(57)【要約】
【課題】　ボイラ・温水機・温風発生機のように外部燃焼装置の熱源として固体燃料を用いる燃焼炉において、燃焼炉から燃焼灰を連続的に排出し、中・小型燃焼器でも比較的安価に自動運転ができる燃焼炉を提供する。
【解決手段】　燃焼炉１中央に向かって下がり勾配を持つ床と床を燃焼進行度に応じ数区分に分け、区分ごとに2次空気噴出口１１の数を変えて床下部の2次空気室１０から吹き込む空気量を適正化し、着火バーナの送風機による1次空気と床上にできるペレットの燃焼層の高さ位置で燃焼炉側壁から空気を旋回方向に吹き込む旋回空気で燃焼しているペレットが各区分を移動し、最後には燃焼炉底中央の灰排出口から灰として貯灰箱に落ちることで上記課題を解決する。
【選択図】　図１
0003099224.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
木屑およびバイオマスペレットを燃焼する燃焼炉において、燃焼炉上部に蒸気発生器・温水発生器・温風発生器のような熱交換部があり、燃焼炉底中央に設けた燃焼灰排出口に向かって低くなった傾斜をもつ燃焼炉の床面と、燃焼空気を３つに分け、1つ目は着火バーナの送風口から、2つ目は燃焼炉床面から上方に吹き込み、３つ目は燃焼炉側壁から旋回流が生じる方向に吹き込むことにより、木屑またはペッレトを燃焼しながら移動させ、最後には燃焼灰を炉底中央部より自動的に吐き出せる構造をもつ燃焼炉。
【請求項２】
請求項目１において、燃料投入口域から燃焼終了域までの間をいくつかの区域のわけ、燃焼炉床面に設けられた燃焼空気口の数または面積が次第に減少するようになった構造を持つ燃焼炉。
【請求項３】
請求項１における燃焼炉床面の空気噴出し口の構造が出口に向かって狭くなったテーパー形状をし、且つ、そのテーパー軸が炉の向中心軸上方に向かって並んだ構造を持つ燃焼炉。
【請求項４】
請求項１における燃焼室側壁から吹き込まれる旋回空気口が燃焼炉床面から燃料が堆積する高さの間の位置で、壁のまわりに複数個設けられている燃焼炉。
【請求項５】
請求項１において、燃料を定量供給し、着火用オイルまたはガスバーナで着火し、固体燃料に着火後は着火用バーナを停止して、燃料の持つ熱と燃焼空気で燃焼を継続する燃料供給装置付き自動運転燃焼炉。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本考案は、ボイラ・温水機・温風発生機の熱源として使用される木屑やバイオマスペレットを燃料とする燃焼炉の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　木屑やバイオマスペレットのような固形燃料の燃焼には、従来の火格子燃焼法が広く採用されている。火格子燃焼はいろいろな大きさの固体燃料からなる堆積層を火格子上につくり、下方及び上方から燃焼空気を吹き込んで燃焼する方法で、燃料の種類と大きさ・火格子の間隔や燃焼空気圧等を適当に調整し燃焼させるため、自動化は大型装置に多い。
【０００３】
　木材の樹皮を原料とするバーク材ペレットのごとく燃残灰の多い燃料では、火格子上に堆積するため、清掃頻度が多く、中・小型の装置での自動運転はコスト高となり難しい。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
　固形の燃料を燃焼する燃焼炉において、燃焼灰を連続的に燃焼室から抜き出し、中・小型燃焼器でも比較的安価に自動運転ができる燃焼炉を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
　木屑やバイオマスペレットのように小さくて比較的粒のそろった固形燃料が燃焼にともなって小さく軽くなるのにつれて、燃焼炉床面から吹き上げる燃焼空気と燃焼炉側壁から旋回方向に吹き込まれる燃焼空気の力により燃焼炉内を移動し、最後は灰分として燃焼炉底中央に設けた灰排出口から連続的に抜き出されることで、燃焼炉の連続運転を図るものである。
【０００６】
　また、灰排出口の一部に設けた堰は未燃燃料が直接排出口へ落下するのを防止するほか、燃料供給速度とともに固形燃料の燃焼層高さを決め、燃焼開始域から燃焼終了域の間を数区域に分けた燃焼炉床面に設けた燃焼噴出口の数または面積を適当に設定することにより、燃焼速度や・燃料の移動速度の制御を行う。
【０００７】
　旋回空気は3次燃焼空気を供給するとともに、燃焼ガスに旋回を与え、伝熱面を汚す飛散灰を燃焼炉壁で捕らえ飛散量を減らす効果と炉底面に落下した灰が燃焼粒の移動とともに炉底中央部に集まる効果をももたらす。
【考案の効果】
【０００８】
　本考案は、上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。
