜３図に一４＝ 詳細に示すように、予燃焼室２１の入口帯りにこの入口
を囲むように形成され、−次空気２５ｂを火炎２９の着
火・保炎部近傍を狙って旋回流れとなるように供給する
。

また、予燃焼室２１の出口には主燃焼室３０が連通され
、この主燃焼室と予燃焼室２１との連通部には好適には
耐火材で作られた環状の突起３１が設けられている。そ
して、この環状突起の内部には、二次空気３２　ｂ燃焼
室３０に供給する手段として環状の二次空気通路３３が
形成されているとともにこの環状通路から延びて主燃焼
室３０に向かって開口する複数の二次空気噴出口３４が
形成されている。このような環状の二次空気通路３３及
び二次空気噴出口３４よりなる二次空気供給手段３５を
環状突起３１の内部に形成する代わりに、第４〜５図に
示すように、環状の二次空気配管３３′　と複数の二次
空気噴出口３４′　とからなる独立する二次空気供給手
段３５′を環状突起３１より主燃焼室３０寄りに設ける
こともできる。

次に、以上延べた如き構成のガス化燃焼装置の作用につ
いて説明する。

燃料２３をオイルガン２４から予燃焼室２１内に噴霧し
て、理論空気量以下の一次空気で燃焼するが、この−次
空気は一次空気２５ａと一次空気２５ｂとに分けて供給
される。一方の一次空気２５ａはスワラ２６で旋回流れ
となり、燃料２３と急速に混合する。

他方の一次空気２５ｂは火炎２９の着火・保炎部近傍を
狙い、第３図に示すように一次空気噴出口２８を通して
旋回流れとして供給される。

しかして、予燃焼室２１は耐火材２２で覆われているた
め、予燃焼室２１内で燃料２３が高温ガス化される。−
次空気の旋回が強い程、むらの無い高温還元雰囲気が形
成される。また、−次空気２５ａの流速を２０〜３０ｍ
／ｓ程度に抑えておけば、−次空気２５ｂの流速を５０
〜７０ｍ／Ｓ程度まで上げても、着火・保炎性の良い燃
焼状態が保たれる。

このような急速混合による場合は、還元雰囲気が隈無く
できるため、予燃焼室２１の大きさを、隈がある場合に
比べ小さくしても、充分な窒素酸化物の還元が行なわれ
、かつこのことから還元室を特別に設ける必要もなくな
る。

また、高温還元雰囲気なので、輝度の強い短炎燃焼とな
り、煤塵量も少なく、従来の方式に比べ、小形の予燃焼
室２１となるため、小形産業用ボイラに使用できる。

更に、二次空気３２は環状突起３１又はこの環状突起よ
り主燃焼室３０寄りの部分から主燃焼室の方へ噴出され
るので、その一部が逆流することはなく、したがって予
燃焼室２１内の還元雰囲気を壊す恐れが無く、よって窒
素酸化物の還元が阻害されることはない。

発明の効果 以上延べたように、本発明によれば、予燃焼室内での着
火・保炎が安定し、かつ燃料と空気との急速混合が可能
なために予燃焼室内が従来例に比べその入口付近から高
温となるので、ガス化が促進され、従って還元雰囲気が
均一で、従来例に比べ小形の予燃焼室でも低ＮＯｘ　・
低煤塵燃焼ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明（こよるガス化燃焼装置の一例を示す断
面図、第２図は第１図の一部拡大図、第３図は第２図の
■−■線断面図、第４図は本発明における二次空気供給
手段の他の例を示す図、第５図は第４図の■−Ｖ線断面
図、第６図は従来のガス化燃焼装置を示す断面図である
。 ２１・・予燃焼室、２２・・耐火材、２３・・燃料、２
４・・オイルガン、２５ａ　、　２５ｂ　・・−次空気
、２６・・スワラ、２７・・エアレジスタ、２８・・−
次空気噴出口、２９・・火炎、３０・・主燃焼室、３１
・・環状突起、３２・・二次空気、３３・・環状の二次
空気通路、３３′　　・・環状の二次空気配管、３４．
３４’・・二次空気噴出口、３５．３５’　　・・二次
空気供給手段。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 耐火材で覆われた予燃焼室と、同予燃焼室の入口に取り
   付けられ一次空気の一部と燃料とを上記予燃焼室内に噴
   霧する燃焼器と、上記予燃焼室の入口寄りに該入口を囲
   むように形成され残余の一次空気を噴出する一次空気噴
   出口と、上記予燃焼室の出口に連通される主燃焼室と、
   同主燃焼室と上記予燃焼室との連通部に設けられた環状
   の突起と、同突起あるいは該突起より主燃焼室寄りに設
   けられ上記主燃焼室に向かって開口する二次空気噴出口
   とを有することを特徴とするガス化燃焼装置。