(57)【要約】【課題】第２ポンプの発停回数を低減して、第２ポンプの故障を抑制することができる燃焼装置を提供する。【解決手段】蒸気ボイラ１は、標準外液体燃料供給ポンプ７と、標準外液体燃料供給ポンプ７に、予め設定された標準液体燃料を供給する標準液体燃料供給ポンプ４と、第１,第２標準外液体燃料噴射ノズル２,２３と、第１,第２標準外液体燃料噴射ノズル２,２３に、標準液体燃料よりも燃え難い標準外液体燃料を供給する標準外液体燃料供給ポンプ７とを備える。上記標準液体燃料を燃焼させて、着火が行われる。また、上記標準液体燃料と標準外液体燃料とを燃焼させて、低燃焼および高燃焼が行われる。【選択図】図１
2015218951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ノズルと、
上記第１ノズルに、予め設定された標準液体燃料を供給する第１ポンプと、
第２ノズルと、      
上記第２ノズルに、上記標準液体燃料よりも燃え難い標準外液体燃料を供給する第２ポンプと
を備え、
少なくとも上記標準液体燃料を燃焼させて、着火を行う一方、少なくとも上記標準外液体燃料を燃焼させて、低燃焼と、燃焼温度が上記低燃焼の燃焼温度よりも高い高燃焼とを行うことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃焼装置において、
上記第２ノズルは複数あり、
上記第２ポンプは上記複数の第２ノズルの全てに上記標準外液体燃料を供給可能であることを特徴とする燃焼装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の燃焼装置において、
上記低燃焼および高燃焼では上記標準液体燃料も燃焼させることを特徴とする燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蒸気ボイラ等の燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃焼装置としては、特開２０１１−２４７５５５号公報(特許文献１)に開示されているように、標準気体燃料と、標準気体燃料よりも燃え難い標準外気体燃料とを用いるものがある。
【０００３】
また、標準液体燃料と、標準液体燃料よりも燃え難い標準外液体燃料とを用いる燃焼装置としては、図２に示すような蒸気ボイラ２０１が考えられる(この蒸気ボイラ２０１は、この発明の課題を明確にするために便宜上提示するもので、公知技術ではない)。
【０００４】
上記蒸気ボイラ２０１は、燃焼室２０２ａを内部に有する蒸気ボイラ本体２０２を備える。この蒸気ボイラ２０１では、第１ノズル２０３が標準液体燃料を燃焼室２０２ａに噴射する一方、第２ノズル２０４が標準外液体燃料を燃焼室２０２ａに噴射する。この第１ノズル２０３の標準液体燃料の噴射量は、蒸気ボイラの定格蒸気発生量の５０％に対応する。また、第２ノズル２０４の標準外液体燃料の噴射量も、蒸気ボイラの定格蒸気発生量の５０％に対応する。
【０００５】
また、上記第１,第２ノズル２０３,２０４は、第１,第２燃料供給ラインＬ２０１,Ｌ２０２を介して第１,第２ポンプ２０５,２０６に接続されている。また、第１燃料供給ラインＬ２０１には、第１ポンプ２０５側から順に、第１上流側遮断弁２０７と第１下流側遮断弁２０８とが設けられている。これと同様に、第２燃料供給ラインＬ２０２には、第２ポンプ２０６側から順に、第２上流側遮断弁２０９と第１下流側遮断弁２１０とが設けられている。
【０００６】
下表２に、上記蒸気ボイラ２０１の着火時、低燃焼時、高燃焼時における燃料の供給状況を示す。なお、下表１において、「○」は、同一列に記載の燃料が燃焼室２０２ａで燃えていることを意味する一方、「×」は、同一列に記載の燃料が燃焼室２０２ａで燃えていないことを意味する。
【０００７】
【表１】
2015218951.tif 000003
