WO2013118665A1 - 噴霧ノズル及び噴霧ノズルを備えた燃焼装置 - Google Patents

噴霧ノズル及び噴霧ノズルを備えた燃焼装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2013118665A1
WO2013118665A1 PCT/JP2013/052442 JP2013052442W WO2013118665A1 WO 2013118665 A1 WO2013118665 A1 WO 2013118665A1 JP 2013052442 W JP2013052442 W JP 2013052442W WO 2013118665 A1 WO2013118665 A1 WO 2013118665A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
spray
fluid
medium
flow path
nozzle
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/052442
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
洋文 岡▲崎▼
倉増　公治
英雄 沖本
折井　明仁
健一 越智
Original Assignee
バブコック日立株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by バブコック日立株式会社 filed Critical バブコック日立株式会社
Publication of WO2013118665A1 publication Critical patent/WO2013118665A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36—Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/38—Nozzles; Cleaning devices therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/10—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour
    • F23D11/101—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting before the burner outlet
    • F23D11/104—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting before the burner outlet intersecting at a sharp angle, e.g. Y-jet atomiser

Definitions

  • the present invention relates to a spray nozzle for atomizing liquid fuel and a combustion apparatus including the spray nozzle.
  • a high-power, high-load combustion device such as a power generation boiler often employs a floating combustion method that horizontally burns fuel.
  • a liquid fuel such as fuel oil is used as the fuel
  • the fuel is atomized by a spray nozzle, floated in a furnace of a combustion apparatus, and burned.
  • Such spray nozzles are used for combustion of auxiliary fuel for start-up and flame stabilization, in addition to combustion devices that use liquid fuel as the main fuel, as well as combustion devices that use solid fuel as the main fuel, such as pulverized coal. It is often done.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-92952
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-127518
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-61609
  • an electric spark type igniter When a liquid fuel is sprayed and burned, an electric spark type igniter is recently used as an initial ignition source.
  • this igniter requires a circuit for generating an electric spark to the outside, it can be configured with a simple mechanism by simply inserting an igniter rod for generating a spark into the combustion chamber. At this time, if the igniter rod is provided on the spray nozzle side, it can be handled in combination with the spray nozzle, and the operability is improved. Further, the shorter the distance from the spray nozzle, the shorter the length of the igniter rod exposed in the combustion chamber, which is desirable in terms of durability.
  • Patent Documents 2 and 3 both relate to a two-fluid spray nozzle that joins liquid fuel and a spray medium in the middle of an ejection hole and sprays the mixed fluid.
  • this spray nozzle the flow velocity ejected from the ejection hole is fast, and the momentum of spray is large. For this reason, the arrival position of the spray is long.
  • the momentum is large, the surrounding air is engulfed and burned, and the amount of dust generation is small.
  • the spray amount of the spray fluid decreases due to the pressure, and the combustion amount decreases. Further, when the amount of the spray medium is increased, the energy efficiency is lowered.
  • the combustion performance may be deteriorated such that individual sprays interfere with each other and dust is likely to be generated.
  • the object of the present invention is to collect the fine particles in the vicinity of the spray nozzle to promote ignition and to increase the momentum of the spray to promote the mixing of the spray particles and the combustion air to reduce the generation amount of dust.
  • the object is to provide a good spray nozzle and a combustion device having this spray nozzle.
  • the spray nozzle of the present invention is a spray nozzle in which liquid fuel is sprayed by applying a pressure as a spray fluid, and another fluid is sprayed by being mixed with the spray fluid by applying pressure as a spray medium, and the tip of the spray nozzle
  • a spraying medium flow path for causing the spraying medium to flow down, and a merged flow path in which the spray fluid flow path and the spraying medium flow path are joined to each other inside the tip portion of the spray nozzle, and the merged flow path This Characterized in that communicates with the other injection holes.
  • the spray nozzle of the present invention is a spray nozzle in which liquid fuel is sprayed by applying pressure as a spraying fluid, and another fluid is sprayed by applying pressure as a spraying medium and mixed with the spraying fluid.
  • a joint flow path through which the spray fluid flowing through the spray fluid flow path faces is provided inside the tip of the spray nozzle, and the joint flow path is communicated with the one ejection hole in the joint flow path.
  • Another spray fluid flow path for causing the spray fluid to flow down so that the spray fluid that intersects is ejected from the one ejection hole and the mixed fluid of the spray fluid and the spray medium is ejected from the other ejection hole provided in plural A spray medium flow path for causing the spray medium to flow down, and a merge flow path in which the spray fluid flow path and the spray medium flow path are joined to each other inside the tip portion of the spray nozzle, and the merge flow A path is communicated with the other ejection hole, and the mixed fluid of the spray fluid and the spray medium is ejected from the other ejection hole.
  • the spray nozzle of the present invention is a spray nozzle in which liquid fuel is sprayed by applying pressure as a spraying fluid, and another fluid is sprayed by applying pressure as a spraying medium and mixed with the spraying fluid.
  • a plurality of spray fluids that flow down the spray fluid so that the spray fluid and the spray medium are mixed and ejected from one of the plurality of spray holes provided at the tip portion.
  • a flow path, a plurality of spray medium flow paths for causing the spray medium to flow down, and a combined flow path through which the spray fluid flowing through the plurality of spray fluid flow paths face each other are provided inside the tip of the spray nozzle.
  • a plurality of spraying medium flow paths are connected to the combined flow path, the combined flow path is communicated with the one ejection hole, and another spray fluid is separated from the other plurality of ejection holes.
  • Mixing of spray media Another spray fluid flow path for causing the spray fluid to flow down, another spray medium flow path for causing the spray medium to flow down, the spray fluid flow path and the spray medium flow path, Are provided inside the tip of the spray nozzle, and the combined flow channel is communicated with the other ejection hole so that the mixed fluid of the spray fluid and the spray medium is discharged from the other ejection hole. It is configured to be ejected.
  • the spray nozzle of the present invention is a spray nozzle that sprays liquid fuel as a spray fluid and applies pressure, and sprays another fluid as a spray medium and applies pressure and mixes with the spray fluid, and the tip of the spray nozzle
  • a first spray fluid flow for causing the spray fluid to flow down so that a mixed fluid of the spray fluid and the spray medium is ejected from one of the plurality of spray holes
  • the combined flow path is communicated with the one ejection hole, and the mixed fluid of the spray fluid and the spray medium is ejected from the one ejection hole, and another spray fluid and another spray are ejected from the other plurality of ejection holes.
  • These spray fluids are provided by providing second merge channels, which are merged with the spray medium channels, inside the tip of the spray nozzle, respectively, and communicating the second merge channel with the other ejection holes. And a spray medium mixed fluid is ejected from the other ejection hole, and the area of the first spray fluid channel is smaller than the area of the second spray fluid channel.
  • the spray nozzle of the present invention is a spray nozzle that sprays liquid fuel as a spray fluid and applies pressure, and sprays another fluid as a spray medium and applies pressure and mixes with the spray fluid, and the tip of the spray nozzle
  • a first spray fluid flow for causing the spray fluid to flow down so that a mixed fluid of the spray fluid and the spray medium is ejected from one of the plurality of spray holes
  • the combined flow path is communicated with the one ejection hole, and the mixed fluid of the spray fluid and the spray medium is ejected from the one ejection hole, and another spray fluid and another spray are ejected from the other plurality of ejection holes.
  • a second spray fluid flow path for allowing the other spray fluid to flow down, a second spray medium flow path for allowing the spray medium to flow down, and the spray fluid flow path and the spray Second merging passages that merge with the medium passages are respectively provided inside the tip portions of the spray nozzles, and the second merging passages are communicated with the other ejection holes so that the spray fluid and spray
  • the medium flow path for spraying with respect to the flow rate of the spray fluid flowing down the first spray fluid flow path that ejects the mixed fluid of the medium from the other ejection hole and further ejects as a mixed fluid from the one ejection hole.
  • the flow rate of another atomizing medium flowing down Write characterized by being configured such increases.
  • a combustion apparatus having a spray nozzle according to the present invention includes a combustion furnace for burning fuel, a fuel supply system for supplying fuel and a carrier gas for transporting the fuel to the combustion furnace, and supplying a combustion gas to the combustion furnace.
  • a combustion apparatus comprising: a heat exchanger for exchanging heat from combustion exhaust gas generated by combustion; and a flue for causing combustion exhaust gas after heat exchange with the heat exchanger of the combustion furnace to flow down to the outside of the combustion furnace
  • any one of the above-described spray nozzles using liquid fuel as at least a part of the fuel is used as the spray nozzle used in the combustion apparatus.
  • fine particles are collected in the vicinity of the spray nozzle to promote ignition, and the momentum of the spray is increased to promote the mixing of the spray particles and the combustion air to reduce the generation amount of dust. It is possible to realize a good spray nozzle and a combustion apparatus having this spray nozzle.
  • FIG. 1 An example of the combustion apparatus provided with the spray nozzle which is the Example of this invention is shown in FIG.
  • a plurality of burners 2 for supplying fuel and combustion air are installed on the wall surface of the furnace 1 constituting the boiler.
  • the burner 2 is provided with a combustion air supply system 3 for supplying combustion air, a liquid fuel supply system 4 for supplying liquid combustion, and a spraying medium supply system 5 for supplying a spraying medium.
  • the combustion air supply system 3 includes a pipe 6 connected to the burner 2 installed on the wall surface of the furnace 1, and air installed at a position downstream of the burner 2 on the wall surface of the furnace 1. It branches into the piping 7 connected to the supply port 8, and is connected to the said burner 2 and the said air supply port 8, respectively.
  • the pipe 6 and the pipe 7 are provided with flow rate control valves (not shown) for adjusting the flow rate of combustion air supplied to the burner 2 and the flow rate of air supplied to the air supply port 8, respectively.
