JPS63210509A

JPS63210509A - 微粉炭を燃料とする点火バ−ナ

Info

Publication number: JPS63210509A
Application number: JP4467187A
Authority: JP
Inventors: Tadahisa Masai; 政井　忠久; Shigeki Morita; 茂樹森田; Shigeto Nakashita; 中下　成人; Ikuhisa Hamada; 幾久浜田
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1987-02-27
Filing date: 1987-02-27
Publication date: 1988-09-01

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）本発明は燃焼装置に係り、特に微粉炭に直接点火する微
粉炭を燃料とする点火バーナに関する。

（従来の技術）従来技術における微粉炭バーナにおいては、イグナイタ
を用いてガス又は軽油を燃料として点火トーチに点火し
、次いで主バーナに重油を供給して重油燃焼を行ない、
ボイラの負荷が３０〜４０％に達したとき、微粉炭の供
給を開始し燃料を重油から微粉炭に切り替えた後、ボイ
ラの負荷を１００％にして運転するするように設計され
ている。これは燃料として微粉炭は重油に比べて難燃性
であるため、火炉内部が所定の高温に達しないと充分に
燃焼が進まないことによるものである。

火力発電用ボイラにおいては、基礎電力は原子力が主体
となりつつあり、火力発電はいわゆる中間負荷用として
使用する稼動形態に移行する状況にある。このように石
炭焚ボイラでは３０〜４０％以下のボイラ負荷では重油
燃焼による稼動を余儀なくされているのが実情であった
。

（発明が解決しようとする問題点）周知の通り、重油価格は石炭のそれに比べて高価である
から、上記のようにボイラの低負荷運転時に重油燃焼を
実行し、また中間負荷運転故に毎日運転停止や夜間運転
停止を頻繁に実施したりすると、必然的に発電単価が高
くなる。さらに上記の通り石炭焚ボイラでは軽油設備、
重油設備及び石炭設備が共に必要となり、初期設備に対
する設備投資額が過大となり、これらのために要する保
守点検費用も嵩むという問題点があった。本発明は上記
の問題点に鑑み、ボイラに対する点火から全負荷運転状
態に達するまで微粉炭を燃料として使用する微粉炭を燃
料とする点火バーナを提供することを目的としている。

すなわちイグナイタによって直接的に微粉炭を燃料とす
る点火バーナに点火させ、その後微粉炭主バーナに着火
させるものである。但し異常事態に対処しては、必要に
応じて油バーナにも着火できるようになっており、重油
用微粉炭用の同軸バーナとして点火バーナを位置付ける
ものである。

（問題点を解決するための手段）上記の目的は、１次スリーブが火炉に対向する前部に設
けた保炎部に着火用イグナイタを設け、導入する一次空
気のＣ／Ａ比を０．７〜１．０（１，０が最も好ましい
）とすることによって達成される。

（作用）Ｃ／Ａ比０．７〜１．０に調整された１次空気によって
搬送される微粉炭流は、バーナ前面の噴口部に設けられ
た保炎エツジによって小渦流が形成され、この小渦流が
保炎部での燃焼速度を増大させる。

一方保炎部では実質的な流速は零に近くなるため火炎は
安定する。この小渦流域にイグナイタを配置し、点火エ
ネルギーを付加することにより、容易に微粉炭に点火さ
せることができる。イグナイタは微粉炭に点火後、取り
外しが可能のように構゛成される。微粉炭燃焼により火
炎が膨張するために保炎テーパ面が必要となる。一方２
次空気はスワラにより旋回流が与えられるために１点火
後の微粉炭と２次空気の拡散を助成させることにより完
全燃焼が図られるものである。

（実施例）以下本発明の内容を実施例により図面と共に詳細に説明
する。第１図は本発明に係る微粉炭を燃料とする点火バ
ーナの断面図、第２図は第１図のＡ親図であるが、先ず
微粉炭の供給は一般に、図示しない粉砕機によって粉砕
の後１次空気によって搬送され、微粉炭・１次空気混合
物１は微粉炭を燃料とする点火バーナへ供給される。粉
砕機で粉砕された後一旦微粉炭ビンに貯溜され、フィー
ダに定量供給後１次空気によって搬送される別の微粉炭
供給手段があるが１本発明は上記何れの供給手段によっ
ても良い。次に２次空気は一般的には強制通風機（ＦＤ
Ｐ）又は１次空気通風機（ＰＡＦ）の出口から分岐して
各微粉炭を燃料とする点火バーナへ供給される。しかし
状況に応じて２次空気専用の通風機によって供給される
こともあり特に限定があるものではない。またイグナイ
タは通常油などで使用されている漏洩型トランスによる
高圧放電式やパルスイグナイタ方式の利用又は高温発熱
型のグローヒータでも差し支えない。

