JPS62242719A - スラリ−状燃料の噴霧方法及びその装置 - 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 本発明は石炭、水、スラリー（以下、ＣＷＳという）に
代表されるスラリー状燃料を微粒化させて燃焼させるた
めの噴霧方法とその装置に関するものである。

従来の技術 ＣＷＳはポンプ等によりボイラのバーナへ加圧供給され
、１α体燃料同様に、霧化用気体として蒸気や空気によ
り微粒化して燃焼さぜることができる。

しかしながら、ＣＷＳは多機の微粉化された石炭を含み
水を溶媒として、添加剤を加えて製造されているため、
粘度が高いこと、ノズルにつまりやすいこと、微粉化さ
れた石炭粒子が水の表面’Ｊ力の影響をうけ微粒化しに
くいことなとアトマイザ−開発上の考慮すべき特性を持
っている。

ＣＷＳの７トマイザーについては、未だ開発途上にある
が、その構造で大別すると、外部混合型と内部混合型と
の２つのタイプがある。そして、内部混合型は外部混合
型に比して微粒化状態が良好であると、一般に言われて
いる。

そこで、内部混合型の代表的な例を第５図、第６図で説
明する。

図において、３１はスラリー状燃料通路、３２は霧化用
気体通路、３３は燃料導出口、３４は流路、３５は混合
室、３６は噴射ノズル、３７はアトマイザ−であり、ス
ラリー状燃料通Ｄ３１から圧送されたスラリー状燃料は
燃料導出口３３から柱状に噴出して霧化用気体通路３２
からの霧化用気体と合流し、混合室３５で？Ｈ合されて
噴ｆＪ４ノズル３６から微粒化されて噴出し、燃焼室内
で燃焼を行うものである。この内部混合型においては、
構造が複雑なわりには未だ充分な微粒化が達成されてい
るとはいえない。また摩耗対策も構造か複雑なため充分
とはいえない。

このため １）ＣＷＳの微粒化状態が悪く着火が不安定であるとと
もに燃焼効率が低いこと ２）微粒化特性を改蒼するために使用する霧化用気体の
消ｆａ１ｍが多いこと ３）混合室内にＣＷＳが付着したり、つまりやすいこと ４）摩耗する部分が多く信頼性が低い などの問題点を持っている。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、ＣＷＳの噴霧における上述の如き問題、即ち
ＣＷＳの微粒化状態が悪く燃焼効率が低いために燃料コ
ストが上界すること、微粒化特性を改善するために使用
する霧化用気体が多機に必要とするので噴霧化するため
のコストが上昇すること、及びアトマイザ−の構造が複
雑化すると共に微粒化された石炭粒子による１」塞を生
じ易いこと等の問題を解決せんとするものであり、これ
によって、ＣＷＳの燃焼を安定した連続運転を可能とし
、ＣＷＳの燃焼効率を高め、ＣＷＳの中小型ボイラ等へ
の商業的普及を計るものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、ＣＷＳの良好な微粒化を得るためには剥離分
裂を促進することが有効であるということから、ＣＷＳ
と霧化用気体との接触する面積を増やすために、ＣＷＳ
導出口を環状口とし、ＣＷＳを液膜状に供給して、これ
に霧化用気体を作用させる液１５Ｉ微粒化方式により上
述の問題を解決するものである。

そのため、ＣＷＳの導通路である第１通路とその外側に
霧化用気体の導通路である第２通路とを備えた供給導体
の先端に、アトマイザー本体を着脱自在に連結し、該ア
トマイザー本体が、前記第１通路に連通ずる複数の連通
孔とスラリー状燃料を環状液膜状に噴出させる環状スリ
ットの内円周面を形成するターゲットアクシスと、前記
環状スリットの外円周面を形成しかつ前記第２通路に連
通して霧化用気体を環状気流として供給させる環状の噴
出口を有するメチ−１１ガイドと、前記ターゲットアク
シスに取付けられスラリー状燃料の液Ｉｌり表面積を拡
げる裁円Ｅｔｌｕのターゲットと、ターゲット内面と対
面して環状スリットを形成させるラッパ状開口面を持つ
スチームキャップとから成るようにする。