  • the liquid fuel supply system 4 and the spray medium supply system 5 are each provided with a feeder (not shown) for adjusting the pressure and flow rate of the liquid fuel and the spray medium on the upstream side.
  • a spray nozzle 9 is installed at the downstream end.
  • the combustion air supplied through the combustion air supply system 3 is branched into the pipes 6 and 7 and ejected into the furnace 1 from the burner 2 and the air supply port 8, respectively.
  • the temperature of the flame formed by burning the liquid fuel by the burner 2 is reduced.
  • the NOx concentration at the furnace 1 outlet is reduced as compared with the case where all the combustion air is supplied from the burner 2.
  • the remaining combustion air is supplied from the air supply port 8 into the furnace 1 to completely burn the fuel, thereby reducing the unburned amount.
  • Combustion gas 10 generated by burning fuel in the furnace 1 by the burner 2 is mixed with combustion air supplied from the air supply port 7 to become a combustion gas flow 11, and heat disposed in the upper part of the furnace 1. After exchanging heat with the exchanger 12, it flows down through the flue 13 and is discharged from the chimney 14 to the atmosphere.
  • FIG. 2 shows a partial sectional view of the tip 20 of the spray nozzle 9 of this embodiment.
  • the tip 20 of the spray nozzle 9 is configured such that the upstream side is connected to a supply system (not shown) of the liquid fuel (spray fluid) 21 and a supply system (not shown) of the spray medium 22.
  • a supply system not shown
  • the liquid fuel (spray fluid) 21 and a supply system (not shown) of the spray medium 22.
  • the tip 20 of the nozzle of the spray nozzle 9 of the present embodiment shown in FIG. 2 shows the tip 20 of the nozzle of the spray nozzle 9 having a plurality of jet outlets having the jet holes 23 and the jet holes 24.
  • the ejection hole 23, which is one of the ejection holes, causes only the spray fluid 21 to be ejected from the ejection hole 23.
  • the spray fluid 21 guided from the upstream side of the ejection hole 23 swirls the spray fluid 21 and the spray fluid flow path 25 that causes the spray fluid 21 formed inside the nozzle tip 20 of the spray nozzle 9 to flow down.
  • the swirling flow generator 26 is sequentially flowed down and supplied to the ejection holes 23, and the spray fluid 21 is swirled by the swirling flow generator 26 due to its own pressure and ejected from the ejection holes 23.
  • the spray of the spray fluid 21 by the pressure spray method is atomized by the shearing force between the spray fluid 21 and the surrounding gas. Because of the momentum of the spray fluid 21 only, the momentum of the spray is smaller than that of the two-fluid spray. For this reason, the fine particles tend to stay in the vicinity of the spray nozzle 9.
  • the fine particles of the spray fluid 21 are retained in the vicinity of the spray nozzle 9 by spraying from the ejection holes 23, so that the energy of the smaller than the large particles The electric spark can evaporate and burn the fine particles of the spray fluid 21.
  • the combustion heat ignites the nearby particles, the flame spreads, and a liquid fuel flame can be formed. For this reason, it becomes easy to reliably ignite with a small capacity igniter.
  • the spray hole 24 which is the other spray hole, flows the spray fluid 21 and the spray medium 22.
  • the mixture is mixed in the passage and ejected from the ejection hole 24.
  • the spraying medium 22 guided from the upstream side of the ejection hole 24 flows down the spraying medium flow path 27 for spraying the spraying medium 22 formed inside the tip 20 of the spraying nozzle 9 and the spraying fluid 21.
  • the spray fluid flow path 28 to be mixed is mixed at the merge flow path 29 to be mixed, and the mixed fluid of the spray medium 22 and the spray fluid 21 flowing down the merge flow path 29 is supplied to the ejection holes 24. And ejected from the ejection hole 24.
  • the spray fluid 21 is atomized by mixing the spray fluid 21 and the spray medium 22. Since the spray fluid 21 and the spray medium 22 each have a momentum, the spray momentum is larger than that of the pressure spray type spray. For this reason, the spray particles reach a position away from the fuel nozzle 9. Moreover, since the momentum is large, the surrounding air is engulfed and burned, so that the amount of dust can be reduced.
  • the spray of only the spray fluid 21 sprayed from one ejection hole 23 as described above, and the mixed fluid of the spray fluid 21 sprayed from the other ejection hole 24 and the spray medium 22 are mixed.
  • spraying it is possible to achieve both the promotion of ignition and the reduction of the amount of dust generation.
  • fine particles are collected in the vicinity of the spray nozzle to promote ignition, and the momentum of the dust is generated by increasing the momentum of the spray to promote the mixing of the spray particles and the combustion air. It is possible to realize a reduced spray nozzle with good combustion performance and a combustion apparatus having this spray nozzle.
  • two types of spray can be formed by one spray nozzle 9. That is, the spray is formed from one of the plurality of spray holes 23 and 24 by the pressure spray method, and the spray is formed from the other spray hole 24 by the two-fluid spray method.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a portion of the burner 2 installed in the boiler of the combustion apparatus of FIG. 1, and shows an example of the burner 2 in which the spray nozzle 9 of this embodiment shown in FIG. .
  • FIG. 4 is a partial view of the vicinity of the spray nozzle 9 of the burner 2 shown in FIG.
  • the spray nozzle 9 of the above-described embodiment is installed on the central axis of the burner, and a flow path 34 for flowing down the spray fluid and the spray medium is disposed.
  • An obstacle 46 for stabilizing the flame is provided near the tip of the nozzle 9.
  • a swirl flow generator or a baffle plate having a slit is generally used as the obstacle 46.
  • Two types of sprays 50 and 51 are sprayed from the spray nozzle 9 into the furnace 1.
  • Combustion air is supplied from the wind box 37 in three flow paths.
  • the primary flow path 31, the secondary flow path 32, and the tertiary flow path 33 are located closer to the center spray nozzle 9.
  • the primary flow path 31, the secondary flow path 32, and the tertiary flow path 33 are ejected into the furnace 1 as primary air 43, secondary air 44, and tertiary air 45, respectively.
  • the outer periphery of the tertiary flow path 33 is connected to the furnace wall 40.
  • a heat transfer tube 41 is provided on the furnace wall 40.
  • the swirl flow generators 38 and 39 and the guide plate 42 are used to change the direction in which the combustion air is ejected to suppress the generation of dust and NOx.
  • the primary flow path 31 to the tertiary flow path 33 are each configured to control the flow rate by a damper (not shown).
  • An igniter 36 is installed near the spray nozzle 9. As shown in FIG. 4, by approaching the igniter 36, the spray hole 23, which is installed at the tip of the spray nozzle 9 and generates a spray by the pressure spray method, is near the tip of the igniter 36. Fine particles stay. For this reason, since the igniter 36 can evaporate and burn the fine particles with an electric spark of low energy, it becomes easy to reliably ignite with a small-capacity igniter.
  • the pressure spray type ejection hole 23 and the two-fluid spray type ejection hole 24 are provided at the tip of the spray nozzle 9, the pressure spray type ejection holes 23 for ejecting the fine particles are one or two, and the remaining many are two. It is desirable to use the fluid spray type ejection hole 24.
  • the pressure spray type ejection hole 23 is responsible for ignition and stabilization of the flame by generating fine particles.
  • the two-fluid spray type injection hole 24 sprays a large volume of liquid fuel as compared with the injection hole 23, and this spray has a high momentum and is easily mixed with the combustion air. Therefore, by increasing the number of ejection holes 24 as compared with the ejection holes 23, the amount of liquid fuel that can be sprayed by the spray nozzle 9 can be increased and the amount of combustion can be increased.
  • FIG. 1 and FIG. 3 show a case where a number of two-fluid spray type injection holes 24 are provided downward on the upstream side of the furnace 1 and the amount of momentum of the downward spray is large.
  • the ejection hole 24 has a large ejection amount of liquid fuel.
  • liquid fuel is used as the combustion device, but it is also applicable to the case where solid fuel such as pulverized coal is used as the main fuel and liquid fuel is used as the auxiliary fuel.
  • solid fuel such as pulverized coal
  • liquid fuel is used as the auxiliary fuel.
  • fine particles are collected in the vicinity of the spray nozzle to promote ignition, and the momentum of the spray is increased to promote the mixing of the spray particles and the combustion air, thereby reducing the amount of dust generated. It becomes possible to realize a spray nozzle having good combustion performance and a combustion apparatus having this spray nozzle.
  • FIG. 5 shows an example of the tip 20 of the spray nozzle 9 according to the second embodiment of the present invention.
  • the spray fluid 21 is ejected from the ejection hole 23.
  • the spray fluid 21 guided from the upstream side of the ejection hole 23 flows down the two spray fluid passages 25 formed inside the nozzle tip 20 of the spray nozzle 9. 25, and a flow path 61 provided orthogonal to the coupling flow path 60 is communicated with the ejection hole 23, so that the upstream side of the ejection hole 23 is provided.
  • the spray fluid 21 guided from the side is ejected from the ejection hole 23 through the spray fluid channel 25, the coupling channel 60, and the channel 61. For this reason, the ejection hole 23 is located at the intersection of the coupling channel 60 and the channel 61.
  • the two spray fluids 21 flowing down from the two spray fluid flow paths 25 are opposed to the intersection with the flow path 61 in the combined flow path 60. Flowing. For this reason, two spray fluids 21 facing each other at the intersection with the channel 61 collide, and the spray of the spray fluid 21 ejected from the ejection hole 23 by the collision force is perpendicular to the upstream coupled channel 60. A fan-shaped spray is formed in the direction.
  • the liquid film formed at the intersecting portion (ejection hole) 23 is divided by the shearing force with the surrounding gas and atomized after being ejected from the intersecting portion.
