(57)【要約】【課題】バイオマス固形燃料及び廃油等の難燃性燃料であっても、ボイラー始動から短時間で十分に加熱して完全燃焼させることが可能で、特に寒冷地や寒冷時における難燃性燃料のボイラーへの早期完全燃焼を達成することができるボイラーシステムの提供を目的とする。【解決手段】液体燃料を加圧作用で燃焼室１に供給する供給ポンプ６と、バイオマスペレット燃料などの固形難燃性燃料の２種類の燃料を供給する２系統の燃利用供給ライン６、１７と、燃焼量を制御される給油ポンプ及び固形燃料投入機により、いずれの燃料供給ラインから燃料を供給するかを、選択する燃料選択手段とを備え、燃料選択手段は、温度調節器によって燃料供給を燃焼室で合流させ、燃焼空気をノズル放出する、旋回流発生装置とから構成される。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
廃油等高粘度難燃性液体燃料とバイオマス等難燃性固形燃料を各々もしくは、同時に供給する燃料供給手段と、当該燃料を温度調節計の発停信号による間欠供給手段に接続され、バイオマスチップ・ペレットと、動植物廃油高粘度燃料の多種類の固体液体燃料をそれぞれ供給するこれら燃料供給ラインに設けられ、上記燃料供給手段によりいずれの燃料供給ラインから固液燃料を供給するかを選択する燃料選択手段とを備えたことを特徴とするハイブリッドボイラー。
【請求項２】
前記ハイブリッドボイラーの燃焼熱交換器室内に燃焼用空気供給ダクトが設けられ燃焼火炎が旋回するように一定方向多数の空気ノズルが配置されるようにしたこと、および燃焼熱により燃料予熱することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドボイラー。
【請求項３】
前記燃焼室内炉床に設けられ、未燃燃料を撹拌及び灰だし兼用棒をモーター動力により回転可能にし、連続もしくは所定時間を経過したことに応じて前記回転モーターに起動信号を出力するタイマー手段と両方を、備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッドボイラー。
【請求項４】
前記ハイブリッドボイラーの液体熱交換器は、円筒形燃焼室に沿ってフレキシブル金属パイプを直接多層固着する液体間接加熱及び輻射熱による燃料加熱方式を特徴とする請求項１または２または３に記載のハイブリッドボイラー。
【請求項５】
前記ハイブリッドボイラーの気体熱交換器は、円筒形燃焼室に沿ってメタルラス又は、パンチングメタルを直接多層固着し、熱交換面積増加せしめる気体接触加熱方式を特徴とする請求項１または２または３または４に記載のハイブリッドボイラー。
【請求項６】
前記ハイブリッドボイラーの灰だし口下部に灰受け箱を備え、炉床撹拌時に旋回火炎と同様に旋回する飛灰及び落下灰を、貯留できることを特徴とする請求項１または２または３または４または５に記載のハイブリッドボイラー。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、バイオマス固体燃料および動植物廃油等の難燃性燃料であっても、点火から短時間でボイラーを起動することが可能で、特に寒冷地や寒冷時における難燃性高粘度の液体燃料を完全燃焼することができるハイブリッドボイラー
【背景技術】
【０００２】  バイオマスペレット等の固体燃料と液体燃料として天ぷら油などの廃食油を輻射熱で燃料加熱し、ボイラー等の燃料に使用するようにしたボイラー。【０００３】  従来のバイオマス固形燃料ボイラーは、燃焼室内の炉床にペレット燃料を投入し、下部より燃焼空気を送り込み、燃焼空気圧で燃料ペレットを流動させ燃焼促進手段とから構成されている。
廃油等高粘度液体燃料ボイラーは、燃料を高温高圧に前処理し、粘度・熱量を調整し、廃油用バーナーでボイラー燃焼室に吹き込む手段とから構成されている。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】  近年あっては、バイオマス燃料用ボイラーとして、バイオマスペレット燃料ボイラーが脚光を浴びてる。バイオ・リサイクル・フューエルは、動・植物油を改質処理して燃料化するものである。このバイオ・リサイクル・フューエルは、燃料原液である植物由来・動物由来の油脂分を含む液状バイオマス資源の種類によっては、背景技術が対象としている廃食油を再生した再生油相当であったり、あるいはそれよりもさらに低品位かつ高粘度の燃料油として作成される。【０００５】  背景技術では、排ガスの熱を利用して再生油を加熱して、その流動性を高めるようにしているが、排ガス流量に大きく左右される加熱熱量は、ボイラー点火始動時に十分に得られず、再生油を流動化するのにかなり長い時間を要する。