JPS6338807A - 微粉末固体燃料燃焼バ−ナ - 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〕 本発明は微粉末固体燃料燃焼バーナに関し、セメント、
アルミナ等の焼成炉、ボイラ加熱部等に使用する、燃焼
効率の高い微粉末固体燃料用バーナに係るものである。

〔従来の技術〕

ロータリーキルンでセメントクリンカの焼成に使用され
ている微粉末固体燃料用バーナを例にとり、以下説明す
る。

第２図（ａ）は従来の微粉末固体燃料用バーナ先端部分
の縦断面図であり、第２図（ｂ）は同バーナ先端のＢ−
Ｂ矢視図である。環状の燃料噴出口５の内径側に、旋回
羽根４を備えた内側一次空気（旋回空気）吹出口３があ
り、燃料噴出口５の外径側に外側一次空気（直進空気）
吹出口２が配設されている。中央部は点火バーナ挿入孔
６である０図示していない微粉末燃料定量供給装置より
燃料噴出口５に供給された燃料は、燃料搬送用空気にサ
スペンドされてバーナ１先端の燃料噴出口５から噴射さ
れる。

内側一次空気吹出口３から吹出された内側一次空気は旋
回流となって噴射された燃料の拡散を良くさせ、さらに
燃焼状況を制御する。

燃料噴出口５の外径側に供給された外側一次空気は、蓋
２ａに穿設された空気吹出口２ｂから直進して燃料を燃
焼させる。

このような従来の微粉末固体燃料バーナの燃焼状況の制
御は、燃料の供給着、一次空気（バーナから噴出される
燃料搬送用空気と旋回空気と直進空気との合計量）と２
次空気（タリンカ冷却器で熱回収を行ってロータリーキ
ルンに進入する高温の空気）を含めた全燃焼用空気との
比率並びに旋回空気と直進空気の速度比を調節すること
により行われる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来のバーナにおいては、燃焼状態を左右する燃料
と空気の混合特性を向上させるため、環状の微粉末固体
燃料噴出口の内径側から噴出される内側一次空気を環状
旋回噴流として炉内に噴射している。この環状旋回噴流
の状態を表すパラメータとしてスワール数（噴流内の角
運動量／噴流内の軸方向運動量・バーナ半径）が用いら
れている。

固体燃料の場合、一般に燃料と空気との混合特性が他の
燃料に比べて悪いため、高いスワール数を必要としてい
る。このように高いスワール数を得るためには、旋回速
度と風量を大きく取るか、あるいは内側一次空気の吐出
速度と風！４を大きく取らなければならず、結果的にバ
ーナから供給される高圧の一次空気の比率が大きくなり
、高圧で容量の大きいファンを使用せざるを得ないとご
った欠点を有している。

このため、省エネルギーの面から燃料と燃焼用空気との
混合特性が良く、燃焼用空気全量に対する一次空気の使
用割合の少ないバーナの出現が望まれていた。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決して燃焼効率の良いバーナを得ること
を目的に研究を行った。その結果、内側一次空気の吹出
口をバーナ先端より前方へ突出させると共に、この吹出
口を半径方向外側に向けて開口させ、この開口の広がり
角度を６０度から２００度の範囲としたことを特徴とす
るバーナを開発するに至った。

〔作用〕

微粉末固体燃料と燃焼用空気との混合特性を表すパラメ
ータとしてスワール数が用いられているが、スワール数
を大きくするのと同様な効果を得るには内側一次空気の
噴出方向をバーナ中心軸に対して垂直方向にすれば良い
ことに着目した。

本発明のバーナ１では、第１図に示すごとく内側−法学
気吹出口７の位こをバーナ１の先端より前方へ突出させ
、バーナ前方への広がり角度６０度〜２００度の角度で
任意形状の吹出ロアを円周方向に複数個穿設して、内側
吹出空気の運動方向をバーナ中心軸に垂直な方向に近づ
け、固体燃料層を攪拌することによりスワール数を増加
するのと同様の効果をもたらす形状としている。

なお、内側一次空気の吹出ロアの形状は１円形、スリッ
ト状あるいは多角形といずれの形状を採用しても差し支
えなく、吹出ロアのバーナ前方方向の広がり角度（第１
図（ｂ）にこの角度０の１／２を示した）は６０度〜２
００度とし、この角度の決定は燃焼条件により定めれば
よい。

この角度０が６０度未満では直進旋回流と差はなく、６
０度以上２００度で好ましい結果を得る。一方２００度
を超えると逆風が強くなって好ましくない。

さらに上記吹出口の半径方向に対する傾き角度は、０度
〜３０度とし、望ましくは０度（半径方向と一致）とす
るのが良い。

また、内側−法学気吹出口の突出部の先端が溶損の回部
性がある場合は、該先端密閉部に冷却用の孔を設けても
よい。

〔発明の効果〕

本発明を実施した結果、次に示すような優れた効果があ
ることが確認された。

（Ｄ　一次空気（バーナ内部を通る空気）の使用割合を
３〜５％削減することが回部となった。

■　ロータリーキルンの窯尻の排ガス温度が低下し、さ
らに排ガス中の一酸化炭素濃度が減少した。

■　バーナフレームの形状の調節を容易に行うことがで
きるようになった。

以上の効果により高温の二次空気の使用割合が増加した
ため燃料原単位が減少し、さらに燃焼状態が改善された
ことに伴ない、安定した操業が可能となり優れた省エネ
ルギー効果があることが確認された。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明のバーナの縦断面、（ｂ）はその
Ａ部拡大図、第２図は従来のバーナの（ａ）縦断面図、
（ｂ）そのＢ−Ｂ矢視図である。 １・・・バーナ ３・・・従来の内側−法学気吹出口 ４・・・旋回羽根 ５・・・微粉末固体燃料噴出口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　環状の微粉末固体燃料噴出口の内径側に内側一次空
   気の吹出口を有し、外径側に外側一次空気の吹出口を有
   する微粉末固体燃料燃焼バーナにおいて、 前記内側一次空気の吹出口をバーナ前方に 突出させると共に、半径方向外側に向けて開口させ、該
   開口バーナ前方方向の広がり角度を６０〜２００度とし
   たことを特徴とする微粉末固体燃料燃焼バーナ。