KR930001772B1

KR930001772B1 - Pulverized solid fuel combustion burner

Info

Publication number: KR930001772B1
Application number: KR1019870011266A
Authority: KR
Inventors: 요오지 히로타; 야스히로 나까가와; 타쿠로오 무라이
Original assignee: 미쯔비시 고오교오 세멘또 가부시끼가이샤; 후지무라 마사야
Priority date: 1987-10-12
Filing date: 1987-10-12
Publication date: 1993-03-13
Also published as: KR920017534A

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Fine Powder Solid Fuel Combustion Burner

제1a도는, 본 발명의 버어너의 종단면도.1A is a longitudinal sectional view of the burner of the present invention.

제1b도는, 제1a도의 "A"부 확대도.FIG. 1B is an enlarged view of a portion “A” of FIG. 1A.

제2a도, 종래의 버어너의 종단면도.2A is a longitudinal sectional view of a conventional burner.

제2b도는, 제2a도의 B-B선에서 본 정면도.FIG. 2B is a front view seen from the line B-B in FIG. 2A. FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 버어너 2 : 내뿜는 구멍1: burner 2: flushing hole

2a : 커버 2b : 공기 내뿜는 구멍2a: cover 2b: air vent hole

3 : 내뿜는 구멍 4 : 회전 날개3: flushing hole 4: rotary wing

5 : 연료 분출구멍 6 : 버어너 삽입구멍5 fuel injection hole 6 burner insertion hole

7 : 내뿜는 구멍7: flushing hole

본 발명은, 미분말 고체 연료 연소버어너에 관한 것으로, 시멘트, 알루미늄 등의 소성로, 보일러 가열부등에 사용하는, 연소효율이 높은 미분말 연료용 버어너에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fine powder solid fuel combustion burner, and to a fine powder fuel burner having a high combustion efficiency for use in a firing furnace such as cement or aluminum and a boiler heating unit.

종래의 로우터리 킬른(Rotary Kiln)에서 시멘트 클링커(Cement Clinker)의 소성에 사용되고 있는 미분말 고체 연료용 버어너를 예를들어 아래에서 설명한다.A burner for fine powdered solid fuel used in the firing of a cement clinker in a conventional rotary kiln will be described below, for example.

제2a도는, 종래의 미분말 고체 연료용 버어너 앞끝단부분의 종단면도이며, 제2b도는, 제2a도의 B-B선에서 본 정면도이다.FIG. 2A is a longitudinal sectional view of a conventional fine powder burner front end portion, and FIG. 2B is a front view seen from the line B-B in FIG. 2A.

원형상의 연료분출구멍(5)의 내경쪽에, 회전날개(4)를 구비한 안쪽 1차 공기(선회공기) 내뿜는 구멍(3)이 있으며, 연료분출구멍(5)의 외경쪽에 바깥쪽 1차 공기(직진공기) 내뿜는 구멍(2)이 배설되어 있다.On the inner diameter side of the circular fuel ejection hole 5, there is a hole 3 for ejecting the inner primary air (orbiting air) provided with the rotary blade 4, and the outer primary air on the outer diameter side of the fuel ejection hole 5. (Straight air) A vent 2 is provided.

중앙부는 점화 버어너의 삽입구멍(6)이다.The central part is the insertion hole 6 of the ignition burner.

도시하지 않은 미분말 연료 정량 공급장치에서 연료분출구멍(5)으로 공급된 연료는, 연료반송용 공기에 서스펜드(Suspend)되어 버어너(1) 앞끝단의 연료분출구멍(5)으로부터 분출된다.The fuel supplied to the fuel injection hole 5 in the fine powder fuel supply device (not shown) is suspended in the fuel conveying air and ejected from the fuel injection hole 5 at the front end of the burner 1.

안쪽 1차 공기 내뿜는 구멍(3)으로부터 내뿜어진 안쪽 1차 공기는 선회되어 나가게되어서 분출된 연료의 확산을 양호하게 하며, 또한 연소상태를 제어한다. 연료분출구멍(5)의 외경쪽에 공급된 바깥쪽 1차 공기는, 커버(2a)에 뚫려진 공기 내뿜는 구멍(2b)에서 직진하여 연료를 연소시킨다.The inner primary air blown out from the inner primary air blowing hole 3 is turned out to improve the diffusion of the ejected fuel and also control the combustion state. The outer primary air supplied to the outer diameter side of the fuel injection hole 5 goes straight through the air-flushing hole 2b drilled in the cover 2a to burn the fuel.