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−２４７５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記蒸気ボイラ２０１では、発生蒸気圧を安定させるため、低燃焼と高燃焼の切り替えが度々行われる。したがって、上記標準外液体燃料が、第２ノズル２０４に供給されたり、供給されなかったりする。その結果、第２ポンプ２０６の発停回数が多くなって、第２ポンプ２０６の故障が頻発するという問題が生じてしまう。
【００１０】
そこで、この発明の課題は、第２ポンプの発停回数を低減して、第２ポンプの故障を抑制することができる燃焼装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、この発明の燃焼装置は、
第１ノズルと、
上記第１ノズルに、予め設定された標準液体燃料を供給する第１ポンプと、
第２ノズルと、
上記第２ノズルに、上記標準液体燃料よりも燃え難い標準外液体燃料を供給する第２ポンプと
を備え、
少なくとも上記標準液体燃料を燃焼させて、着火を行う一方、少なくとも上記標準外液体燃料を燃焼させて、低燃焼と、燃焼温度が上記低燃焼の燃焼温度よりも高い高燃焼とを行うことを特徴としている。
【００１２】
上記構成によれば、上記低燃焼と上記高燃焼のそれぞれにおいて、少なくとも標準外液体燃料が燃焼する。これにより、上記低燃焼と高燃焼の切り替えに応じて、第２ポンプを発停させなくて済む。したがって、上記第２ポンプの発停回数が少なくなり、第２ポンプの故障が起き難くなる。
【００１３】
また、上記着火では少なくとも標準液体燃料が燃焼するので、着火のミスが起き難くなる。
【００１４】
一実施形態の燃焼装置では、
上記第２ノズルは複数あり、
上記第２ポンプは上記複数の第２ノズルの全てに上記標準外液体燃料を供給可能である。
【００１５】
上記実施形態によれば、上記第２ポンプは複数の第２ノズルの全てに標準外液体燃料を供給可能であるので、ポンプ数をノズル数より少なくして、製造コストの上昇を抑制することができる。
【００１６】
一実施形態の燃焼装置では、
上記低燃焼および高燃焼では上記標準液体燃料も燃焼させる。
【００１７】
上記実施形態によれば、上記低燃焼および高燃焼では、標準液体燃料も燃焼させるので、第１ポンプの発停回数と、第２ポンプの発停回数とを同数にすることができる。したがって、上記第１,第２ポンプのメンテナンス時期を同じにして、メンテンナンスの負荷を軽減できる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明の燃焼装置は、第２ノズルに標準外液体燃料を供給する第２ポンプを備え、少なくとも標準外液体燃料を燃焼させて、低燃焼および高燃焼を行う。したがって、上記低燃焼と高燃焼の切り替えても、第２ポンプの発停を切り替えなくてよい。その結果、上記第２ポンプの発停回数を低減して、第２ポンプの故障を抑制することができる。
【００１９】
また、少なくとも標準液体燃料を燃焼させて、着火を行うので、着火のミスの可能性を低減できる。すなわち、着火の確実性を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１はこの発明の一実施形態の蒸気ボイラの模式図である。
【図２】図２は参考例の蒸気ボイラの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の燃焼装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２２】
図１は、この発明の一実施形態の蒸気ボイラ１の構成を説明するための模式図である。なお、以下の説明において、「ライン」とは、流路、経路、管路などの総称である。また、高燃焼は、燃焼温度が低燃焼の燃焼温度よりも高い燃焼のことである。
【００２３】