【０００９】
　請求項１により、装置を停止することなく固形燃料の燃焼を継続しながら燃焼で生成する灰を連続的に燃焼室から排出することができる。
【００１０】
　請求項目２により、燃焼状態に応じた燃焼空気の供給を可能にし、熱効率の向上と一酸化炭素のような有害成分の生成を抑制が図れる。
【００１１】
　請求項目３により、メインである燃焼空気の水頭圧を下げることにより、送風機のコストを下げることができる。
【００１２】
　請求項目４により、燃焼室から排出される煤塵を抑制し、下流の熱交換器の伝熱面の汚れが抑えられるため、熱回収の向上が図れる。
【００１３】
　請求項目５により木屑・木質ペレット焚き全自動燃焼炉となる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１４】
　考案を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
　木屑及びバイオマスペレットの燃焼炉の縦断面図の例を図1でしめすが、耐火材１７で囲まれた燃焼室１の上部には用途に応じた熱交換器２を置き、燃焼室１の下部には2次空気室１０その下部内は灰排出口４を通し抜き出された燃焼灰がたまる貯灰箱５が置ける構造になっている。
【００１５】
　図２、図３が示すようにこの例では燃焼炉底をA域〜D域の4つの区域に分け、A域では燃料投入され燃焼が始まり、B ・C域で燃焼が次第に進行し、D域で燃焼が終了する。このため、区域の燃焼状態に応じた燃焼空気を供給するため、燃焼炉の床に設けた2次空気噴出口１１の数または面積を変更する。この図では2次空気開口面積をA域５６％、B域２０％、C域１６％、D域８％としているがこの数値は固定されたものでなく、炉の大きさ、燃料性状等で変化させる。
【００１６】
　2次空気室１０から燃焼炉１に吹き込む2次空気噴出口１１は燃焼炉に向かって狭くなるようテーパーが付いているが、これにより、この間での圧力損失を小さくし、2次空気送風機の水頭圧を抑えている。
【００１７】
　燃料投入口3から投入された燃料は燃焼炉1のA域に適当な固定燃焼層をつくるが、その高さは灰排出口４に周囲に築いた堰１４の高さで決まる。
【００１８】
　A域に堆積した固形燃料は点火用バーナ６で着火するが、着火後はバーナの燃料を停止し、送風運転のみを行い、燃焼1次空気の供給と点火用バーナヘッドの冷却保護に使用する。
【００１９】
　着火後、燃焼を長時間継続するためには、燃料の連続投入と燃焼灰の連続抜き出しは不可欠で、このため、燃焼層が燃焼の進行とともに燃焼炉１の各区域に順次移るよう、燃焼空気を1次空気・2次空気・旋回空気に分け、燃焼炉１に供給する。
【００２０】
　燃焼炉下部の2次空気噴出口１１から噴出す2次空気は固形燃料の堆積層が燃焼を継続するのに必要なメインの燃焼空気であり、各区域で必要な空気量が燃焼炉に供給されるが、このとき、この2次空気は燃焼中のペレットや燃焼で生じる灰の移動に大きく関与し、燃焼炉床面の傾きに応じこれらが燃焼室中央に集まる力を与える。
【００２１】
　旋回空気は燃焼炉側壁下部近くに設けられた、燃焼炉１内で燃焼粒が移動する方向に向けて旋回空気室１２から燃焼炉1にあけられた旋回空気噴出口１３よりふきこまれ、燃焼粒が各区域に順次移動するのを助ける働きや、燃焼排ガスに浮遊し飛散する煤塵に遠心力を与え、燃焼室側壁で補足して、燃焼室から熱交換部２に移動する煤塵を抑制する働きをする。
【００２２】
　燃焼室1中央部に設けた堰１４はC、D域ではなくし、この区域までに燃焼してできた灰は2次空気及び旋回空気の力により自動的に灰排出口４から貯灰箱に抜き出され、燃焼が完全には終結していないペレットはＡ域に戻り、燃焼を完結する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この考案に係わる燃焼炉の構造を説明する図面である。
【図２】この考案に係わる図１のA A断面を説明する図面である。
【図３】この考案に係わる図１のB B断面を説明する図面である。
【符号の説明】
【００２４】
　　　　１　　燃焼炉
　　　　２　　熱交換部
　　　　３　　燃料投入口
　　　　４　　灰排出口
　　　　５　　貯灰箱
　　　　６　　点火用バーナ及び1次空気用送風機
　　　　７　　2次空気用送風機
　　　　８　　旋回空気用送風機
　　　　９　　火炎監視口
　　　　１０　　2次空気室
　　　　１１　　2次空気噴出口
　　　　１２　　旋回空気室
　　　　１３　　旋回空気噴出口
　　　　１４　　耐火堰
　　　　１６　　燃焼室炉検口
　　　　１７　　耐火材
【図１】
0003099224.tif 000003
【図２】
0003099224.tif 000004
【図３】
0003099224.tif 000005