  • Such a pressure spray method is generally called fan spray spray.
  • the spray fluid 21 collides at the intersecting portion (spout hole) 23 and expands in the perpendicular direction, so that the momentum in the axial direction of the spout hole 23 decreases. For this reason, the spray particles of the spray fluid 21 tend to stay in the vicinity of the spray nozzle 9.
  • the flame propagation speed between the spray particles is increased, and the formation of the flame is facilitated.
  • the spray from the individual ejection holes is less likely to interfere due to the fan-type spray. For this reason, there is an advantage that combustion failure such as generation of soot and dust due to large particles generated by the interference of the spray and combustion delay are suppressed.
  • the liquid fuel (spray fluid) 21 intersects the spray fluid passage 25 upstream of the spray hole 23 in the spray hole 23 from which only the spray fluid 21 is ejected. It flows opposite to the part. For this reason, the spray fluid 21 which opposes in the intersection part collides, and a fan-shaped spray is formed in the orthogonal
  • Such a pressure spray method is generally called fan spray spray.
  • the spray fluid 21 collides at the intersecting portion and expands in the perpendicular direction, so that the momentum in the axial direction of the ejection hole 23 decreases. For this reason, the spray particles of the spray fluid 21 tend to stay in the vicinity of the spray nozzle 9.
  • the flame propagation speed between the spray particles is increased, and the formation of the flame is facilitated.
  • the spray from the individual ejection holes is less likely to interfere due to the fan-type spray. For this reason, there exists an advantage which suppresses generation
  • the combustion performance of collecting fine particles in the vicinity of the spray nozzle to promote ignition and increasing the momentum of the spray to promote mixing of the spray particles and combustion air to reduce the generation amount of dust is possible to realize a spray nozzle having good quality and a combustion apparatus having this spray nozzle.
  • FIG. 6 shows a modification of the spray nozzle 9 according to the second embodiment of the present invention.
  • the difference between the tip 20 of the spray nozzle 9 of the modification of the second embodiment shown in FIG. 6 and the tip 20 of the spray nozzle 9 of the second embodiment shown in FIG. It is a road structure. For this reason, description of the structure common to both is abbreviate
  • the spray fluid 21 and the spray medium 22 are mixed and ejected from the ejection hole 23.
  • the spray fluid 21 guided from the upstream side of the ejection hole 23 flows down the two spray fluid flow paths 25 formed inside the nozzle tip 20 of the spray nozzle 9.
  • the spray medium 22 guided from the upstream side of the ejection hole 23 flows down the two spray medium flow paths 62 formed inside the nozzle tip 20 of the spray nozzle 9.
  • a combined flow path 60 that couples the two spray fluid flow paths 25 and the two spray medium flow paths 62 is provided, and a flow path 61 provided orthogonal to the combined flow path 60 is further provided.
  • the two spray fluids 21 respectively flowing down from the two spray fluid flow paths 25 are opposed to the intersection with the flow path 61 in the combined flow path 60. Flowing. Further, two spraying media 22 respectively flowing down from the two spraying medium flow paths 62 join in the middle. For this reason, the first atomization of the spray fluid 21 proceeds by the merging of the spray medium 22, and the collision force at the intersecting portion increases. For this reason, atomization of the spray fluid 21 is promoted compared to the fan spray type spray that does not use the spray medium 22.
  • the combustion performance of collecting particulates in the vicinity of the spray nozzle to promote ignition and increasing the momentum of the spray to promote mixing of the spray particles and combustion air to reduce the generation amount of dust It is possible to realize a good spray nozzle and a combustion apparatus having this spray nozzle.
  • FIG. 7 An example of the tip portion 20 of the spray nozzle 9 according to the third embodiment of the present invention is shown in FIG.
  • description of the structure common to both is abbreviate
  • the spray hole 23 and the spray hole 24 are mixed from the spray fluid 21 and the spray medium 22 and ejected from the spray hole 23 and the spray hole 24, respectively.
  • the atomizing fluid 21 guided from the upstream side of the ejection hole 23 flows down the atomizing medium flow path 64 that causes the atomizing medium 22 formed inside the nozzle tip 20 of the atomizing nozzle 9 to flow down, and the atomizing fluid 21.
  • the spray fluid flow path 63 to be mixed is mixed at the merge flow path 63 to be mixed, and the mixed fluid of the spray medium 22 and the spray fluid 21 flowing down the merge flow path 65 is supplied to the ejection holes 23. And ejected from the ejection hole 23.
  • both the ejection hole 23 and the ejection hole 24 are two-fluid sprays, but the cross-sectional area of the spray fluid channel 63 of the ejection hole 23 is the spray of the ejection hole 24. It is formed so as to be smaller than the cross-sectional area of the fluid flow path 28.
  • the ratio of the cross-sectional area of the spray medium flow path 64 to the spray fluid flow path 63 connected to the ejection hole 23 is the disconnection of the spray medium flow path 27 relative to the spray fluid flow path 28 connected to the spray hole 24. It becomes smaller than the ratio of the area.
  • the ratio of the cross-sectional area of the spray medium flow path 64 that flows down the spray medium 22 to the spray fluid flow path 63 that flows down the spray fluid 21 is larger in the spray holes 23 than in the spray holes 24.
  • the flow rate ratio of the spray medium 22 to the fluid of the spray fluid 21 to be ejected is greater in the ejection holes 23.
  • the control valve (not shown) installed so as to adjust the flow rate or pressure of the spraying medium 22 is adjusted so that the ratio of the flow rate of the spraying medium 22 flowing down 27 becomes larger.
  • the supply pressure for supplying the spraying medium 22 ejected from the ejection hole 24 may be set to be higher than the supply pressure for supplying the spraying medium 22 ejected from the ejection hole 23. .
  • atomization of the spray fluid 21 proceeds by using a large amount of the spray medium 22. Therefore, by retaining the fine particles, the fine particles can be evaporated and burned with an electric spark with less energy than the large particles. Further, increasing the retention of fine particles makes it easier for the flame to spread. For this reason, it becomes easy to reliably ignite with a small capacity igniter.
  • spray fluids (liquid fuel) 21 ejected from a plurality of intersections are ejected at different angles, and the spray particles of the spray fluid 21 have a wide range (angle). To spread. For this reason, the spray particles hardly collide with each other, and the generation of large particles can be suppressed.
  • the ejection holes 23 and 24 are both two-fluid sprays, but in the spray holes 23 having a large ratio of the spray medium 22, the fine particles of the spray fluid 21 increase. Since the fine particles of the spray fluid 21 have a small inertial force, the fine particles of the spray fluid 21 are decelerated due to the speed difference from the surrounding gas and easily stay in the vicinity of the spray nozzle 9. When the concentration of the spray particles of the spray fluid 21 in the vicinity of the spray nozzle 9 is increased, the flame propagation speed between the spray particles is increased and the formation of the flame is facilitated.
  • the spray particles 21 reach a position away from the fuel nozzle 9 by forming a spray of the spray fluid 21 having a large momentum from the spray holes 24 having a small ratio of the spray medium 22. Moreover, since the momentum is large, the surrounding air is engulfed and burned, and the amount of dust generation is small. By changing the ratio of the spray medium 22, the fine particles of the spray fluid 21 can be easily kept near the spray nozzle 9. For this reason, the usage-amount of the atomizing medium 22 used for atomization can be reduced, and the energy efficiency of a combustion apparatus can be improved.
  • the combustion performance of collecting fine particles in the vicinity of the spray nozzle to promote ignition and increasing the momentum of the spray to promote mixing of the spray particles and combustion air to reduce the generation amount of dust is possible to realize a spray nozzle having good quality and a combustion apparatus having this spray nozzle.