이와 같은 종래의 미분말 고체 연료버어너의 연소상태의 제어는, 연료의 공급량, 1차 공기(버어너에서 분출되는 연료반송용 공기와 선회공기와 직진공기와의 합계량)와 2차 공기(클링커 냉각기에서 열회수를 행해서 로우터리 킬른으로 진입하는 고온의 공기)를 포함한 전체 연소용 공기와의 비율 및 선회공기와 직진공기의 속도비를 조절함으로써 행하여 진다.The control of the combustion state of the conventional fine powder solid fuel burner includes a supply amount of fuel, primary air (total amount of the fuel conveying air ejected from the burner, the swirling air and the linear air) and the secondary air (clinker cooler). This is done by adjusting the ratio of the total combustion air, including the hot air entering the rotary kiln by performing heat recovery, and the speed ratio of the swirling air to the straight air.

상기 종래의 버어너에 있어서는, 연소상태를 좌우하는 연료와 공기의 혼합특성을 향상시키기 위하여, 원형상의 미분말 고체 연료분출구멍의 내경 쪽에서 분출되는 안쪽 1차 공기를 원형상으로 선회하여 내뿜어 로내로 분사하고 있다.In the conventional burner, in order to improve the mixing characteristics of the fuel and air, which influence the combustion state, the inner primary air ejected from the inner diameter side of the circular fine powder solid fuel ejection hole is spun into a circular shape and ejected into the furnace. Doing.

이 원형상으로 선회하여 내뿜는 상태를 나타내는 페러메터(Parameter)로서 수웰(Swirl) 수(내뿜는 안쪽의 각운동량/내뿜는 안쪽의 축방향운동량·버어너반경)가 이용되고 있다.Swirl number (swelling angular momentum / swelling axial momentum / burner radius) is used as a parameter indicating the state of spouting in a circular shape.

고체 연료의 경우에, 일반적으로 연료와 공기와의 혼합특성이 다른 연료에 비교하여 나쁘기 때문에 높은 스웰수를 필요로 하고 있다.In the case of solid fuels, high swelling water is required because the mixing characteristics of fuel and air are generally poor compared to other fuels.

이와 같이, 높은 스웰수를 얻기 위하여는, 선회속도와 풍량을 크게하던가 또는 안쪽 1차 공기의 토출속도와 풍량을 크게하지 않으면 안되며, 결과적으로 버어너에서 공급되는 고압의 1차 공기의 비율이 크게되고, 고압이고 용량이 큰 팬을 사용하지 않으면 안되었던 결점을 가지고 있다.In this way, in order to obtain a high swelling water, it is necessary to increase the turning speed and the air flow rate or increase the discharge speed and the air flow rate of the inner primary air, and as a result, the ratio of the high-pressure primary air supplied from the burner is large. Has the drawback that a high pressure, large capacity fan has to be used.

이 때문에, 성에너지의 면에서 연료와 연소용 공기와의 혼합특성이 좋으며, 연소용 공기 전체량에 대한 1차 공기의 사용 비율이 적은 버어너의 출현이 요망되었었다.For this reason, the appearance of the burner which the mixing property of fuel and combustion air is good in terms of sex energy, and the use ratio of primary air with respect to the total amount of combustion air was desired.

본 발명은, 상기의 문제점을 해소하기 위하여, 안쪽 1차 공기의 내뿜는 구멍을 버어너 앞끝단보다 앞쪽으로 돌출시킴과 동시에, 이 내뿜는 구멍을 반경방향의 바깥쪽으로 향하게 개구시키어, 이 기구의 퍼짐 각도를 60도에서 200도의 범위로 한 것을 특징으로 하는 버어너를 제공하고자 한다.In order to solve the above problems, the present invention protrudes the blowing hole of the inner primary air to the front of the burner front end and at the same time opens the blowing hole toward the radially outward direction, so that the spreading angle of the mechanism To provide a burner characterized in that the range of 60 to 200 degrees.

상기 본 발명에 의하면 미분말 고체 연료와 연소용 공기와의 혼합 특성을 나타내는 페러메터로서 스웰수가 이용되고 있는데, 스웰수를 크게하는 것과같은 효과를 얻는 것으로는, 안쪽 1차 공기의 분출방향을 버어너 중심축에 대하여 수직방향으로 하면 좋다는 것을 알수 있다.According to the present invention, the swell water is used as a parameter showing the mixing characteristics of the fine powdered solid fuel and the combustion air. To obtain the effect of increasing the swell water, the blowing direction of the inner primary air is blown. It can be seen that the direction should be perpendicular to the central axis.

본 발명을 첨부도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.When explaining the present invention by the accompanying drawings as follows.