作用 ＣＷＳを燃料導通路から環状スリットに導き環状液膜と
して噴出させ、この環状液膜に霧化用気体を環状気流と
して衝突させて液膜からのｒＪ１離***により前記燃料
の微粒化を行い、その後テーバのついたターゲットに沿
って液膜を拡がらすることにより霧化用気体との接触面
積を大きくしてさらに微粒化を促進させ、環状スリット
の燃料噴出口から一層微粒化を促進させながら噴霧させ
るようになる。

実施例 本発明の実施例を第１図乃至第４図に基づいて説明する
。

第４図は本発明に係るＣＷＳＯ噴霧方法及びその装置に
適用されるＣＷＳの供給系統を示すものであり、ＣＷＳ
タンクＡと、ポンプ等のＣＷＳ圧送装置Ｂと、ストレー
ナＣと、流量計りと、ＣＷＳを噴霧するアトマイザ−Ｅ
等からなるものである。

第１図及び第２図は本発明のｌ実施例に係るアトマイザ
−を示すものである。

このアトマイザー本体は、ターゲット７が脱着自在に取
付けられたターゲットアクシス５と、スチームガイド１
０と、スチームキャップ９とで主として構成されている
。

ターゲットアクシス５は、スチームガイド１０の内部に
同心に挿入され、円周上に複数個の連通孔１２を有し、
その前方はメチ−１１ガイド１０の先端内周面とで環吠
スリッ）１３を形成するために円柱状となっており、先
端部にはターゲット７が脱着自在に取付けられており、
後端部はＣＷＳの導通路である第１ｊｆｆｉ′ｔＢ１に
連通している。

スチームガイド１０は、スチームキャップ９とターゲッ
トアクシス５により押圧固設されており、円周上に複数
個の蒸気連通孔１６を有し、バーナ外管３の蒸気通路１
７を介して後方の霧化用気体の蒸気導通路である第２通
路２に連通している。

そしてスチームガイド１０の先端外周面とスチームギャ
ップ９の先端内周面は共にテーパ面で前記蒸気連通孔１
６に連通して環状の蒸気噴出口１５を形成しており、ま
たターゲットアクシス５の前記円柱状部と協働して環状
スリット１３を形成するために孔が設けられている。

スチームキャップ９は先端内周にラッパ状開口面９ａと
先端外周に約４５°のテーパ面９ｂを有し、キャップ１
１とスチームガイド１０によって押圧固定されている。

ターゲット７は裁円錐吠で、スチームキャップ９の内部
に同心に配設され、ターゲットアクシス５の先端面中心
にターゲット押えボルト７ｂをもって固設されている。

ターゲット７のテーバを持った内面７ａはメチ−１１キ
ヤツプ９の閉口面９ａと対向して環状スリットの燃料噴
出口８を形成している。

スチームキャップ９先端内周面９ｃはターゲットアクシ
ス５の先端円柱外面とで環状スリットを形成し、燃料と
蒸気が接触してからターゲットに至るまでの短い流路１
４を形成している。

燃料噴出口８に関連するターゲットクリアランスｈを調
整するためのターゲットクリアランス調整リング６はス
チームガイド１０とターゲット７クシス５により押圧固
設されている。

なお、スチームキャップ９とスチームガイドｌＯとで形
成される環状の蒸気噴出口１５の＃ｉ斜角度は３０″〜
６０”の範囲が適当であり、燃料噴出口８を形成するス
チームキャップのラッパ吠１ｊ口面９ａとターゲット内
面７ａとのクリアランスは、石炭微粒子による１１１塞
を防止し適正な微粒化を行わせるため１．０〜２．０ｍ
ｍの範囲が適当である。更に、ターゲット７は石炭微粒
子による摩耗が激しいのでニューセラミックス製とする
ことがよく、取り替えを容易にするためターゲットアク
シス５にねじで止めるとよい。

第３図に示す実施例では、ターゲットアクシス５に形成
した複数個の連通孔１２が前記第１の実施例とわずかに
相違して複数の孔となっており、他の構成は、Ｉ前記第
１の実施例と実質的に同一であるので、説明を略して符
号のみを付けた。

ＣＷＳタンクＡ内のＣＷＳはポンプ等のＣＷＳ圧送装置
ＢによってストレーナＣ，流量計りを経てＣＷＳを噴霧
するアトマイザ−Ｅに送られ、微粒化されて火炉Ｆに噴
霧されて燃焼に供される。

