(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口端部（９ａ）、出口端部（９ｂ）、および前記入口端部（９ａ）と前記出口端部（９ｂ）間を延びる分配チャネル（９ｃ）、ならびに前記入口端部（９ａ）から前記分配チャネル（９ｃ）内に延びるｎ本の燃料供給チューブ（５）を備える、バーナ用の燃料分配装置（９）であって、前記出口端部（９ｂ）には、分配開口部のｎ個のグループが設けられ、前記グループの各々が、前記出口端部（９ｂ）の円周に沿って均一に分散されたｍ個の分配開口部を含むこと、および前記燃料供給チューブ（５）の各々が、前記燃料供給チューブ（５）から延びるｍ本の供給枝管（８）に分割され、前記燃料供給チューブ（５）の各々から延びる前記ｍ本の供給枝管（８）が、各グループの前記ｍ個の分配開口部とそれぞれ連通され、ｍ、ｎは、２以上の正の整数であり、かつ、
前記分配チャネル（９ｃ）が、前記バーナの内側冷却ジャケット（１４）と外側冷却ジャケット（１６）との間に形成され、前記ｎ本の供給チューブ（５）の各々から延びる前記それぞれのｍ本の供給枝管（８）が、前記内側冷却ジャケット（１４）の外側周りに連続的に巻き付けられることを特徴とする、燃料分配装置（９）。
【請求項２】
前記ｎ個のグループの任意の２個の前記ｍ個の分配開口部が、前記ｎ×ｍ個の分配開口部の任意の２個の隣接する開口部の間に３６０°／ｎ×ｍの間隔角度が形成されるように前記出口端部（９ｂ）の円周方向に沿って交互に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の燃料分配装置。
【請求項３】
前記ｎ×ｍの分配開口部が、前記出口端部（９ｂ）の円周方向に沿って同じ円周内に均一に分散されるように構成されることを特徴とする、請求項２に記載の燃料分配装置。
【請求項４】
燃料分割機構（６）が、前記燃料供給チューブ（５）の各々と前記燃料供給チューブ（５）から延びる前記それぞれのｍ本の供給枝管（８）との間に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の燃料分配装置。
【請求項５】
点火装置（１）、および、前記点火装置（１）の周りで同軸にかつ外方向に順次配置された酸化剤チャネル（１２）と燃料分配装置（９）とを備えるバーナであって、前記燃料分配装置（９）が、入口端部（９ａ）、出口端部（９ｂ）、および前記入口端部（９ａ）と前記出口端部（９ｂ）の間を延びる分配チャネル（９ｃ）ならびに前記入口端部（９ａ）から前記分配チャネル（９ｃ）内に延びるｎ本の燃料供給チューブ（５）を有する、バーナにおいて、前記出口端部（９ｂ）には、分配開口部のｎ個のグループが設けられ、前記グループの各々が、前記出口端部（９ｂ）の円周に沿って均一に分散されたｍ個の分配開口部を含むこと、および前記燃料供給チューブ（５）の各々が、前記燃料供給チューブ（５）から延びるｍ本の供給枝管（８）に分割され、前記燃料供給チューブ（５）の各々から延びる前記ｍ本の供給枝管（８）が、各グループの前記ｍ個の分配開口部とそれぞれ連通され、ｍ、ｎは、２以上の正の整数であることを特徴とする、バーナ。
【請求項６】
前記バーナが、前記酸化剤チャネル（１２）と前記燃料分配装置（９）との間に配置された内側冷却ジャケット（１４）と、前記燃料分配装置（９）の外側に配置された外側冷却ジャケット（１６）とをさらに備えることを特徴とする、請求項５に記載のバーナ。
【請求項７】
前記ｎ個のグループの任意の２個の前記ｍ個の分配開口部が、前記ｎ×ｍ個の分配開口部の任意の２個の隣接する分配開口部の間に３６０°／ｎ×ｍの間隔角度が形成されるように前記出口端部（９ｂ）の円周方向に沿って交互に配置されることを特徴とする、請求項５に記載のバーナ。
【請求項８】
前記ｎ×ｍ個の分配開口部が、前記出口端部（９ｂ）の円周方向に沿って同じ円周内に均一に分散されるように構成されることを特徴とする、請求項７に記載のバーナ。
【請求項９】
前記内側冷却ジャケット（１４）および前記外側冷却ジャケット（１６）のいずれもが、バッフルによって内側空洞および外側空洞に分割された環状空洞であるように構成され、前記外側空洞は冷却剤入口と連通され、前記内側空洞は冷却剤出口と連通されることを特徴とする、請求項６に記載のバーナ。
【請求項１０】