버어너(1)에서는, 제1도에 나타낸 바와 같이 안쪽 1차 공기 내뿜는 구멍(7)의 위치를 버어너(1)의 앞끝단보다 앞쪽으로 돌출시키어 버어너 전방으로의 퍼짐각도를 60도 내지 200도의 각도로서 임의의 형상의 내뿜는 구멍(7)을 원 둘레 방향으로 복수개 뚫어, 안쪽에서 내뿜어지는 공기의 운동방향을 버어너 중심축에 수직된 방향으로 가깝게 하여, 고체 연료층을 교반시키므로써 스웰수가 증가하는 것과같은 효과를 얻을 수 있는 형상으로 되어 있다.In the burner 1, as shown in FIG. 1, the position of the inner primary air-flushing hole 7 is projected forward than the front end of the burner 1, so that the spreading angle toward the burner forward is 60 degrees or more. The swell by drilling a plurality of spouting holes 7 of arbitrary shape in the circumferential direction at an angle of 200 degrees to close the movement direction of the air discharged from the inside in a direction perpendicular to the burner center axis, and stirring the solid fuel layer. The shape is such that the effect of increasing the number is obtained.

또한, 안쪽 1차 공기의 내뿜는 구멍(7)의 형상은, 원형상 슬릿(Slit)형상 또는 다각형의 어느 형상을 채용하여도 지장이 없으며, 내뿜는 구멍(7)의 버어너, 앞쪽방향의 퍼짐 각도(제1b도에 이 각도 θ의 1/2을 나타냄)는 60도 내지 200도로 하고, 이 각도의 결정은 연소조건에 의하여 결정하면 좋다.In addition, the shape of the spouting hole 7 of the inner primary air has no problem in adopting a circular slit shape or a polygonal shape, and the burner of the spouting hole 7 and the spreading angle in the forward direction. (In Fig. 1b, 1/2 of this angle θ) is set to 60 degrees to 200 degrees, and the determination of this angle may be determined according to the combustion conditions.

이 각도 θ가 60도 미만에서는 직진 선회하여 나가는 것과 차이는 없으며, 60도이상 200도에서 바람직한 결과를 얻을 수 있다.If the angle θ is less than 60 degrees, there is no difference from turning straight out. A preferable result can be obtained from 60 degrees to 200 degrees.

한편 200도를 넘으면 역풍이 세게되어 바람직하지 않다. 또한, 상기 내뿜는 구멍의 반경방향에 대한 경사 각도는, 0도 내지 30도로 하며, 바람직하게는 0도(반경방향과 일치)로 하는 것이 좋다.On the other hand, if it exceeds 200 degrees, the back wind becomes hard and it is not preferable. Further, the inclination angle with respect to the radial direction of the spouting hole is 0 degrees to 30 degrees, preferably 0 degrees (consistent with the radial direction).

또한, 안쪽 1차 공기 내뿜는 구멍의 돌출부의 앞끝단이 녹아 파손될 가능성이 있는 경우에는, 이 앞끝단 밀폐부에 냉각용의 구멍을 형성하여도 좋다.In addition, when the front end of the protrusion of the inner primary air-flushing hole is melted and possibly damaged, a cooling hole may be formed in the front end sealing part.

본 발명을 실시한 결과, 다음에 나타낸 우수한 효과가 있는 것을 확인하였다.As a result of the present invention, it was confirmed that there is an excellent effect shown below.

(1) 1차 공기(버어너 내부를 통과하는 공기)의 사용비율이 3내지 5% 감소하는 것이 가능하게 되었다.(1) The use ratio of primary air (air passing through the burner) can be reduced by 3 to 5%.

(2) 로우터리 킬른의 연도의 배기가스 온도가 저하하고, 또한 배기가스중의 일산화 탄소의 농도가 감소했다.(2) The exhaust gas temperature of the flue of the rotary kiln decreased, and the concentration of carbon monoxide in the exhaust gas decreased.

(3) 버어너 프레임(Burner flame)의 형상의 조절을 용이하게 행할 수가 있도록 되었다.(3) The shape of the burner flame can be easily adjusted.

이상의 효과에 의하여 고온의 2차 공기의 사용비율이 증가한 때문에 연료원 단위가 감소하고, 또한 연소 상태가 개선된 것에 따라 안정된 조업이 가능하게 되어 우수한 성에너지 효과가 있는 것이 확인되었다.As a result of the increase in the use ratio of the high-temperature secondary air, the fuel source unit was reduced, and as the combustion condition was improved, stable operation was possible and the excellent sex energy effect was confirmed.

Claims

A fine powder solid fuel combustion burner having an inner primary air spouting hole at an inner diameter side of a circular fine powder solid fuel ejection hole, and an outer primary air spouting hole at an outer diameter side thereof, wherein the inner primary air spouting hole is provided. A fine powder solid fuel combustion burner characterized by protruding in front of the burner and opening it outward in the radial direction to set the spreading angle in the forward direction of the opening burner to 60 to 200 degrees.