JP4150968B2 - 固体燃料バーナと固体燃料バーナの燃焼方法 - Google Patents
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Description
12 追加空気ノズル
13 外側空気ノズル(二次空気ノズル)
14 外側空気ノズル(三次空気ノズル)
16 燃料とその搬送気体の流れ(燃料噴流)
17 二次空気の流れ
18 三次空気の流れ
19 循環流
20 火炎の輪郭
21 追加空気の噴流
22 燃料ノズルの外側隔壁
23 障害物(保炎器)
24 オイルガン
25 ガイド
26 風箱
27 旋回器
28 旋回器
29 隔壁
30 バーナスロート
31 水管
32 流路縮小部材(ベンチュリ)
33 障害物(濃縮器)
34 流量調節弁
35 分配器
36 反対側流路
37 空気ノズル側流路
38 内側空気ノズル
41 火炉
42 固体燃料バーナ
43 燃料ホッパ
44 給炭機
45 粉砕機
46 ブロア
47 低負荷火炎検知器
48 高負荷火炎検知器
49 アフタエアポート
54 歯付き(toothed)保炎器
55 燃焼排ガス配管
56 燃料配管
57 燃料ホッパ
58 燃料排ガス排出口
59 燃焼排ガス吸引口
Claims (19)
- 固体燃料とその搬送気体の混合流体を噴出する燃料ノズルと、前記燃料ノズルの外側に配置され空気を噴出する少なくとも1つの空気ノズルとを有する固体燃料バーナにおいて、
前記燃料ノズルの周方向の速度成分を持つ追加空気を噴出させる少なくとも1つの追加空気ノズルを前記燃料ノズル内に突出させて設け、前記追加空気ノズルのうち、少なくとも1つは前記燃料ノズルの周方向にノズル出口を有し、
前記追加空気ノズルが、前記燃料ノズルを流れる混合流体の流路断面積を滑らかに縮小し拡大する形状であり、前記燃料ノズルを流れる混合流体に対して垂直方向の速度成分を有する空気を噴出する噴出口を側面に形成したことを特徴とする固体燃料バーナ。 - 請求項1に記載の固体燃料バーナにおいて、
前記追加空気ノズルの上流に、前記燃料ノズルの流路断面積を外周側から滑らかに縮小し拡大する形状のベンチュリと、前記燃料ノズルの流路断面積を内側から滑らかに縮小し拡大する形状の濃縮器とを備えたことを特徴とする固体燃料バーナ。 - 請求項1に記載の固体燃料バーナにおいて、
前記燃料ノズル内に流路を分割する分配器とを有し、
バーナ軸に対して垂直方向から見たときに前記追加空気ノズルの出口が前記分配器と重なる位置にあることを特徴とする固体燃料バーナ。 - 請求項1に記載の固体燃料バーナにおいて、
前記追加空気ノズルの上流に、前記燃料ノズルの流路断面積を外周側から滑らかに縮小し拡大する形状のベンチュリと、前記燃料ノズルの流路断面積を内側から滑らかに縮小し拡大する形状の濃縮器とを備え、
前記燃料ノズル内に流路を分割する分配器を有し、
バーナ軸に対して垂直方向から見たときに前記追加空気ノズルの出口が前記分配器と重なる位置にあることを特徴とする固体燃料バーナ。 - 請求項4に記載の固体燃料バーナにおいて、
前記分配器により分割される燃料ノズル流路のうち前記分配器の上流側先端部において追加空気ノズルが設置されている側の流路断面積の方が、前記濃縮器により縮小された流路断面積よりも大きいことを特徴とする固体燃料バーナ。 - 請求項1に記載の固体燃料バーナにおいて、
前記追加空気ノズルの上流に、前記燃料ノズルの流路断面積を内側から滑らかに縮小し拡大する形状の濃縮器を備え、
前記燃料ノズル内に流路を分割する分配器を有し、
バーナ軸に対して垂直方向から見たときに前記追加空気ノズルの出口が前記分配器と重なる位置にあることを特徴とする固体燃料バーナ。 - 請求項1に記載の固体燃料バーナにおいて、
前記燃料ノズルと前記空気ノズルとを隔てる隔壁先端に、前記燃料ノズルから噴出する固体燃料とその搬送気体との流れおよび前記空気ノズルから噴出する空気の流れを妨げる保炎器を設けたことを特徴とする固体燃料バーナ。 - 請求項1に記載の固体燃料バーナにおいて、
前記追加空気ノズルが、前記燃料ノズルを流れる混合流体に対して平行方向の速度成分を有する空気を噴出する噴出口を最下流部に形成したことを特徴とする固体燃料バーナ。 - 請求項8に記載の固体燃料バーナにおいて、
前記追加空気ノズルの上流に、前記燃料ノズルの流路断面積を外周側から滑らかに縮小し拡大する形状のベンチュリと、前記燃料ノズルの流路断面積を内側から滑らかに縮小し拡大する形状の濃縮器とを備えたことを特徴とする固体燃料バーナ。 - 請求項8に記載の固体燃料バーナにおいて、