前記燃料分配装置（９）の前記出口端部（９ｂ）上に配置されるのが、前記ｎ×ｍ本の供給枝管（８）を前記出口端部（９ｂ）に固定するために、前記ｎ×ｍ個の分配開口部を中に配置した環状支持プレート（１１）であることを特徴とする、請求項５から９のいずれかに記載のバーナ。
【請求項１１】
前記燃料が、微粉炭であることを特徴とする、請求項１に記載の燃料分配装置。
【請求項１２】
前記燃料が、微粉炭であることを特徴とする、請求項５に記載のバーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナに関し、詳細には微粉炭などの燃料分配装置および燃料分配装置を備えたバーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
気化装置の不安定な作動を引き起こし得る要因はさまざま存在することが見出されており、１つの一般的な状態は、石炭材料の予期せぬ供給中断であり、それにより、粉末チャネルの出口において石炭の不均一な分配が引き起こされる。その結果、局所的な酸素−石炭比が急激に上昇し、したがって気化装置は局所的に過熱されることになり、結果としてシステムの作動停止の連鎖または作動中、気化装置に対する損傷を招くことがある。これは、気化装置の安全性、安定性およびコスト効率性に重大な負の影響を引き起こすことになる。
【０００３】
知られている気化石炭技術では、テキサコ社(Texaco Co.)が、頂部位置に配置され、燃料として石炭−水スラリーを利用するシングルバ−ナを提供しており、このシングルバ−ナは、可燃材料を輸送するための３つのチャネル、すなわち酸素用の中央チャネル、石炭−水スラリー用の第２のチャネル、および再び酸素用の最も外側のチャネルを含む。第２のチャネル内の石炭−水スラリー供給が突然中断されたとき、バーナノズルにおける石炭スラリーの流れは急激に低下することになり、不可避的にシステムが作動停止する結果となる。さらに、石炭供給の中断は、即座に酸素−石炭比を上昇させ、さらには炉の温度を上昇させ、炉内の酸化腐食を悪化させる結果となり、それによって炉壁およびバーナ上に悪影響を引き起こすことになる。
【０００４】
シェル社(Shell Co.)が、燃料として微粉炭を利用する微粉炭気化バーナを提供している。微粉炭を燃焼させる装置は、炉の空洞の中央部または下部に円周方向に沿って均一に配置された４つの分離したバーナとして構成され、これら４つのバーナは、炉の空洞内に互いに向かい合う火炎を生成し、その結果として得られた合成ガスが気化炉の上側端部から排出され、一方でスラグが下側端部から排出される。この装置では、各バーナは、独立した供給導管と、対応する制御システムとを有し、それにより、１つの供給導管の石炭の供給の中断時、これと対称的に配置された他のバーナは作動停止する場合があり、対向位置の残りの２つのバーナは、作動し続けて炉内の温度場の一様性を確実にし、それによって異常な燃焼による要素に対する損傷を防止することができる。しかし、炉の空洞内の４つのバーナの均一な配置は、バーナの精密な製造および取り付けを必要とし、さらに、上述した配置は、石炭供給の中断が、非対称位置に位置するバーナの２つの供給導管に同時に引き起された結果、異常な燃焼が生じ、酸素−石炭比が急激に上昇し、炉の温度が上昇するという問題についての解決策を与えることはできず、したがって酸化腐食が悪化されることになり、炉壁およびバーナは依然として損傷を受け得る。
【０００５】
本出願の出願人は、中国発明特許公報の中国特許第１７１０３３３Ａ号明細書において可燃性粉末用の旋回バーナを開示しており、この旋回バーナは、バーナの粉末チャネル内に配置され、粉末チャネルの円周方向に沿って均一に分散された２〜５本の粉末チューブを備える。この発明の目的は、チューブを増減することによって粉末の供給量を調整することでバーナの作業負荷を調整し、多区画冷却機構を用いて冷却効果を最適化することによってバーナの耐用年数を引き延ばすことである。しかし、前記粉末バーナにもまた、１本または複数本の粉末チューブが故障し、その供給が中断された場合、非一様の燃焼が粉末チャネルの出口において引き起こされた結果、炉の温度が上昇し、さらにはこれが炉壁およびバーナを破壊するという類似の問題が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主な目的は、バーナ用の、特に微粉炭バーナ用の燃料分配装置を提供することによって従来技術における欠点を克服することである。燃料分配装置は、燃料供給管の１本または複数本の故障、またはその供給の中断が生じた場合でも装置の出口端部において燃料の均一な分配をもたらすように設計される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