上記蒸気ボイラ１は、燃焼室２ａが内部に設けられた蒸気ボイラ２と、この蒸気ボイラ本体２に供給された水を蒸発させるためのバーナ３とを備えている。
【００２４】
上記バーナ３は、標準液体燃料噴射ノズル２１、第１標準外液体燃料噴射ノズル２２および第２標準外液体燃料噴射ノズル２３を有している。この標準液体燃料噴射ノズル２１、第１標準外液体燃料噴射ノズル２２および第２標準外液体燃料噴射ノズル２３のうちの少なくとも１つから噴射された燃料が、燃焼室１ａで燃焼する。なお、標準液体燃料噴射ノズル２１は第１ノズルの一例である。また、第１,第２標準外液体燃料噴射ノズル２２,２３は第２ノズルの一例である。
【００２５】
上記標準液体燃料噴射ノズル２１は、標準液体燃料供給ラインＬ１を介して標準液体燃料タンク(図示せず)に接続されている。この標準液体燃料供給ラインＬ１には、上記標準液体燃料タンク側から順に、標準液体燃料供給ポンプ４と遮断弁５,６が設けられている。この遮断弁５,６が開放された状態で、標準液体燃料供給ポンプ４が駆動すると、上記標準液体燃料タンク内の標準液体燃料(例えば、灯油、Ａ重油など)が標準液体燃料噴射ノズル２１に供給される。これにより、標準液体燃料噴射ノズル２１は、標準液体燃料を燃焼室２ａに向けて噴射する。このとき、標準液体燃料噴射ノズル２１の標準液体燃料の噴射量は、蒸気ボイラ１の定格蒸気発生量の２０％に対応する。なお、標準液体燃料供給ポンプ４は第１ポンプの一例である。
【００２６】
上記第１標準外液体燃料噴射ノズル２２は、第１標準外液体燃料供給ラインＬ２を介して標準外液体燃料タンク(図示せず)に接続されている。この第１標準外液体燃料供給ラインＬ２には、上記標準外液体燃料タンク側から順に、標準外液体燃料供給ポンプ７と遮断弁８,９が設けられている。この遮断弁８,９が開放された状態で、標準外液体燃料供給ポンプ７が駆動すると、上記標準外液体燃料タンク内の標準外液体燃料(例えば廃油)が第１標準外液体燃料噴射ノズル２２に供給される。これにより、第１標準外液体燃料噴射ノズル２２は、標準外液体燃料を燃焼室２ａに向けて噴射する。このとき、第１標準外液体燃料噴射ノズル２２の標準外液体燃料の噴射量は、蒸気ボイラ１の定格蒸気発生量の３０％に対応する。ここで、上記標準外液体燃料とは、標準液体燃料よりも燃え難い燃料を意味する。なお、標準外液体燃料供給ポンプ７は第２ポンプの一例である。
【００２７】
上記第２標準外液体燃料噴射ノズル２３には、第２標準外液体燃料供給ラインＬ３の一端が接続されている。一方、第２標準外液体燃料供給ラインＬ３の他端は、遮断弁８と遮断弁９の間の第２標準外液体燃料供給ラインＬ３に接続されている。また、第２標準外液体燃料供給ラインＬ３には遮断弁１０が設けられている。この遮断弁１０が開放された状態で、標準外液体燃料供給ポンプ７が駆動すると、上記標準外液体燃料タンク内の標準外液体燃料が第２標準外液体燃料噴射ノズル２３に供給される。これにより、第２標準外液体燃料噴射ノズル２３は、標準外液体燃料を燃焼室２ａに向けて噴射する。このとき、第２標準外液体燃料噴射ノズル２３の標準外液体燃料の噴射量は、蒸気ボイラ１の定格蒸気発生量の５０％に対応する。
【００２８】
下表１に、上記蒸気ボイラ１の着火時、低燃焼時および高燃焼時における燃料の供給状況を示す。なお、下表１において、「○」は、同一列に記載の燃料が燃焼室で燃えている状態を意味する一方、「×」は、同一列に記載の燃料が燃焼室で燃えていない状態を意味する。また、「第１」とは、第１標準外液体燃料噴射ノズル２２が噴射する標準外液体燃料を指す。また、「第２」とは、第２標準外液体燃料噴射ノズル２３が噴射する標準外液体燃料を指す。
【００２９】
【表２】
2015218951.tif 000004
【００３０】
また、図示しないが、上記バーナ３は、燃焼室２ａ内の燃料に点火する着火装置(図示せず)を備えている。
【００３１】