  • the present invention is applicable to a spray nozzle for atomizing liquid fuel and a combustion apparatus equipped with this spray nozzle.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)

Abstract

　本発明は、液体燃料を噴霧流体として圧力を加えて噴霧させ、別の流体を噴霧用媒体として圧力を加えて噴霧流体と混合して噴出させる噴霧ノズルにおいて、噴霧ノズルの先端部に噴霧流体を噴出させる噴出孔を複数個備え、複数個備えた一方の噴出孔から噴霧流体のみが噴出するように、噴霧流体を流下させて一方の噴出孔に連通する噴霧流体流路を噴霧ノズルの先端部の内部に設け、複数個備えた他方の噴出孔から噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体が噴出するように、噴霧流体を流下させる別の噴霧流体流路と、噴霧用媒体を流下させる噴霧用媒体流路と、これらの噴霧流体流路と噴霧用媒体流路とが合流した合流流路を噴霧ノズルの先端部の内部に設けると共に、合流流路を他方の噴出孔に連通させたことを特徴とする。本発明によれば、噴霧ノズルの近傍に微粒子を集めて着火を促進し、噴霧の運動量を高めて噴霧粒子と燃焼用空気との混合を促進してばいじんの発生量を低減する噴霧ノズルが実現できる。

Description

噴霧ノズル及び噴霧ノズルを備えた燃焼装置
　本発明は、液体燃料を微粒化させる噴霧ノズル及び噴霧ノズルを備えた燃焼装置に関する。
　発電用のボイラのように高出力、高負荷の燃焼装置では、燃料を水平燃焼させる浮遊燃焼方式が多く採用される。燃料として燃料油のように液体燃料を用いる場合、燃料を噴霧ノズルで微粒化して燃焼装置の火炉内に浮遊させ燃焼させる。
　このような噴霧ノズルは、液体燃料を主燃料とする燃焼装置の他、微粉炭のように固体燃料を主燃料として使用する燃焼装置でも、起動や火炎安定化用の補助燃料の燃焼用に用いられることが多い。
　液体燃料の燃焼では、噴霧粒子径が大きいと燃焼反応が遅れ、燃焼効率の低下や煤塵、一酸化炭素が発生し易くなる。また、噴霧粒子径が小さい場合でも燃焼用空気との混合が悪く、噴霧粒子の周囲の燃焼用空気が不足すると、煤塵や一酸化炭素が発生し易くなる。
このため、液体燃料の燃焼では、微粒化と共に噴霧粒子と燃焼用空気との混合に留意する。
　噴霧ノズルの形式として、一般に下記の２つの方式が用いられる。その１つは液体燃料（噴霧流体）を通常０．５～５ＭＰａに加圧し、圧力を微粒化に利用する、圧力噴霧方式である。この方式の噴霧ノズルの一例は特開２００４－９２９５２号公報（特許文献１）に開示されている。もう１つは、微粒化用の噴霧媒体として空気や蒸気を供給し、噴霧流体と混合して微粒化する２流体噴霧方式である。この方式の噴霧ノズルの一例は、特開２０１０－１２７５１８号公報（特許文献２）及び特開平８－６１６０９号公報（特許文献３）にそれぞれ開示されている。特許文献２及び３では、１つの噴霧ノズルに複数の噴出孔を有し、個々の噴出孔から独立した噴霧を形成するノズルの例が記載されている。
特開２００４－９２９５２号公報 特開２０１０－１２７５１８号公報 特開平８－６１６０９号公報
液体燃料を噴霧させて燃焼させる場合、最初の着火源として最近では電気火花式のイグナイタを使用することがある。このイグナイタは外部に電気火花を発生させる回路が必要なものの、燃焼室内には火花を発生させるイグナイタロッドを挿入するのみの簡便な機構で構成できる。このとき、イグナイタロッドは噴霧ノズルの側に設けると、噴霧ノズルと組みで扱うことができ、操作性が良くなる。また、噴霧ノズルからの距離が短いほど、燃焼室内に露出するイグナイタロッドの長さが短くなり、耐久性の点で望ましい。
　イグナイタを用いて液体燃料を着火するには、イグナイタや噴霧ノズルの近傍に微粒子を多く滞留させることが望ましい。微粒子を滞留させることで、大粒子よりも少ないエネルギーの電気火花で微粒子を蒸発、燃焼させることができる。一旦、微粒子が燃焼し始めると、その燃焼熱でそばの粒子に着火し、火炎が拡がり、液体燃料の火炎を形成できる。
　上記、特許文献２及び３は、いずれも液体燃料と噴霧用媒体を噴出孔の途中で合流させ、その混合流体を噴霧する２流体式噴霧ノズルに関するものである。この噴霧ノズルでは、噴出孔から噴出する流速が速く、噴霧の運動量が大きい。このため、噴霧の到達位置は長い。また、運動量が大きいため、周囲の空気を巻き込んで燃焼し、ばいじん発生量が少ない。
　しかし、微粒子の形成が少なく、また、微粒子は噴霧の運動量が大きいため、噴霧ノズル近傍から離れた位置に移動する。
　また、２流体噴霧ノズルでは微粒子を多くするためには噴霧用媒体の量を増やす必要がある。噴霧用媒体の量を増やすと圧力の関係で噴霧流体の噴出量が減り、燃焼量が減る。
また、噴霧用媒体の量を増やすと、エネルギー効率が低下する。
　一方、特許文献１の圧力噴霧式噴霧ノズルでは、旋回流による液膜を形成し、周囲の気体とのせん断力により、微粒化される。このため、２流体式噴霧ノズルに比べて、噴霧の運動量は小さくなる。
　しかし、噴霧の広がり角が大きく、複数の噴霧孔を設けると、個々の噴霧が干渉し、ばいじんが発生し易い等、燃焼性能が悪化することがある。
　このため、前記した従来技術では、噴霧ノズルの近傍に微粒子を集めて着火を促進することと、噴霧の運動量を高めて噴霧粒子と燃焼用空気との混合を促進することとの両立が難しいという課題があった。
　本発明の目的は、噴霧ノズルの近傍に微粒子を集めて着火を促進すると共に、噴霧の運動量を高めて噴霧粒子と燃焼用空気との混合を促進してばいじんの発生量を低減した燃焼性能の良い噴霧ノズル、及びこの噴霧ノズルを有する燃焼装置を提供することにある。
　本発明の噴霧ノズルは、液体燃料を噴霧流体として圧力を加え噴霧させ、別の流体を噴霧用媒体として圧力を加えて前記噴霧流体と混合して噴出させる噴霧ノズルにおいて、前記噴霧ノズルの先端部に噴霧流体を噴出させる噴出孔を複数個備え、前記複数個備えた一方の噴出孔から噴霧流体のみが噴出するように、噴霧流体を流下させてこの一方の噴出孔に連通する噴霧流体流路を前記噴霧ノズルの先端部の内部に設け、前記複数個備えた他方の噴出孔から噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体が噴出するように、噴霧流体を流下させる別の噴霧流体流路と、噴霧用媒体を流下させる噴霧用媒体流路と、これらの噴霧流体流路と噴霧用媒体流路とが合流した合流流路を前記噴霧ノズルの先端部の内部にそれぞれ設けると共に、前記合流流路をこの他方の噴出孔に連通させたことを特徴とする。
　また本発明の噴霧ノズルは、液体燃料を噴霧流体として圧力を加えて噴霧させ、別の流体を噴霧用媒体として圧力を加えて前記噴霧流体と混合して噴出させる噴霧ノズルにおいて、　前記噴霧ノズルの先端部に噴霧流体を噴出させる噴出孔を複数個備え、前記複数個備えた一方の噴出孔から噴霧流体のみが噴出するように、噴霧流体を流下させる複数の噴霧流体流路と、これらの複数の噴霧流体流路を流れる噴霧流体が対向して流れる結合流路を前記噴霧ノズルの先端部の内部に設けると共に、前記結合流路をこの一方の噴出孔に連通させて該結合流路内で交差した噴霧流体を前記一方の噴出孔から噴出させ、前記複数個備えた他方の噴出孔から噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体が噴出するように、噴霧流体を流下させる別の噴霧流体流路と、噴霧用媒体を流下させる噴霧用媒体流路と、これらの噴霧流体流路と噴霧用媒体流路とが合流した合流流路を前記噴霧ノズルの先端部の内部にそれぞれ設けると共に、前記合流流路をこの他方の噴出孔に連通させて噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体を前記他方の噴出孔から噴出させるように構成したことを特徴とする。
　また本発明の噴霧ノズルは、液体燃料を噴霧流体として圧力を加えて噴霧させ、別の流体を噴霧用媒体として圧力を加えて前記噴霧流体と混合して噴出させる噴霧ノズルにおいて、　前記噴霧ノズルの先端部に噴霧流体を噴出させる噴出孔を複数個備え、前記複数個備えた一方の噴出孔から噴霧流体と噴霧用媒体とを混合させて噴出するように、噴霧流体を流下させる複数の噴霧流体流路と、噴霧用媒体を流下させる複数の噴霧用媒体流路と、これらの複数の噴霧流体流路を流れる噴霧流体が対向して流れる結合流路を前記噴霧ノズルの先端部の内部に設け、前記結合流路に複数の前記噴霧用媒体流路を接続すると共に、前記結合流路をこの一方の噴出孔に連通させ、前記複数個備えた他方の噴出孔から別の噴霧流体と別の噴霧用媒体の混合流体が噴出するように、該噴霧流体を流下させる別の噴霧流体流路と、該噴霧用媒体を流下させる別の噴霧用媒体流路と、これらの噴霧流体流路と噴霧用媒体流路とが合流した合流流路を前記噴霧ノズルの先端部の内部にそれぞれ設けると共に、前記合流流路をこの他方の噴出孔に連通させて噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体を前記他方の噴出孔から噴出させるように構成したことを特徴とする。