したがって、本発明は、入口端部、出口端部、およびこれらの間を延びる分配チャネル、ならびに入口端部から分配チャネル内に延びるｎ本の燃料供給チューブを備える、バーナ用の燃料分配装置であって、出口端部には、分配開口部のｎ個のグループが設けられ、グループの各々は、出口端部の円周方向に沿って均一に分配されたｍ個の分配開口部を含み、燃料供給チューブの各々が、そこから延びるｍ本の供給枝管に分割され、燃料供給チューブの各々から延びるｍ本の供給枝管は、各グループのｍ個の分配開口部とそれぞれ連通され、ここでｍ、ｎは、２以上の正の整数である、燃料分配装置を提供する。その結果、供給チューブの各々から延びるｍ本の供給枝管の任意の２本の隣接する枝管のそれぞれの出口間に３６０°／ｍの間隔角度が形成される。ｎ本の燃料供給チューブの１本または複数本が故障状態にある、またはその燃料供給が中断される場合、燃料分配装置のそのような構成は、残りの燃料供給チューブのそれぞれｍ本の供給枝管によって燃料分配装置の出口端部において微粉炭などの燃料を均一に分配することを維持することができる。
【０００８】
好ましくは、分配開口部のｎ個のグループの任意の２個のそれぞれｍ個の分配開口部は、ｎ×ｍ個の分配開口部の任意の２個の隣接する開口部の間に３６０°／ｎ×ｍの間隔角度が形成されるように出口端部の円周方向に沿って交互に配置される。出口端部は、ｎ本の燃料供給チューブの任意の２本から延びるそれぞれｍ本の供給枝管の出口を、ｎ×ｍ個の供給枝管出口の任意の２個の隣接する出口間に３６０°／ｎ×ｍの間隔角度が形成されるように配置するように構成される。より好ましくは、前記ｎ×ｍ個の分配開口部は、出口端部において円周方向に沿って均一に同じ円周内に分散されるように構成され、これによって、出口端部におけるｎ×ｍ本の供給枝管の出口により均一な分散をもたらし、その結果微粉炭などの燃料のより均一な分配を出口上にもたらす。
本発明では、燃料供給チューブからの微粉炭などの燃料を、ｍ本の対応する供給枝管内に均一に分配するという目的のため、燃料分割機構が、好ましくは、燃料供給チューブの各々と、対応するｍ本の供給枝管との間に配置される。
【０００９】
本発明の一態様によれば、分配チャネルが、バーナの内側冷却ジャケットと外側冷却ジャケットの間に形成され、ｎ本の燃料供給チューブの各々から延びるそれぞれｍ本の供給枝管は、内側冷却ジャケットの外側周りに連続的に巻き付けられる。供給枝管は内側冷却ジャケットの外側周りに配置されているため、微粉炭などの燃料は、有利には、微粉炭などの燃料および酸化剤の混合物を加速させるために、注入中、接線速度を得てより強力な渦を形成することができる。微粉炭が燃料として使用される場合、微粉炭が枝管をブロックすることまたはより大きい流れ抵抗を生じさせることを防止するように、巻き付けられる枝管間のねじ山ピッチを選択する際、冷却ジャケットの直径が考慮されるべきであることは当業者によって理解されるはずである。
【００１０】
本発明はまた、点火装置、および点火装置の周りに同軸にかつ外方向に順次配置された酸化剤チャネルと燃料分配装置とを含むバーナであって、燃料分配装置は、入口端部、出口端部、およびこれらの間に延びる分配チャネルならびに入口端部から分配チャネル内に延びるｎ本の燃料供給チューブを有し、出口端部は、その上に配置された分配開口部のｎ個のグループを有し、グループの各々は、出口端部の円周方向に沿って均一に分散されたｍ個の分配開口部を含み、燃料供給チューブの各々は、そこから延びるｍ本の供給枝管に分割され、燃料供給チューブの各々から延びるｍ本の供給枝管は、各グループのｍ個の分配開口部とそれぞれ連通され、ここでｍ、ｎは、２以上の正の整数である、バーナも提供する。
【００１１】
本発明の一態様によれば、上述したバーナでは、出口端部は、ｎ×ｍ個の分配開口部の任意の２個の隣接する分配開口部の間に３６０°／ｎ×ｍの間隔角度が形成されるように、ｎ個のグループの任意の２個のそれぞれｍ個の分配開口部が、出口端部の円周方向に沿って交互に配置されるように構成される。