上記構成の蒸気ボイラ１では、着火時、標準液体燃料噴射ノズル２１を介して燃焼室２ａに標準液体燃料が供給され、上記着火装置が上記標準液体燃料に火をつける。
【００３２】
また、低燃焼時、標準液体燃料噴射ノズル２１からの標準液体燃料と、第１標準外液体燃料噴射ノズル２２からの標準外液体燃料とが、燃焼する。これにより、蒸気ボイラ１の蒸気発生量は、定格蒸気発生量の５０％となる。
【００３３】
また、高燃焼時、標準液体燃料噴射ノズル２１からの標準液体燃料と、第１,第２標準外液体燃料噴射ノズル２２,２３からの標準外液体燃料とが、燃焼する。蒸気ボイラ１の蒸気発生量は、定格蒸気発生量の１００％となる。
【００３４】
したがって、低燃焼時および高燃焼時において、標準外液体燃料供給ポンプ７が駆動するので、低燃焼と高燃焼が切り替えられても、標準外液体燃料供給ポンプ７の発停回数は変化しない。その結果、図２の蒸気ボイラ２０１に比べて、標準外液体燃料供給ポンプ７の発停回数を低減して、標準液体燃料供給ポンプ４の故障を抑制することができる。
【００３５】
また、着火時、上記着火装置が上記標準液体燃料に火をつけるので、着火のミスの可能性を低減できる。
【００３６】
また、上記標準外液体燃料供給ポンプ７は第１,第２標準外液体燃料噴射ノズル２２,２３のどちらにも標準外液体燃料を供給可能であるので、ポンプ数をノズル数より少なくして、製造コストの上昇を抑制することができる。
【００３７】
また、低燃焼時および高燃焼時において、標準液体燃料供給ポンプ４が駆動するので、標準外液体燃料供給ポンプ７の発停回数と、標準液体燃料供給ポンプ４の発停回数とを同数にすることができる。したがって、標準液体燃料供給ポンプ４と標準外液体燃料供給ポンプ７のメンテナンス時期を同じにして、メンテンナンスの負荷を軽減できる。
【００３８】
上記実施形態では、標準液体燃料噴射ノズル２１は、着火時、低燃焼時および高燃焼時の全てにおいて、標準液体燃料を燃焼室２ａに噴射していたが、着火時だけ、標準液体燃料を燃焼室２ａに噴射するようにしてもよい。
【００３９】
上記実施形態において、標準液体燃料噴射ノズル２１に替えて、リターンフローノズルを用いてもよい。このようにする場合も、上記表１に示すような燃焼制御が行われるようにしてもよい。
【００４０】
上記実施形態において、第１,第２標準外液体燃料噴射ノズル２２,２３の少なくとも一方に替えて、リターンフローノズルを用いてもよい。このようにする場合も、上記表１に示すような燃焼制御が行われるようにしてもよい。
【００４１】
上記実施形態において、第１,第２標準外液体燃料噴射ノズル２２,２３の標準外液体燃料の噴射量は、蒸気ボイラ１の定格蒸気発生量の３０％,５０％に対応していたが、蒸気ボイラ１の定格蒸気発生量の４０％,６０％に対応するようにしてもよい。このようにした場合、標準液体燃料噴射ノズル２１および第１,第２標準外液体燃料噴射ノズル２２,２３の噴射を制御することにより、蒸気ボイラ１の蒸気発生量を、定格蒸気発生量の０％,２０％,４０％,６０％,８０％,１００％にすることができる。したがって、蒸気ボイラ１は、標準液体燃料噴射ノズル２１および第１,第２標準外液体燃料噴射ノズル２２,２３の３本で、６位置燃焼制御を行える。
【００４２】
この発明の具体的な実施形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記実施形態で記載した内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１  蒸気ボイラ
２  蒸気ボイラ本体
２ａ  燃焼室
３  バーナ
４  標準液体燃料供給ポンプ
７  標準外液体燃料供給ポンプ
２１  標準液体燃料噴射ノズル
２２  第１標準外液体燃料噴射ノズル
２３  第２標準外液体燃料噴射ノズル
【図１】
2015218951.tif 000005
【図２】
2015218951.tif 000006