但し微粉炭はガス・重油に比べて点火がやや困難である
ので高出力型が好ましく５０〜２００ジユールの発熱量
が必要である。

一般に点火バーナは主バーナに付設されるので、２次空
気の外側に燃焼空気が供給されるようになっている。こ
の燃焼空気は状況により旋回が伴っていたり、また流速
や温度も点火条件によって変化するものである。このよ
うに外部の撹乱要因が強いので、ある意味では２次空気
流によって、微粉炭を燃料とする点火バーナの火炎を前
記撹乱から保護してやる必要がある６つまり２次空気の
ドラフト（バーナ差圧）を、上記主バーナのドラフトよ
り高く採ることによって達成できるものである。第１図
において微粉炭・１次空気混合物１は点火バーナの中心
部に供給され、１次スリーブ２によって導かれ、バーナ
噴口３から図示しない炉内へ供給される。バーナ噴口３
には保炎エツジ９の作用により、微粉炭流の２次スリー
ブ側に小さな乱流が形成され、これによって燃焼速度が
向上する。また保炎エツジ９、保炎部１０及び保炎テー
パ面８で構成される保炎機構によってバーナ前面には１
次空気の噴流に伴う渦流１４が形成され火炎安定性を向
上させる。一方２次空気４は１次スリーブ２と２次スリ
ーブ５の間に形成される環状空間を通り、保炎テーパ而
８と２次スリーブテーパ部６の中間のテーパ環状空間内
に設けられたスワラ７により、旋回流１７となって炉内
へ向かって噴出される。保炎部１０の一隅にイグナイタ
スリーブ１１が構成されており、イグナイタスリーブ１
１の内部にはイグナイタロッド１２が装着されている。

イグナイタスリーブ１１とイグナイタロッド１２間の空
間に火炉方向に向かうシーリングエア１８が供給され、
微粉炭燃焼に伴う灰がこの空間からバーナ内に侵入する
のを防止している。イグナイタロツド１２の先端にはイ
グナイタ１３が装着されている。イグナイタ１３は、バ
ーナ噴口３から噴出する微粉炭流が直接イグナイタ１３
に接触しない位置すなわち保炎テーパ面に近接する保炎
部１０上の前記よどみ部に設けられて点火の確実性を保
持するように配慮されている。また点火バーナの中心部
に油供給管１９及びアトマイザ２０が設けられている。

これは点火の異常時に対応するためのものであって、不
使用時には図示しない駆動装置によって除却可能のよう
に構成されている。第２図に示す複数個の保炎エツジ９
は微粉炭の通過に伴う耐摩耗性向」二の見地からセラミ
ックス成型品が好ましく、またバーナの外周部分にはス
ワラ７と２次空気噴口２１が設けられ、前述のように２
次空気は旋回しつつ放射状に火炉に向かって噴出される
。第３図は第１図のＢ部詳細を示す図で、微粉炭・１次
空気混合物１の導入に伴って保炎部１０上には渦流１４
が発生し、前記Ｃ／Ａ比０．７〜１．０の１次空気によ
って微粉炭が超微粒化されているから、この渦流１４近
傍は最も点火の容易な空間領域となっている。一方２次
空気はスワラ７によって旋回しながら放射状に噴出する
ので、そのフローパターンは第４図に示すように、中央
部に逆流１６による逆流域が発生するため、微粉炭の主
流は矢印１７のような拡散流を形成し燃焼効率を向上さ
せるものである。

本発明の微粉炭を燃料とする点火バーナは、火炎の安定
性を大幅に改善したものであり、保炎機構は主バーナに
対しても応用が可能である。また上述の通り本発明は微
粉炭を燃料とする点火バーナとして説明してきたが、重
油、微粉炭兼用のバーナとしても使用することができる
ものである。

（発明の効果）本発明の実施により、点火時から軽油等の液体燃料を使
用する必要がなくなり、特に毎日起動運転や毎週起動運
転及びボイラ負荷３０〜４０％以下での運転が多い中間
負荷ボイラに適用した場合に、燃料費削減の効果は極め
て大なるものがある。また状況によっては、油系統の付
帯設備を省略することも可能となるので、設備投資費用
や保守管理費用の削減が可能となり、発ｆｆｉ原価の大
幅な低減が可能となるなどの顕著な効果を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る微粉炭を燃料とする点火バーナの
断面図、第２図は第１図のＡ矢視図、第３図は第１図Ｂ
部詳細図、第４図は２次空気流の説明図である。１・・・微粉炭・１次空気混合物２・・・１次スリーブ　　　３・・・バーナ噴口４・・
・２次空気　　　　　５・・・２次スリーブ６・・・２
次スリーブテーパ部７・・・スワラ　　　　　　８・・・保炎テーパ而９・
・・保炎エツジ　　　　１０・・・保炎部１１・・・イ
グナイタスリーブ１２・・・イグナイタロッド１３・・
・イグナイタ　　　　１４・・・渦流１５・・・２次空
気流　　　　１６・・・逆流１７・・・微粉炭拡散流　
　　１８・・・シーリングエア１９・・・油供給管　　
　　　２０・・・油アトマイザ２１・・・２次空気噴口

Claims

【特許請求の範囲】１、微粉炭搬送用の１次空気を導入する１次スリーブと
、この１次スリーブの外側に２次空気を導入する２次ス
リーブとを備える微粉炭を燃料とする点火バーナにおい
て、前記１次スリーブが火炉に対向する前部に設けた保
炎部と、この保炎部に着火用イグナイタを設けているこ
とを特徴とする微粉炭を燃料とする点火バーナ。２、前記１次スリーブ内に導入する１次空気量は、Ｃ／
Ａ比（微粉炭が完全燃焼するに必要な空気量／供給空気
量）が０．７〜１．０であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の微粉炭を燃料とする点火バーナ。