【００１２】
本発明の別の態様では、微粉炭などの燃料を出口端部においてより均一に分配する目的で、より好ましくは、ｎ×ｍ個の分配開口部は、出口端部においてｎ×ｍ本の供給枝管の出口のより均一な分散をもたらすために円周方向に沿って同じ円周内に均一に分散されるように構成される。
【００１３】
本発明では、内側冷却ジャケットは、酸化剤チャネルと燃料分配装置の間に配置され、外側冷却ジャケットは、燃料分配装置の外側に配置されるのが好ましい。これにより、流れる媒体が水または任意の他の適切な冷却剤である冷却チャネルが、各ジャケットの内部空間内に形成されることになり、長時間の燃焼中、火炎によってバーナに引き起こされる損傷が大幅に低減され、これはバーナの耐用年数にとって有益なことである。
【００１４】
本発明の一態様では、内側冷却ジャケットおよび外側冷却ジャケットのいずれもが、中に配置されたバッフルによって内側空洞および外側空洞に分割される環状空洞をそれぞれ有するように構成され、ここでは外側空洞は冷却入口と連通され、一方で内側空洞は冷却出口と連通され、それにより、冷却剤は、冷却ジャケット内で外側コンパートメントから内側コンパートメント内に流れるようになる。
本発明によるバーナでは、環状支持プレートが、燃料分配装置の出口端部に配置され、前記ｎ×ｍ個の分配開口部は、ｎ×ｍ本の供給枝管を出口端部に固定するためにプレート内に配置される。
【００１５】
本発明による燃料分配装置およびバーナでは、１本または複数本の供給チューブが故障状態にある、またはその供給が中断される場合、残りの供給チューブおよびその対応する供給枝管は、正常な燃料供給を依然として維持することができる。それと同時に、残りの供給枝管の出口は、分配装置の出口端部においてバーナの中心軸の周りにこれもまた対称的に分散されているので、可燃性粉末などの燃料は、分配装置の出口端部の殆どの部分において均一に噴射され、したがって炎は一様性を維持し、炎の形状は変化せず、その結果システムの作動停止または非一様の燃焼によって引き起こされる装置に対する損傷を回避する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
同じ参照番号が同じ要素に対して示された添付の図に関連付けて、本発明をより詳細に説明する。
【００１７】
【図１】本発明の１つの実施形態による微粉炭バーナの構造の断面図である。
【図２】微粉炭供給チューブおよびそれら各々から延びるそれぞれの供給枝管の特有の配置を示す、本発明の実施形態による微粉炭分配装置の構造の概略図である。
【図３】図２に示した微粉炭分配装置の出口端部における微粉炭供給枝管の分散を示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態による微粉炭分配装置の入口端部における分配入口の分散を示す概略図である。
【図５】図２に示した、微粉炭供給チューブおよびこれらからのかつ内側冷却ジャケット周りのそれぞれの供給枝管を示す概略図である。
【図６】本発明の別の実施形態による微粉炭分配装置の入口端部における微粉炭供給チューブの分散を示す概略図である。
【図７】図６に示した、微粉炭分配装置の出口端部における分配出口の分散を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明の１つの実施形態による微粉炭バーナの構造の断面図を示しており、ここから、微粉炭バーナがその中心部分に配置された点火装置１を含むことを見ることができる。点火装置は、電気式点火装置と、可燃ガスおよび酸化剤それぞれの２つの別個のチャネル（図示せず）とを有する。点火装置１の外側に配置されているのは、酸化剤チャネル１２であり、この酸化剤チャネル１２は、酸化剤が酸化剤チャネル１２内へとそこを通って流れる酸化剤入口３と、酸化剤チャネル１２を封止するための酸化剤チャネルカバー２とを有する。バーナに対する火炎の熱放射がより大きいため、微粉炭バーナは、有利には、酸化剤チャネル１２周りに同軸にかつ外方向に順次配置された内側冷却ジャケット１４および外側冷却ジャケット１６を含む。内側冷却ジャケット１４と外側冷却ジャケット１６の間に配置されるのは微粉炭分配装置９であり、この微粉炭分配装置９は、入口端部９ａ、出口端部９ｂ、およびこれらの間を延びる分配チャネル９ｃを有する（図２および図５を参照のこと）。入口端部９ａは分配チャネルカバー１９によって封止され、内側冷却ジャケット１４と外側冷却ジャケット１６を連結する支持プレート１１が、好ましくは、微粉炭分配装置９の出口端部に配置される。微粉炭が、この実施形態ではバーナの燃料として使用されるが、可燃ガス、油、または任意の可燃性粉末もまたこのバーナ用の燃料として使用されてよいことが当業者によって理解される。