　また本発明の噴霧ノズルは、液体燃料を噴霧流体とし圧力を加えて噴霧させ、別の流体を噴霧用媒体として圧力を加え前記噴霧流体と混合して噴出させる噴霧ノズルにおいて、前記噴霧ノズルの先端部に噴霧流体を噴出させる噴出孔を複数個備え、前記複数個備えた一方の噴出孔から噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体が噴出するように、噴霧流体を流下させる第１の噴霧流体流路と、噴霧用媒体を流下させる噴霧用媒体流路と、これらの噴霧流体流路と噴霧用媒体流路とが合流した合流流路を前記噴霧ノズルの先端部の内部にそれぞれ設けると共に、前記合流流路をこの一方の噴出孔に連通させて噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体を前記一方の噴出孔から噴出させ、前記複数個備えた他方の噴出孔から別の噴霧流体と別の噴霧用媒体の混合流体が噴出するように、この別の噴霧流体を流下させる第２の噴霧流体流路と、この別の噴霧用媒体を流下させる第２の噴霧用媒体流路と、これらの噴霧流体流路と噴霧用媒体流路とが合流した第２の合流流路を前記噴霧ノズルの先端部の内部にそれぞれ設けると共に、前記第２の合流流路をこの他方の噴出孔に連通させてこれらの噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体を前記他方の噴出孔から噴出させ、更に第１の噴霧流体流路の面積は前記第２の噴霧流体流路の面積よりも小さく形成させて構成したことを特徴とする。
　また本発明の噴霧ノズルは、液体燃料を噴霧流体とし圧力を加えて噴霧させ、別の流体を噴霧用媒体として圧力を加え前記噴霧流体と混合して噴出させる噴霧ノズルにおいて、前記噴霧ノズルの先端部に噴霧流体を噴出させる噴出孔を複数個備え、前記複数個備えた一方の噴出孔から噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体が噴出するように、噴霧流体を流下させる第１の噴霧流体流路と、噴霧用媒体を流下させる噴霧用媒体流路と、これらの噴霧流体流路と噴霧用媒体流路とが合流した合流流路を前記噴霧ノズルの先端部の内部にそれぞれ設けると共に、前記合流流路をこの一方の噴出孔に連通させて噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体を前記一方の噴出孔から噴出させ、前記複数個備えた他方の噴出孔から別の噴霧流体と別の噴霧用媒体の混合流体が噴出するように、この別の噴霧流体を流下させる第２の噴霧流体流路と、該噴霧用媒体を流下させる第２の噴霧用媒体流路と、これらの噴霧流体流路と噴霧用媒体流路とが合流した第２の合流流路を前記噴霧ノズルの先端部の内部にそれぞれ設けると共に、前記第２の合流流路をこの他方の噴出孔に連通させてこの噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体を前記他方の噴出孔から噴出させ、更に前記一方の噴出孔から混合流体として噴出される前記第１の噴霧流体流路を流下する噴霧流体の流量に対する前記噴霧用媒体流路を流下する噴霧用媒体の流量の比よりも、前記他方の噴出孔から混合流体として噴出される前記第２の噴霧流体流路を流下する別の噴霧流体の流量に対する前記別の噴霧用媒体流路を流下する別の噴霧用媒体の流量の比の方が大きくなるように構成したことを特徴とする。
　本発明の噴霧ノズルを備えた燃焼装置は、燃料を燃焼させる燃焼炉と、前記燃焼炉に燃料と該燃料を搬送する搬送気体を供給する燃料供給系統と、前記燃焼炉に燃焼用気体を供給する燃焼用気体供給系統と、前記燃料供給系統と燃焼用気体供給系統が接続されており前記燃焼炉の炉壁に設けられた燃料を燃焼させるバーナと、前記燃焼炉に設けたバーナによって燃料を燃焼して発生した燃焼排ガスから外部に熱交換させる熱交換器と、前記燃焼炉の前記熱交換器と熱交換した後の燃焼排ガスを前記燃焼炉の外部に流下させる煙道とを有する燃焼装置であって、前記燃焼装置に使用する噴霧ノズルとして燃料の少なくとも一部に液体燃料を使用する前記したいずれかの噴霧ノズルを用いたことを特徴とする。
　本発明によれば、噴霧ノズルの近傍に微粒子を集めて着火を促進すると共に、噴霧の運動量を高めて噴霧粒子と燃焼用空気との混合を促進してばいじんの発生量を低減した燃焼性能の良い噴霧ノズル、及びこの噴霧ノズルを有する燃焼装置を実現することが可能となる。
本発明の実施例である噴霧ノズルを備えた燃焼装置の一例を示した概略構成図。 本発明の第１実施例に係る噴霧ノズルの先端部の構造を示す部分断面図。 本発明の第１実施例に係る噴霧ノズルを用いたバーナを示した概略構成図。 本発明の第１実施例に係るバーナの噴霧ノズル近傍を燃焼装置の火炉内から見た部分図。 本発明の第２実施例に係る噴霧ノズルの先端部の構造を示す部分断面図。 本発明の第２実施例の変形例に係る噴霧ノズルの先端部の構造を示す部分断面図。 本発明の第３実施例に係る噴霧ノズルの先端部の構造を示す部分断面図。
　本発明の実施例である噴霧ノズル及びこの噴霧ノズルを備えた燃焼装置について図面を用いて説明する。
　本発明の実施例である噴霧ノズルを備えた燃焼装置の一例を図１に示す。図１に示した本発明の実施例である噴霧ノズルを備えた燃焼装置のボイラにおいては、ボイラを構成する火炉１の壁面に、燃料と燃焼用空気とを供給する複数個のバーナ２が設置されている。
バーナ２には燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給系統３と、液体燃焼を供給する液体燃料供給系統４と、噴霧用媒体を供給する噴霧用媒体供給系統５がそれぞれ配設されている。
　本実施例のボイラにおいては、燃焼用空気供給系統３は、火炉１の壁面に設置したバーナ２に接続する配管６と、火炉１の壁面で前記バーナ２の下流側の位置に設置された空気供給口８に接続する配管７に分岐して、前記バーナ２と前記空気供給口８にそれぞれ接続している。
　前記配管６及び配管７には、バーナ２に供給する燃焼用空気の流量、及び空気供給口８に供給する空気の流量をそれぞれ調節する流量調節弁（図示せず）が設置されている。
　また、液体燃料供給系統４と噴霧用媒体供給系統５には、それぞれの上流側に液体燃料及び噴霧用媒体の圧力や流量を調整する供給器（図示せず）が設置されており、それぞれの下流端に噴霧ノズル９が設置されている。
　本実施例のボイラでは、燃焼用空気供給系統３を通じて供給された燃焼用空気は配管６と７に分岐され、それぞれバーナ２と空気供給口８から火炉１内に噴出する。このように燃焼用空気を分けて供給することで、バーナ２によって液体燃料を燃焼させて形成される火炎の温度を低減している。
　さらに、火炉１内のバーナ２の近傍にて燃料を空気不足で燃焼させることで燃料中に含まれる窒素分の一部が還元剤として生成し、燃焼で発生するＮＯｘを窒素に還元する反応を生じさせることができる。
　このため、火炉１出口でのＮＯｘ濃度はバーナ２から全ての燃焼用空気を供給する場合に比べて低減する。なお、空気供給口８から残りの燃焼用空気を火炉１内に供給して、燃料を完全燃焼させることで未燃焼分を低減させることができる。
　火炉１内でバーナ２によって燃料を燃焼して生じた燃焼ガス１０は、空気供給口７から供給された燃焼用空気と混合して燃焼ガスの流れ１１となり、火炉１の上部に配設した熱交換器１２で熱交換した後に、煙道１３を通って流下して、煙突１４から大気に放出される。
　次に図２を用いて本発明の第１実施例である噴霧ノズルの構造について詳細に説明する。
　図２は本実施例の噴霧ノズル９の先端部２０である部分断面図を示している。この図２では上流側が液体燃料（噴霧流体）２１の供給系統（図示せず）と、噴霧用媒体２２の供給系統（図示せず）にそれぞれ接続した構成の噴霧ノズル９の先端部２０が示されている。
　図２に示した本実施例の噴霧ノズル９のノズルの先端部２０では、噴出孔２３と噴出孔２４を有する複数個の噴出口を備えた噴霧ノズル９のノズルの先端部２０を示しているが、噴出孔はこの２つ以外にも多数備えることも可能である。多数の噴出孔を噴霧ノズル９のノズルの先端部２０に備えることで、噴霧ノズル９から噴出する液体燃料の噴出量を増加させることができる。
　噴霧ノズル９の先端部２０に備えた複数個の噴出孔のうち、一方の噴出孔である噴出孔２３は噴霧流体２１のみを該噴出孔２３から噴出させるものである。
　前記噴出孔２３の上流側から導かれた噴霧流体２１は、噴霧ノズル９のノズルの先端部２０の内部に形成した噴霧流体２１を流下させる噴霧流体流路２５と、噴霧流体２１に旋回をかける旋回流発生器２６を順次流下して噴出孔２３に供給され、噴霧流体２１が自身の持つ圧力により前記旋回流発生器２６で旋回流となって前記噴出孔２３から噴出する。
　圧力噴霧式による噴霧流体２１の噴霧は、噴霧流体２１と周囲の気体とのせん断力により、微粒化される。噴霧流体２１のみの運動量のため、噴霧の運動量は２流体式の噴霧に比べて小さくなる。このため、微粒子が噴霧ノズル９の近傍に留まり易い。
　噴霧ノズルの先端部２０の近くにイグナイタを設置して着火させる場合、噴出孔２３からの噴霧により、噴霧流体２１の微粒子を噴霧ノズル９の近傍に滞留させることで、大粒子よりも少ないエネルギーの電気火花で噴霧流体２１の微粒子を蒸発、燃焼させることができる。
　一旦、噴霧流体２１の微粒子が燃焼し始めると、その燃焼熱でそばの粒子に着火し、火炎が拡がり、液体燃料の火炎を形成できる。このため、小容量のイグナイタにて確実に着火し易くなる。
　本実施例の噴霧ノズル９においては、噴霧ノズル９のノズルの先端部２０に備えた複数個の噴出孔のうち、他方の噴出孔である噴出孔２４は噴霧流体２１と噴霧用媒体２２を流路内にて混合させて該噴出孔２４から噴出させている。
　前記噴出孔２４の上流側から導かれた噴霧用媒体２２は、噴霧ノズル９のノズルの先端部２０内部に形成した噴霧用媒体２２を流下させる噴霧用媒体流路２７と、噴霧流体２１を流下させる噴霧流体流路２８とが、合流流路２９にて合流することで混合して、この合流流路２９を流下した噴霧用媒体２２と噴霧流体２１との混合流体が噴出孔２４に供給され、前記噴出孔２４から噴出する。
　このような２流体噴霧式による噴霧は噴霧流体２１と噴霧用媒体２２との混合により噴霧流体２１が微粒化される。噴霧流体２１と噴霧用媒体２２とはそれぞれ運動量を有するため、噴霧の運動量は圧力噴霧式の噴霧に比べて大きくなる。このため、噴霧粒子は燃料ノズル９から離れた位置まで到達する。また、運動量が大きいため、周囲の空気を巻き込んで燃焼し、ばいじんの発生量を少なくすることができる。