前記流量計りを経たＣＷＳは、燃料導入管４内の第１ｎ
″ｔＢｌ、連通孔１２を経て環状スリット１３から環状
の液膜となって噴出される。一方霧化用気体は、第２通
！！！２、蒸気通路１７、Ｘ気運通孔１６を経て環状の
蒸気噴出口１５から環状気流となって前記ＣＷＳの液膜
に１＝路！４で衝突し、ＣＷＳは液膜表面からの剥離分
裂により微粒化され、その後液膜は、テーバのついたタ
ーゲット内面７ａに沿って拡がり霧化用気体との接触面
積を大きくしてさらに微粒化が促進され、ターゲットク
リアランスｈで示される環状スリットの燃料噴出口８か
ら一層ｒ；＆拉化がイに進されながら火炉１？へ噴霧さ
れる。

なお、霧化用気体として蒸気を用いたものについて説明
したが、気体としては空気等を用いてもよい。

発明の効果 本発明によれば、ＣＷＳの微粒化に効果的な剥離***を
、ＣＷＳを液膜状に噴出さｔ）霧化用気体との接触面積
を大きくとることによって微粒化し、ターゲットテーバ
部によって液膜を拡げ、環状スリットからの噴出によっ
て微粒化を促進することによって、その微粒化は充分に
行われる。したがって、霧化用気体の供給は従来の液柱
微粒化方法及びその装置に比較して少なく、充分な微粒
化によって着火も安定し、燃焼効率も高く、燃料コスト
の低減につながる。

またＣＷＳは従来のような内部混合室を持たず、ＣＷＳ
と霧化用気体の気液が接触してから噴射されるまでの流
路が短く、構造が簡単なためつまることがない。

更に、ターゲットはターゲットアクシスに単に取付けら
れるのみであるから、その摩耗時等に依り替え等が簡単
にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るアトマイザ−の断面図、第２図は
その正面図、第３図は本発明に係る他の実施例の７トマ
イザーの断面図、第４図はｃｗｓの供給系統図、第５図
は従来例の７トマイザーの断面図、第６図は更に他の従
来例のアトマイザ−の断面図を示す。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）スラリー状燃料を燃料導通路から環状スリットに
   導き環状液膜として噴出させ、この環状液膜に霧化用気
   体を環状気流として衝突させて液膜からの剥離***によ
   り前記燃料の微粒化を行い、その後テーパのついたター
   ゲットに沿って液膜を拡がらせることにより霧化用気体
   との接触面積を大きくしてさらに微粒化を促進させ、環
   状スリットの燃料噴出口から一層微粒化を促進させなが
   ら噴霧させることを特徴とするスラリー状燃料の噴霧方
   法。
2. （２）スラリー状燃料の導通路である第１通路とその外
   側に霧化用気体の導通路である第２通路とを備えた供給
   導体の先端に、アトマイザー本体を着脱自在に連結し、
   該アトマイザー本体が、前記第１通路に連通する複数の
   連通孔とスラリー状燃料を環状液膜状に噴出させる環状
   スリットの内円周面を形成するターゲットアクシスと、
   前記環状スリットの外円周面を形成しかつ前記第２通路
   に連通して霧化用気体を環状気流として供給させる環状
   の噴出口を有するスチームガイドと、前記ターゲットア
   クシスに取付けられスラリー状燃料の液膜表面積を拡げ
   る裁円錐状のターゲットと、ターゲット内面と対面して
   環状スリットを形成させるラッパ状開口面を持つスチー
   ムキャップとから成ることを特徴とするスラリー状燃料
   の噴霧装置。
3. （３）スラリー状燃料を環状液膜状にして噴出させる環
   状スリットに対して霧化用気体の衝突角度を３００〜６
   ０°としたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   のスラリー状燃料の噴霧装置。
4. （４）スチームキャップのラッパ状開口面とターゲット
   内面とのクリアランスを１．０〜２．０ｍｍにしたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載のスラリー状燃
   料の噴霧装置。
5. （５）ターゲットをニューセラミックス製としたことを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載のスラリー状燃料
   の噴霧装置。
6. （６）ターゲットをターゲットアクシスにねじで脱着自
   在としたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   スラリー状燃料の噴霧装置。
7. （７）ターゲットアクシスとスチームガイドとの間にタ
   ーゲットクリアランス調整リングを設けたことを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載のスラリー状燃料の噴霧
   装置。