【００１９】
本発明によれば、微粉炭分配装置９は、入口端部９ａのカバー１９を通って延びるｎ本の微粉炭供給チューブ５を含み、微粉炭供給チューブ５の各々は、分配チャネル９ｃ内に配置された微粉炭分割機構６を介してｍ本の供給枝管に分割される。環状支持プレート１１上の出口端部９ｂの場所に配置されるのは、分配開口部のｎ個のグループであり、その各々は、出口端部の円周方向に沿って均一にｍ個の分配開口部を含む。微粉炭供給チューブ５の各々から延びるそれぞれｍ本の供給枝管８は、一定の角度で内側冷却ジャケット１４周りに連続的に巻きつけられ、次いで、各グループのｍ個の分配開口部とそれぞれ連通される。ｍ、ｎは２以上の正の整数である。この点に関して、３６０°／ｍの間隔角度が、同じ微粉炭供給チューブ５から延びる隣接する供給枝管８の任意の２本の間に形成される。本発明では、環状支持プレート１１上の前記ｎ×ｍの分配開口部は、環状支持プレート１１の円周方向に沿って同じ円周内に均一に設けられ、それにより、ｎ本の供給チューブ５のｎ×ｍ本の供給枝管８の出口は、出口端部９ｂの円周方向に沿って均一に分散され、また３６０°／ｎ×ｍの間隔角度が、任意の２本の隣接する供給枝管８の出口間に形成される。
【００２０】
この実施形態では、内側冷却ジャケット１４は、内側冷却ジャケットカバー２１によって封止されて環状空洞を形成し、この環状空洞内には、バッフル１３が配置され、この環状空洞を、冷却剤入り口４と連通される外側空洞と、冷却剤出口２０と連通される内側空洞とに分割し、その結果内側および外側の冷却チャネルを形成し、この冷却チャネル内では、冷却剤が、内側冷却ジャケット１４の上端部の入口４から外側冷却チャネル内に流れ、次いで内側冷却チャネルを通って出口２０から流出する。微粉炭分配装置９の外側に配置された外側冷却ジャケット１６は、内側冷却ジャケット１４の類似の構造のものであり、これもまた、環状空洞を内側空洞および外側空洞に分割するバッフル１５と、外側空洞と連通される冷却剤入口７と、内側空洞と連通される冷却剤出口１７とを有する。炉本体（図示せず）との封止連結を有する連結フランジ１０が、外側冷却ジャケット１６の外側に装着される。前記冷却ジャケット内では、媒体は水または任意の他の適切な冷却剤になる得ることが当業者によって理解されるはずである。
【００２１】
冷却ジャケットのこの構成のため、バーナの出口端部に隣接する冷却剤は、チャネルの断面積が低減する方向に沿って流れ、それにより、冷却剤の流速および乱流速度は上昇して、対流の熱交換効果および冷却効果を改善し、その結果、バーナが火炎の放射および高温ガスによって損傷を受けることを防止し、したがってバーナの耐用年数を延ばすようになる。
【００２２】
本発明の１つの実施形態による微粉炭分配装置９を示す図２および図５を参照する。この実施形態では、ｍ、ｎ＝３であり、すなわち微粉炭分配装置９の入口端部９ａに配置され、分配チャネル９ｃ内に延びているのは、３本の微粉炭供給チューブ５であり、これら微粉炭供給チューブ５は、２本の隣接する微粉炭供給チューブの間に３６０°／３＝１２０°の間隔角度が形成されるように分配チャネルカバー１９（図４参照）の円周内に配置された３つの開口部Ａ、Ｂ、Ｃをそれぞれ通って延び、微粉炭供給チューブ５の各々は、微粉炭分割機構６を介して３本の供給枝管８に分割される。図３に示すように、環状支持プレート１１上の微粉炭分配装置９の出口端部９ｂに配置されているのは、分配開口部の３つのグループであり、その各々は、３つの分配開口部、すなわちグループＩ：Ａ１、Ａ２、Ａ３、グループＩＩ：Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３およびグループＩＩＩ：Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を含み、さらに分配開口部の前記３つのグループは、Ａ１、Ｃ２、Ｂ２、Ａ３、Ｃ１、Ｂ１；Ａ２、Ｃ３、Ｂ３の順序で円周に沿って交互にかつ均一に分散され、それにより、３６０／３×３＝４０°の間隔角度が、任意の２個の隣接する分配開口部間、たとえばＡ１、Ｂ３間に形成される。