　なお、噴霧用媒体としては蒸気または空気に圧力を与えて噴出させることが一般的であるが、他の気体、例えば燃焼排ガスを利用することもできる。
　本実施例の噴霧ノズル９においては、上記のように一方の噴出孔２３から噴霧する噴霧流体２１のみの噴霧と、他方の噴出孔２４から噴霧する噴霧流体２１と噴霧用媒体２２との混合流体の噴霧との２種類の噴霧を形成することで、着火の促進と、ばいじん発生量の低減との両立を図ることができる。
　上記したように、本実施例によれば噴霧ノズルの近傍に微粒子を集めて着火を促進すると共に、噴霧の運動量を高めて噴霧粒子と燃焼用空気との混合を促進してばいじんの発生量を低減した燃焼性能の良い噴霧ノズルの実現、及びこの噴霧ノズルを有する燃焼装置を実現することが可能となる。
　上記した図２に示す本実施例の噴霧ノズル９を用いることで、１つの噴霧ノズル９にて２種類の噴霧を形成できる。即ち、複数の噴霧孔２３、２４のうち、一方の噴出孔２３からは圧力噴霧方式にて噴霧を形成し、他方の噴出孔２４からは２流体噴霧方式にて噴霧を形成する。
　図３は、図１の燃焼装置のボイラに設置したバーナ２の部分の拡大図であって、図２に示した本実施例の噴霧ノズル９を先端に設置したバーナ２の一例を示している。また，図４は，図３に示すバーナ２の噴霧ノズル９の近傍を火炉１内から見た部分図である。
　図３に示した燃焼装置のバーナ２においては、前述した実施例の噴霧ノズル９がバーナの中心軸に設置されており、噴霧流体と噴霧用媒体を流下する流路３４が配設され、噴霧ノズル９の先端近くに火炎安定用の障害物４６が設けられている。
　障害物４６としては旋回流発生器やスリットを有する邪魔板などが一般的である。噴霧ノズル９からは２種類の噴霧５０と噴霧５１が火炉１内に噴霧される。
　燃焼用空気はウインドボックス３７から３つの流路に分かれて供給されている。中心の噴霧ノズル９に近い方から、１次流路３１、２次流路３２、３次流路３３である。前記１次流路３１、２次流路３２、３次流路３３からそれぞれ１次空気４３、２次空気４４、３次空気４５として火炉１内に噴出する。
　３次流路３３はその外周が火炉壁４０に接続している。また、火炉壁４０には伝熱管４１を設けている。また、旋回流発生器３８、３９やガイド板４２により燃焼用空気の噴出方向を変えて、ばいじんやＮＯｘの発生を抑制している。なお、１次流路３１から３次流路３３はそれぞれダンパ（図示せず）にてその流量を制御するように構成されている。
　噴霧ノズル９の近くにイグナイタ３６を設置する。図４に示すように，噴霧ノズル９の先端部に設置した圧力噴霧式による噴霧を生成する噴出孔２３をイグナイタ３６に近づけることで，イグナイタ３６の先端近傍には液体燃料である噴霧流体２１の微粒子が滞留する。このため，イグナイタ３６は少ないエネルギーの電気火花で微粒子を蒸発、燃焼させることができるので、小容量のイグナイタにて確実に着火し易くなる。
噴霧ノズル９の先端部に圧力噴霧式の噴出孔２３や２流体噴霧式の噴出孔２４を設ける場合，微粒子を噴出する圧力噴霧式の噴出孔２３は１または２孔とし，残りの多数は２流体噴霧式の噴出孔２４とすることが望ましい。図４では噴霧ノズル９の先端部に噴出孔２３を１個，噴出孔２４を３個設けた場合を示す。このとき，圧力噴霧式の噴出孔２３は微粒子を生成することで着火や火炎の安定化を担う。また，２流体噴霧式の噴出孔２４は噴出孔２３に比べて大容量の液体燃料を噴霧し，この噴霧は前述の通り運動量が高く，燃焼空気と混合し易い。このため噴出孔２４を噴出孔２３に比べて増やすことで，噴霧ノズル９で噴霧可能な液体燃料を多くして燃焼量を増やすことができる。
　また，図１や図３では２流体噴霧式の噴出孔２４を火炉１の上流側となる下向きに多く設け，下向きの噴霧の運動量が多い場合を示す。噴出孔２４は液体燃料の噴出量が多い。
この噴出孔を下向きに増やすことで，噴霧粒子のうち，下向きに噴霧される割合が増える。このため噴霧粒子が火炉１内に滞留し，燃焼反応の時間が増えるため，未燃焼分が減り，火炉１出口でのばいじんの排出量を抑制できる。
　本実施例では、燃焼装置として液体燃料を使用する場合を示したが、主燃料として微粉炭等の固体燃料を使用し、補助燃料として液体燃料を使用する場合も適用可能である。この場合、噴霧ノズル９から液体燃料を火炉１内に噴霧する場合に上記の効果が得られる。
　上記した本実施例によれば、噴霧ノズルの近傍に微粒子を集めて着火を促進すると共に、噴霧の運動量を高めて噴霧粒子と燃焼用空気との混合を促進してばいじんの発生量を低減した燃焼性能の良い噴霧ノズル、及びこの噴霧ノズルを有する燃焼装置を実現することが可能となる。
　図５に本発明の第２実施例である噴霧ノズル９の先端部２０の一例を示す。図５に示した本実施例の噴霧ノズル９の先端部２０と、図２に示した第１実施例の噴霧ノズル９の先端部２０との違いは、噴出孔２３の流路構造である。このため、両者に共通した構成の説明は省略して、この噴出孔２３に係る部分についてのみ以下に説明する。
　本実施例の噴霧ノズル９の先端部２０において、噴出孔２３からは噴霧流体２１のみが噴出する。前記噴出孔２３の上流側から導かれた噴霧流体２１は、噴霧ノズル９のノズルの先端部２０の内部に形成した２つの噴霧流体流路２５を夫々流下するが、前記２つの噴霧流体流路２５を結合する結合流路６０が配設されており、更に前記結合流路６０と直交して設けられた流路６１が前記噴出孔２３に連通されていることによって、前記噴出孔２３の上流側から導かれた噴霧流体２１は、噴霧流体流路２５、結合流路６０、及び流路６１を通じて噴出孔２３から噴出する。このため、噴出孔２３は結合流路６０と流路６１との交差部分に位置している。
　本実施例の噴霧ノズル９の先端部２０においては、２つの噴霧流体流路２５からそれぞれ流下した２つの噴霧流体２１は前記結合流路６０にて流路６１との交差部分に向かって対向して流れる。このため、流路６１との交差部分において対向した２つの噴霧流体２１が衝突し、その衝突力により前記噴出孔２３から噴出される噴霧流体２１の噴霧は、上流側の結合流路６０と直角方向に扇型の噴霧を形成する。
　交差部（噴出孔）２３で形成される液膜は交差部から噴出後、周囲の気体とのせん断力により分裂し、微粒化する。このような圧力噴霧方式を一般にファンスプレ式噴霧という。
　ファンスプレ式噴霧では、交差部（噴出孔）２３において噴霧流体２１が衝突し、直角方向に拡がることで、噴出孔２３の軸方向の運動量は低下する。このため、噴霧流体２１の噴霧粒子が噴霧ノズル９の近傍に留まり易い。噴霧ノズル９の近傍の噴霧粒子の濃度が高くなることで、噴霧粒子間の火炎伝播速度が高くなり、火炎の形成が容易となる。
　また、ファンスプレ式噴霧では、圧力噴霧で一般的な旋回流を用いた噴霧方式と比べて、扇型の噴霧のために、個々の噴出孔からの噴霧が干渉し難くなる。このため、噴霧の干渉により発生した大粒子によるばいじんの発生や、燃焼が遅れるなどの燃焼不良が抑制されるという利点がある。
　図５に示した上記した本実施例の噴霧ノズル９では、噴霧流体２１のみが噴出する噴出孔２３では、噴出孔２３の上流側の噴霧流体流路２５を液体燃料（噴霧流体）２１が交差部分に向かい対向して流れる。このため、交差部分において対向した噴霧流体２１が衝突し、その衝突力により交差部分では噴出孔２３の上流側の噴霧流体流路２５と直角方向に扇型の噴霧を形成する。交差部で形成される液膜は交差部から噴出後、周囲の気体とのせん断力により分裂し、噴霧流体２１を微粒化する。このような圧力噴霧方式を一般にファンスプレ式噴霧という。
　ファンスプレ式噴霧では、交差部において噴霧流体２１が衝突し、直角方向に拡がることで、噴出孔２３の軸方向の運動量は低下する。このため、噴霧流体２１の噴霧粒子が噴霧ノズル９の近傍に留まり易い。噴霧ノズル９の近傍の噴霧粒子の濃度が高くなることで、噴霧粒子間の火炎伝播速度が高くなり、火炎の形成が容易となる。
　また、ファンスプレ式噴霧では、圧力噴霧で一般的な旋回流を用いた噴霧方式と比べて、扇型の噴霧のために、個々の噴出孔からの噴霧が干渉し難くなる。このため、噴霧の干渉で生じる大粒子によるばいじんの発生を抑制し、燃焼が遅れるなどの燃焼不良を抑制する利点がある。
　本実施例によれば、噴霧ノズルの近傍に微粒子を集めて着火を促進すると共に、噴霧の運動量を高めて噴霧粒子と燃焼用空気との混合を促進してばいじんの発生量を低減した燃焼性能の良い噴霧ノズル、及びこの噴霧ノズルを有する燃焼装置を実現することが可能となる。
　図６に本発明の第２実施例である噴霧ノズル９の変形例を示す。この図６に示した第２実施例の変形例の噴霧ノズル９の先端部２０と、図５に示した第２実施例の噴霧ノズル９の先端部２０との違いは、噴出孔２３の流路構造である。このため、両者に共通した構成の説明は省略して、この噴出孔２３に係る部分についてのみ以下に説明する。
　本変形例の噴霧ノズル９の先端部２０において、噴出孔２３からは噴霧流体２１と噴霧用媒体２２が混合して噴出する。前記噴出孔２３の上流側から導かれた噴霧流体２１は、噴霧ノズル９のノズルの先端部２０の内部に形成した２つの噴霧流体流路２５を夫々流下する。
　更に、前記噴出孔２３の上流側から導かれた噴霧用媒体２２は、噴霧ノズル９のノズルの先端部２０の内部に形成した２つの噴霧用媒体流路６２を夫々流下する。
　そして前記２つの噴霧流体流路２５と前記２つの噴霧用媒体流路６２を結合する結合流路６０が配設されており、更に前記結合流路６０と直交して設けられた流路６１が前記噴出孔２３に連通されていることによって、前記噴出孔２３の上流側から導かれた噴霧流体２１と噴霧用媒体２２とが前記結合流路６０で合流し、流路６１を通じて噴出孔２３から噴出する。