前記燃料ノズル内に流路を分割する分配器とを有し、
バーナ軸に対して垂直方向から見たときに前記追加空気ノズルの出口が前記分配器と重なる位置にあることを特徴とする固体燃料バーナ。 - 請求項8に記載の固体燃料バーナにおいて、
前記追加空気ノズルの上流に、前記燃料ノズルの流路断面積を外周側から滑らかに縮小し拡大する形状のベンチュリと、前記燃料ノズルの流路断面積を内側から滑らかに縮小し拡大する形状の濃縮器とを備え、
前記燃料ノズル内に流路を分割する分配器を有し、
バーナ軸に対して垂直方向から見たときに前記追加空気ノズルの出口が前記分配器と重なる位置にあることを特徴とする固体燃料バーナ。 - 請求項11に記載の固体燃料バーナにおいて、
前記分配器により分割される燃料ノズル流路のうち前記分配器の上流側先端部において追加空気ノズルが設置されている側の流路断面積の方が、前記濃縮器により縮小された流路断面積よりも大きいことを特徴とする固体燃料バーナ。 - 請求項8に記載の固体燃料バーナにおいて、
前記追加空気ノズルの上流に、前記燃料ノズルの流路断面積を内側から滑らかに縮小し拡大する形状の濃縮器を備え、
前記燃料ノズル内に流路を分割する分配器を有し、
バーナ軸に対して垂直方向から見たときに前記追加空気ノズルの出口が前記分配器と重なる位置にあることを特徴とする固体燃料バーナ。 - 請求項8に記載の固体燃料バーナにおいて、
前記燃料ノズルと前記空気ノズルとを隔てる隔壁先端に、前記燃料ノズルから噴出する固体燃料とその搬送気体との流れおよび前記空気ノズルから噴出する空気の流れを妨げる保炎器を設けたことを特徴とする固体燃料バーナ。 - 請求項8に記載の固体燃料バーナにおいて、
前記燃料ノズルと前記空気ノズルとを隔てる隔壁先端に、前記燃料ノズルから噴出する固体燃料とその搬送気体との流れおよび前記空気ノズルから噴出する空気の流れを妨げる歯付き(toothed)保炎器を設けたことを特徴とする固体燃料バーナ。 - 請求項1に記載の固体燃料バーナの燃焼方法において、
燃焼負荷が低い場合は、前記追加空気ノズルから供給する空気量を増やし、
燃焼負荷が高い場合は、前記追加空気ノズルから供給する空気量を減らすことを特徴とする固体燃料バーナの燃焼方法。 - 請求項1に記載の固体燃料バーナの燃焼方法において、
燃焼負荷が低い場合は、前記追加空気ノズルから供給する空気量を増やし、
前記空気ノズルのうち最も内側の空気ノズルから供給する空気量を減らしまたは旋回流速を増やし、
燃焼負荷が高い場合は、前記追加空気ノズルから供給する空気量を減らし、前記空気ノズルのうち最も内側の空気ノズルから供給する空気量を増やしまたは旋回強度を減らすことを特徴とする固体燃料バーナの燃焼方法。 - 燃料ノズルの周方向の速度成分を持つ追加空気を噴出させる少なくとも1つの追加空気ノズルを前記燃料ノズル内に突出させて設け、前記追加空気ノズルのうち、少なくとも1つは前記燃料ノズルの周方向にノズル出口を有する固体燃料バーナを複数本備えた火炉と、燃料ホッパと、給炭機と、前記給炭機の下流側の燃焼排ガス配管内で燃焼装置の上部から抜き出した燃焼排ガスと混合した燃料を導入する粉砕機と、前記粉砕機で粉砕された燃料を前記固体燃料バーナに供給する燃料配管と、前記固体燃料バーナに空気を供給するブロアと、低負荷条件において前記固体燃料バーナ毎に形成される火炎を監視する低負荷火炎検知器または温度計または放射強度計と、高負荷条件においては前記固体燃料バーナから離れた位置に形成される火炎を監視する高負荷火炎検知器または温度計または放射強度計と、前記計測器からの信号に基づき前記追加空気ノズルから噴出する空気量を制御する制御手段とを備え、前記追加空気ノズルが、前記燃料ノズルを流れる混合流体の流路断面積を滑らかに縮小し拡大する形状であり、前記燃料ノズルを流れる混合流体に対して垂直方向の速度成分を有する空気を噴出する噴出口を側面に形成してなる燃焼装置。
- 請求項18に記載の燃焼装置の運用方法において、
前記燃焼装置を高い燃焼負荷で運用する場合は、固体燃料バーナから離れた位置から固体燃料の火炎を形成し、
前記燃焼装置を低い燃焼負荷で運用する場合は、固体燃料バーナの燃料ノズル出口直後から固体燃料の火炎を形成することを特徴とする燃焼装置の運用方法。
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