微粉炭分配装置９を構成する際、３本の微粉炭供給チューブ５の１本から延びる３本の供給枝管８の第１のグループは、内側冷却ジャケット１４の周りに一定の角度でそれぞれ連続的に巻かれた後で、グループＩの分配開口部Ａ１、Ａ２、Ａ３と連通され、支持プレート１１に固定され、次いで残りの２本の微粉炭供給チューブ５から延びる他の供給枝管８は、内側冷却ジャケット１４の周りに一定の角度でそれぞれ連続的に巻かれた後で、グループＩＩの分配開口部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３およびグループＩＩＩの分配開口部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３とそれぞれ連通され、支持プレート１１に固定され、それにより、供給枝管８の出口は、微粉炭分配装置９の出口端部において円周に沿って均一に分散される。
【００２３】
そのような構成により、１本の微粉炭供給チューブ５が故障状態にある、またはその供給が中断される、たとえば開口部Ａを通って延びる１本のチューブの炭供給が中断される場合、開口部Ｂ、Ｃを通って延びる残り２本の微粉炭供給チューブは、依然として正常に作動することができ、それにより、微粉炭分配装置９の出口において、２本の微粉炭供給チューブＢ、Ｃから延びる６本の供給枝管は、円周上にかつ点火装置１の中心軸に対して対称的に配置された分配開口部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の位置で依然として良好に作動し、または２本の微粉炭供給チューブが故障状態にある、またはその供給が中断される、たとえば開口部ＡおよびＢを通って延びる２本の供給チューブが故障する場合、開口部Ｃを通って延びる微粉炭供給チューブは依然として良好に作動することができ、それにより、微粉炭分配装置９の出口端部において、微粉炭供給チューブＣから延びる３本の供給枝管８は、円周内にかつ点火装置１の中心軸に対して対称的に配置された分配開口部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の位置で依然として良好な作動状態にあることが当業者によって理解されるはずである。したがって、バーナの炎の形状は、３本の微粉炭供給チューブのうち１本または２本の故障時にも変化せず、その結果、システムの作動停止、または非一様な燃焼によって引き起こされる気化装置に対する損傷を回避する。正常作動において、各供給枝管８から噴射された微粉炭は、内側からの酸化剤と接触し、混ざり合って別個の小さい火炎を発生させ、したがって隣接する小さい火炎は互いに接触し、一様な炎のループを発生させた結果、一様な炉温度をもたらす。
【００２４】
図６〜７は、本発明の別の実施形態による微粉炭分配装置を示している。この実施形態では、ｎ＝２、ｍ＝４であり、すなわち分配チャネル９ｃを通って延び、微粉炭分配装置９の入口端部９ａに配置されるのは、２本の微粉炭供給チューブ５であり、これら微粉炭供給チューブ５は、２本の隣接する微粉炭供給チューブの間に３６０°／２＝１８０°の間隔角度が形成されるように分配チャネルカバー１９（図６参照）上の円周内に配置された２個の開口部Ｄ、Ｅをそれぞれ通って延び、微粉炭供給チューブの各々は、微粉炭分割機構６を介して４本の供給枝管８に分割される。図７に示すように、環状支持プレート１１上の微粉炭分配装置９の出口端部９ｂに配置されているのは、分配開口部の２個のグループであり、その各々は、４つの分配開口部、すなわちグループＩ：Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４およびグループＩＩ：Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４を含み、さらに、分配開口部の２個のグループは、Ｄ１、Ｅ１、Ｄ２、Ｅ２、Ｄ３、Ｅ３、Ｄ４、Ｅ４の順序で円周に沿って交互にかつ均一に分散され、それにより、３６０／２×４＝４５°の間隔角度が任意の２個の隣接する分配開口部間、たとえばＤ１、Ｅ１間に形成される。