　本変形例の噴霧ノズル９の先端部２０においては、２つの噴霧流体流路２５からそれぞれ流下した２つの噴霧流体２１は前記結合流路６０にて流路６１との交差部分に向かって対向して流れる。また、その途中で２つの噴霧用媒体流路６２からそれぞれ流下した２つの噴霧用媒体２２が合流する。このため、噴霧用媒体２２の合流により噴霧流体２１の第１の微粒化が進み、また、交差部分における衝突力が大きくなる。このため、噴霧用媒体２２を用いないファンスプレ式噴霧に比べて、噴霧流体２１の微粒化が促進される。
　さらに、上述の通り、微粒化が進む。このため、微粒子を滞留させることで、大粒子よりも少ないエネルギーの電気火花で微粒子を蒸発、燃焼させることができる。さらに微粒子の滞留を増やすことで、火炎が拡がりやすくなる。このため、小容量のイグナイタにて確実に着火し易くなる。
　本変形例によっても、噴霧ノズルの近傍に微粒子を集めて着火を促進すると共に、噴霧の運動量を高めて噴霧粒子と燃焼用空気との混合を促進してばいじんの発生量を低減した燃焼性能の良い噴霧ノズル、及びこの噴霧ノズルを有する燃焼装置を実現することが可能となる。
　次に本発明の第３の実施例に係る噴霧ノズル９の先端部２０の一例を図７に示す。図７に示した本実施例の噴霧ノズル９の先端部２０と、図２に示した第１実施例の噴霧ノズル９の先端部２０との違いは、噴出孔２３の流路構造である。このため、両者に共通した構成の説明は省略して、この噴出孔２３に係る部分についてのみ以下に説明する。
　本実施例の噴霧ノズル９の先端部２０において、噴出孔２３及び噴出孔２４は噴霧流体２１と噴霧用媒体２２を混合させて前記噴出孔２３及び噴出孔２４からそれぞれ噴出している。
　前記噴出孔２３の上流側から導かれた噴霧流体２１は、噴霧ノズル９のノズルの先端部２０の内部に形成した噴霧用媒体２２を流下させる噴霧用媒体流路６４と、噴霧流体２１を流下させる噴霧流体流路６３とが、合流流路６３にて合流することで混合して、この合流流路６５を流下した噴霧用媒体２２と噴霧流体２１との混合流体が噴出孔２３に供給され、前記噴出孔２３から噴出する。
　本実施例の噴霧ノズル９の先端部２０においては、噴出孔２３と噴出孔２４はいずれも２流体式噴霧であるが、噴出孔２３の噴霧流体流路６３の断面積が噴出孔２４の噴霧流体流路２８の断面積より小さくなるように形成されている。
　このため、前記噴出孔２３に接続する噴霧流体流路６３に対する噴霧用媒体流路６４の断面積の比率は、前記噴出孔２４に接続する噴霧流体流路２８に対する噴霧用媒体流路２７の断面積の比率よりも、小さくなる。
　つまり、噴出孔２４に比べて噴出孔２３の方が、噴霧流体２１を流下させる噴霧流体流路６３に対して噴霧用媒体２２を流下する噴霧用媒体流路６４の断面積の比率が大きいため、噴出孔２３の方が、噴出する噴霧流体２１の流体に占める噴霧用媒体２２の流量比率が多くなる。
　或いは、別の手段として、噴霧ノズル９の先端部２０に複数個設けた噴出孔２３、２４のうち、噴出孔２３から混合流体として噴出される噴霧流体流路６３を流下する噴霧流体２１の流量に対する噴霧用媒体流路６４を流下する噴霧用媒体２２の流量の比よりも、噴出孔２４から混合流体として噴出される噴霧流体流路２８を流下する噴霧流体２１の流量に対する噴霧用媒体流路２７を流下する噴霧用媒体２２の流量の比の方が大きくなるように、噴霧用媒体２２の流量又は圧力を調節するように設置した調節弁（図示せず）を操作して噴霧流体２１に対して前記噴出孔２４から噴出する噴霧用媒体２２を供給する供給圧力が、前記噴出孔２３から噴出する噴霧用媒体２２を供給する供給圧力よりも増加させて供給するように構成しても良い。
　このように、噴霧用媒体２２を多く使用することで、噴霧流体２１の微粒化が進む。このため、微粒子を滞留させることで、大粒子よりも少ないエネルギーの電気火花で微粒子を蒸発、燃焼させることができる。さらに微粒子の滞留を増やすことで、火炎が拡がりやすくなる。このため、小容量のイグナイタにて確実に着火し易くなる。
　図７に示した本実施例の噴霧ノズル９では、複数の交差部から噴出する噴霧流体（液体燃料）２１は、お互いに異なる角度で噴出し、噴霧流体２１の噴霧粒子が広い範囲（角度）に拡がる。このため、噴霧粒子がお互いに衝突し難く、大粒子の生成を抑制できる。
　さらに、本実施例に基づく噴霧ノズル９では、噴出孔２３、２４は何れも２流体式噴霧となるものの、噴霧用媒体２２の比率の大きい噴霧孔２３では、噴霧流体２１の微粒子が多くなる。噴霧流体２１の微粒子は慣性力が小さいので、周囲の気体との速度差により減速し、噴霧ノズル９の近傍に留まり易い。噴霧ノズル９の近傍の、噴霧流体２１の噴霧粒子の濃度が高くなることで、噴霧粒子間の火炎伝播速度が高くなり、火炎の形成が容易となる。
　また、噴霧用媒体２２の比率の小さい噴霧孔２４からは運動量の大きい噴霧流体２１の噴霧を形成することで噴霧粒子は燃料ノズル９から離れた位置まで到達する。また、運動量が大きいため、周囲の空気を巻き込んで燃焼し、ばいじん発生量が少ない。
噴霧用媒体２２の比率を変えることで、噴霧流体２１の微粒子を噴霧ノズル９の近傍にとどめ易くなる。このため、微粒化に用いる噴霧用媒体２２の使用量を低減し、燃焼装置のエネルギー効率を高めることができる。
　本実施例によれば、噴霧ノズルの近傍に微粒子を集めて着火を促進すると共に、噴霧の運動量を高めて噴霧粒子と燃焼用空気との混合を促進してばいじんの発生量を低減した燃焼性能の良い噴霧ノズル、及びこの噴霧ノズルを有する燃焼装置を実現することが可能となる。
　本発明は液体燃料を微粒化させる噴霧ノズル、及びこの噴霧ノズルを備えた燃焼装置に適用可能である。
　１：火炉、２：バーナ、３：燃焼用空気供給系統、４：燃料供給系統、５：噴霧用媒体供給系統、６、７：配管、８：空気供給口、９：噴霧ノズル、１０：燃焼ガスの流れ、１２：熱交換器、１３：煙道、１４：煙突、２０：噴霧ノズルの先端部、２１：液体燃料（噴霧流体）、２２：噴霧用媒体、２３、２４：噴出孔、２５：噴霧流体流路、２６：旋回流発生器、２７：噴霧用媒体流路、２８：噴霧流体流路、２９：合流流路、３１：１次流路、３２：２次流路、３３：３次流路、３４：流路、３６：イグナイタ、３７：ウインドボックス、３８、３９：旋回流発生器、４０：火炉壁、４１：伝熱管、４２；ガイド、４３：１次空気の流れ、４４：２次空気の流れ、４５：３次空気の流れ、４６：障害物、５０、５１：噴霧、６０：結合流路、６１：流路、６３：噴霧流体流路、６４：噴霧用媒体流路、６５：流路。

Claims (6)

  1. 　液体燃料を噴霧流体とし圧力を加えて噴霧させ、別の流体を噴霧用媒体として圧力を加え前記噴霧流体と混合して噴出させる噴霧ノズルにおいて、
    　前記噴霧ノズルの先端部に噴霧流体を噴出させる噴出孔を複数個備え、
    　前記複数個備えた一方の噴出孔から噴霧流体のみが噴出するように、噴霧流体を流下させて一方の噴出孔に連通する噴霧流体流路を前記噴霧ノズルの先端部の内部に設け、
    　前記複数個備えた他方の噴出孔から噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体が噴出するように、噴霧流体を流下させる別の噴霧流体流路と、噴霧用媒体を流下させる噴霧用媒体流路と、これらの噴霧流体流路と噴霧用媒体流路とが合流した合流流路を前記噴霧ノズルの先端部の内部にそれぞれ設けると共に、前記合流流路をこの他方の噴出孔に連通させたことを特徴とする噴霧ノズル。
  2. 　液体燃料を噴霧流体として圧力を加えて噴霧させ、別の流体を噴霧用媒体として圧力を加えて前記噴霧流体と混合して噴出させる噴霧ノズルにおいて、
    　前記噴霧ノズルの先端部に噴霧流体を噴出させる噴出孔を複数個備え、
    　前記複数個備えた一方の噴出孔から噴霧流体のみが噴出するように、噴霧流体を流下させる複数の噴霧流体流路と、これらの複数の噴霧流体流路を流れる噴霧流体が対向して流れる結合流路を前記噴霧ノズルの先端部の内部に設けると共に、前記結合流路をこの一方の噴出孔に連通させて該結合流路内で交差した噴霧流体を前記一方の噴出孔から噴出させ、
    　前記複数個備えた他方の噴出孔から噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体が噴出するように、噴霧流体を流下させる別の噴霧流体流路と、噴霧用媒体を流下させる噴霧用媒体流路と、これらの噴霧流体流路と噴霧用媒体流路とが合流した合流流路を前記噴霧ノズルの先端部の内部にそれぞれ設けると共に、前記合流流路をこの他方の噴出孔に連通させて噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体を前記他方の噴出孔から噴出させるように構成したことを特徴とする噴霧ノズル。
  3. 　液体燃料を噴霧流体として圧力を加えて噴霧させ別の流体を噴霧用媒体として圧力を加えて前記噴霧流体と混合して噴出させる噴霧ノズルにおいて、
    　前記噴霧ノズルの先端部に噴霧流体を噴出させる噴出孔を複数個備え、
    　前記複数個備えた一方の噴出孔から噴霧流体と噴霧用媒体とを混合させて噴出するように、噴霧流体を流下させる複数の噴霧流体流路と、噴霧用媒体を流下させる複数の噴霧用媒体流路と、これらの複数の噴霧流体流路を流れる噴霧流体が対向して流れる結合流路を前記噴霧ノズルの先端部の内部に設け、前記結合流路に複数の前記噴霧用媒体流路を接続すると共に、前記結合流路をこの一方の噴出孔に連通させ、
    　前記複数個備えた他方の噴出孔から別の噴霧流体と別の噴霧用媒体の混合流体が噴出するように、該噴霧流体を流下させる別の噴霧流体流路と、該噴霧用媒体を流下させる別の噴霧用媒体流路と、これらの噴霧流体流路と噴霧用媒体流路とが合流した合流流路を前記噴霧ノズルの先端部の内部にそれぞれ設けると共に、前記合流流路をこの他方の噴出孔に連通させて噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体を前記他方の噴出孔から噴出させるように構成したことを特徴とする噴霧ノズル。
  4. 　液体燃料を噴霧流体とし圧力を加えて噴霧させ、別の流体を噴霧用媒体として圧力を加え前記噴霧流体と混合して噴出させる噴霧ノズルにおいて、
    　前記噴霧ノズルの先端部に噴霧流体を噴出させる噴出孔を複数個備え、
    　前記複数個備えた一方の噴出孔から噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体が噴出するように、噴霧流体を流下させる第１の噴霧流体流路と、噴霧用媒体を流下させる噴霧用媒体流路と、これらの噴霧流体流路と噴霧用媒体流路とが合流した合流流路を前記噴霧ノズルの先端部の内部にそれぞれ設けると共に、前記合流流路をこの一方の噴出孔に連通させて噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体を前記一方の噴出孔から噴出させ、
    　前記複数個備えた他方の噴出孔から別の噴霧流体と別の噴霧用媒体の混合流体が噴出するように、この別の噴霧流体を流下させる第２の噴霧流体流路と、この別の噴霧用媒体を流下させる第２の噴霧用媒体流路と、これらの噴霧流体流路と噴霧用媒体流路とが合流した第２の合流流路を前記噴霧ノズルの先端部の内部にそれぞれ設けると共に、前記第２の合流流路をこの他方の噴出孔に連通させてこれらの噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体を前記他方の噴出孔から噴出させ、
    　更に第１の噴霧流体流路の面積は前記第２の噴霧流体流路の面積よりも小さく形成させて構成したことを特徴とする噴霧ノズル。
  5. 　液体燃料を噴霧流体とし圧力を加えて噴霧させ、別の流体を噴霧用媒体として圧力を加え前記噴霧流体と混合して噴出させる噴霧ノズルにおいて、
    　前記噴霧ノズルの先端部に噴霧流体を噴出させる噴出孔を複数個備え、
    　前記複数個備えた一方の噴出孔から噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体が噴出するように、噴霧流体を流下させる第１の噴霧流体流路と、噴霧用媒体を流下させる噴霧用媒体流路と、これらの噴霧流体流路と噴霧用媒体流路とが合流した合流流路を前記噴霧ノズルの先端部の内部にそれぞれ設けると共に、前記合流流路をこの一方の噴出孔に連通させて噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体を前記一方の噴出孔から噴出させ、
    　前記複数個備えた他方の噴出孔から別の噴霧流体と別の噴霧用媒体の混合流体が噴出するように、この別の噴霧流体を流下させる第２の噴霧流体流路と、該噴霧用媒体を流下させる第２の噴霧用媒体流路と、これらの噴霧流体流路と噴霧用媒体流路とが合流した第２の合流流路を前記噴霧ノズルの先端部の内部にそれぞれ設けると共に、前記第２の合流流路をこの他方の噴出孔に連通させてこの噴霧流体と噴霧用媒体の混合流体を前記他方の噴出孔から噴出させ、
    　更に前記一方の噴出孔から混合流体として噴出される前記第１の噴霧流体流路を流下する噴霧流体の流量に対する前記噴霧用媒体流路を流下する噴霧用媒体の流量の比よりも、前記他方の噴出孔から混合流体として噴出される前記第２の噴霧流体流路を流下する別の噴霧流体の流量に対する前記別の噴霧用媒体流路を流下する別の噴霧用媒体の流量の比の方が大きくなるように構成したことを特徴とする噴霧ノズル。
  6. 　燃料を燃焼させる燃焼炉と、前記燃焼炉に燃料と該燃料を搬送する搬送気体を供給する燃料供給系統と、前記燃焼炉に燃焼用気体を供給する燃焼用気体供給系統と、前記燃料供給系統と燃焼用気体供給系統が接続されており前記燃焼炉の炉壁に設けられた燃料を燃焼させるバーナと、前記燃焼炉に設けたバーナによって燃料を燃焼して発生した燃焼排ガスから外部に熱交換させる熱交換器と、前記燃焼炉の前記熱交換器と熱交換した後の燃焼排ガスを前記燃焼炉の外部に流下させる煙道とを有する燃焼装置であって、
    　前記燃焼装置に使用する噴霧ノズルとして燃料の少なくとも一部に液体燃料を使用する　前記請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の噴霧ノズルを用いたことを特徴とする噴霧ノズルを備えた燃焼装置。
PCT/JP2013/052442 2012-02-07 2013-02-04 噴霧ノズル及び噴霧ノズルを備えた燃焼装置 WO2013118665A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-023695 2012-02-07
JP2012023695A JP2013160470A (ja) 2012-02-07 2012-02-07 噴霧ノズル及び噴霧ノズルを備えた燃焼装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013118665A1 true WO2013118665A1 (ja) 2013-08-15

Family

ID=48947429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/052442 WO2013118665A1 (ja) 2012-02-07 2013-02-04 噴霧ノズル及び噴霧ノズルを備えた燃焼装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2013160470A (ja)
WO (1) WO2013118665A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6168914B2 (ja) * 2013-08-22 2017-07-26 三菱日立パワーシステムズ株式会社 噴霧ノズル及び燃焼装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4961136U (ja) * 1972-09-04 1974-05-29
JPS60181530U (ja) * 1984-05-07 1985-12-02 三菱重工業株式会社 バ−ナガン
JPH06137554A (ja) * 1992-10-27 1994-05-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 液体燃料バーナ装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4961136U (ja) * 1972-09-04 1974-05-29
JPS60181530U (ja) * 1984-05-07 1985-12-02 三菱重工業株式会社 バ−ナガン
JPH06137554A (ja) * 1992-10-27 1994-05-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 液体燃料バーナ装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013160470A (ja) 2013-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6029375B2 (ja) 噴霧ノズル及びそれを備えたバーナ並びに燃焼装置
TWI465291B (zh) Combustion apparatus having the spray nozzle and the spray nozzle
JP3099109B2 (ja) 微粉炭バーナ
CA2664769C (en) Burner, and combustion equipment and boiler comprising burner
JPS63210508A (ja) 超低ＮＯｘ燃焼装置
JPH0820047B2 (ja) 低ＮＯｘ短火炎バーナー
JP6491898B2 (ja) 噴霧ノズルおよび噴霧ノズルを用いた燃焼装置、ガスタービンプラント
JP6173868B2 (ja) 噴霧ノズル及び噴霧ノズルを備えた燃焼装置
JP5417258B2 (ja) 噴霧ノズルを備えた燃焼装置
WO2013118665A1 (ja) 噴霧ノズル及び噴霧ノズルを備えた燃焼装置
WO2015045835A1 (ja) バーナチップ及び燃焼バーナ並びにボイラ
WO2014142305A1 (ja) 噴霧ノズル、噴霧ノズルを備えたバーナ、及び噴霧ノズルを有するバーナを備えた燃焼装置
WO2016104430A1 (ja) バーナチップ及び燃焼バーナ並びにボイラ
JP6053815B2 (ja) 噴霧ノズル、噴霧ノズルを備えたバーナ及びバーナを備えた燃焼装置
WO2014097812A1 (ja) 噴霧ノズル、噴霧ノズルを備えたバーナ及びバーナを備えた燃焼装置
JP2013190161A (ja) 噴霧ノズル、バーナ及び燃焼装置
JP2013185776A (ja) 噴霧ノズル、バーナ及び燃焼装置
JP2014031988A (ja) 噴霧ノズル及びそれを備えたバーナ並びに燃焼装置
JP2020112283A (ja) 燃焼装置
JP6168914B2 (ja) 噴霧ノズル及び燃焼装置
JP2008304146A (ja) バーナおよびボイラ
JP2008241049A (ja) 燃料燃焼装置
JP2007057184A (ja) ボイラ
JPH0586524B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13747306

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13747306

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1