微粉炭分配装置９を構成するプロセスにおいて、２本の微粉炭供給チューブ５の１本から延びる４本の供給枝管８の第１のグループは、内側冷却ジャケット１４の周りに一定の角度でそれぞれ連続的に巻かれた後で、グループＩの分配開口部Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４と連通され、次いで支持プレート１１上に固定して装着され、次いで他方の微粉炭供給チューブ５から延びる４本の供給枝管８の第２のグループは、内側冷却ジャケット１４の周りに一定の角度でそれぞれ連続的に巻かれた後で、グループＩＩの分配開口部Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４と連通され、支持プレート１１に固定して装着され、それにより、８つの供給枝管８の出口が、微粉炭分配装置９の出口端部において円周に沿って均一に分散される。
【００２５】
上記の構成により、１本の微粉炭供給チューブ５が故障状態にある、またはその石炭供給が中断される、たとえば開口部Ｄを通って延びる供給チューブの供給が中断される場合、微粉炭分配装置９は依然として良好に作動することができ、したがって微粉炭分配装置９の出口端部９ｂにおいて、開口部Ｅを通って延びる４本の供給枝管は、円周内にかつ点火装置１の中心軸に対して対称的に配置された分配開口部Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４の位置で依然として良好に作動し、または開口部Ｅにある微粉炭供給チューブが故障状態にある場合、Ｄにある供給チューブは依然として良好に作動することができ、したがって微粉炭チャネルの出口端部において、開口部Ｄにある微粉炭供給チューブから延びる４本の供給枝管Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は、円周内にかつ点火装置１の中心軸に対して対称的に分散されるようにここでも示されている。したがって、バーナの炎の形状は、上述したケースの各々において変化せず、その結果、システムの作動停止、または非一様な炎によって引き起こされる気化装置に対する損傷を回避する。正常作動において、各供給枝管８から噴射された微粉炭は、内側からの酸化剤と接触し、混ざり合って別個の小さい火炎を発生させ、次いで複数の隣接する小さい火炎は、まとまって一様な炎のループとなった結果、一様な炉温度をもたらす。
【００２６】
本発明では、微粉炭分配装置９内の微粉炭供給チューブ５および対応する微粉炭供給枝管８の構成は、上記で詳細に説明した実施形態に限定されない。本開示は、微粉炭供給チューブ５の各々から延びるｍ本の供給枝管８が、その出口を微粉炭分配装置の外側端部において円周内に均一に分散させ、点火装置１の中心軸に対して対称的になるように構成される限り、本発明の趣旨内のすべてのそのような実施形態を包含するように意図される。
【００２７】
本発明による微粉炭バーナの作動は次の通りである。最初に、微粉炭が高圧不活性ガスに同伴され、微粉炭分配装置９内の少なくとも２本の微粉炭供給チューブ５内に運ばれ、次いで、微粉炭分割機構によって複数の副流に均一に分割され、これら副流は対応する微粉炭供給枝管に入り、微粉炭分配装置の分配出口から噴射され、次いで、酸化剤チャネルから噴射された酸素と混合した後で点火装置によって点火され、その渦が形成され、したがって均一で強力な短い炎が確立される。炎が安定すると、点火装置は作動停止し、微粉炭バーナの作動の終了時、最初に微粉炭バーナの供給が停止し、その後酸化剤の供給が停止する。バーナの作動中、水または同様のものである冷却剤は、内側冷却ジャケットおよび外側冷却ジャケット内で循環し続ける。
【００２８】
本発明を実施する例示的な実施形態を上記で説明してきたが、本発明の範囲は、これらに限定されないことが意図され、本発明の開示の範囲内で当業者によって容易に加えることができるあらゆる変形または代用は、本発明の範囲内に入るものとみなされるものとする。さらに、本説明において詳細に説明しないものは、当業者によく知られているものであると考えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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