さらに低品位・高粘度のバイオ・リサイクル・燃料を加熱するには、排ガスの熱ではきわめて不十分であって、ボイラー起動後さらに長時間を要する。特に、この種の燃料油の加熱の問題は、寒冷地使用や寒冷時使用で顕著であり、排ガスの熱より加熱では、代替燃料として有用なバイオ・リサイクル・燃料の供給を、ボイラー点火から短時間で行うことができないという課題があった。【０００６】  本考案は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、バイオ・リサイクル・フューエル等の高粘度燃料であっても、ボイラー点火から短時間で十分に加熱して流動化させることが可能で、特に寒冷地や寒冷時における高粘度燃料の廃油ボイラーへの早期安定燃焼を達成することができる、点火及び助燃用バーナーなしで、燃焼空気旋回ノズル及び、燃料供給予熱配管で燃料を燃焼室の輻射熱で加熱し、完全燃焼可能なボイラーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本考案にかかる燃焼空気供給方式は、センターダクトに複数ノズルを設置し、任意方向に旋回流を起こし、高速旋回ガス化燃焼火炎を誘起させる方式、及び液体燃料供給装置の燃料加熱システムは、液体燃料をポンプで燃焼室に投入する燃料油パイプを燃焼室外壁に固着し、燃焼熱で粘度低減及燃焼特性を改善する燃料加熱手段がもうけられることを特徴とする。【０００８】  前記燃焼室上部に固形燃料バイオマスペレット投入口が設けられ、ペレット供給機の発停を温度調節計の信号で任意間欠パルスで行うようにしたことを特徴とする。【０００９】  前記バイオマスペレットの燃焼残渣を炉床自動撹拌棒で流動させ、早期完全燃焼完了手段を備えたことを特徴とする。【０００１０】  前記ハイブリッドボイラーの液体熱交換器は、円筒形燃焼室に沿ってフレキシブル金属パイプを直接多層固着する液体間接加熱及び燃焼室の輻射熱による燃料加熱方式を特徴とする。【０００１１】  また、ハイブリッドボイラーの灰だし口下部に灰受け箱を備え、燃焼撹拌時に火炎と共に旋回する落下灰を受け、燃焼室外に貯留できることを特徴とする。【０００１２】  前記ハイブリッドボイラーの気体熱交換器は、円筒形燃焼室に沿ってメタルラス又は、パンチングメタルを直接多層固着する接触気体加熱方式を特徴とする。
【考案の効果】
【０００１３】  本考案にかかる燃焼空気供給方法及び燃料供給装置の燃料加熱システムにあっては、バイオ・リサイクル・フューエル等の高粘度燃料であっても、ボイラー点火から短時間で十分に加熱して流動化させることができ、特に寒冷地や寒冷時における高粘度燃料のボイラーへの早期供給完全燃焼を達成することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００１４】  以下に、本考案にかかるハイブリットボイラーの好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。実施形態にかかる燃料供給装置の燃料加熱システムは基本的には図１に示すように、液体燃料を燃焼室１に供給する燃料供給手段としての給油ポンプ６と、当該給油ポンプ６に直列接続され、鉱物廃油およびバイオマス動植物油など高粘度廃油燃料の液体燃料を加熱する予熱供給配管ラインと、バイオマスペレット等の固形燃料供給口１７がそれぞれ設けられ、液体燃料か固体燃料かを選択する燃料選択手段とを備え、燃料選択手段は、燃焼管理用の温度調節計とから構成される。【０００１５】  燃焼室上部の温度が第１設定温度か否かを検出する温度検出手段を備え、第１設定温度以下のときに助燃液体燃料を供給させる。燃焼始動から所定温度を計測し、所定温度を経過したことに応じて、廃油燃料をパルス又は可変速送油ポンプ６に起動信号を出力するタイマー手段を備える。燃焼室上部の温度が第２設定か否かを検出し、第２設定温度を超えたことに応じて固形燃料投入機に起動信号を出力する。【０００１６】  図１に示すように、実施形態にかかるハイブリッド燃焼装置の燃料選択システムでは、熱交換器としての燃焼室１に複数種の燃料が供給される。【０００１７】  バイオ・フューエルの燃料原液となる植物由来・動物由来の脂肪分を含む液状バイオマス資源としては、通常燃料化には適さない飽和脂肪酸を主体とするあるいは多量に含む、加工油脂でバター、動物性油脂である牛脂、豚脂、植物性油脂の中でも、パーム核油、ポーム油、ヤシ油を使用することができるとともに、その他の大豆油、ゴマ油、米ぬか油、なたね油、オリーブ油、べに花油（ハイオレイン、ハイリノール）、ひまわり油、コーン油、さらに魚油のキハダマグロ、マイワシ、サケから抽出される油など、各種の動物性・植物性油脂を使用できる。【０００１８】  燃焼空気用ファン５の供給空気は燃焼空気ダクト８により、燃焼室に導入され、燃焼空気供給ダクト及びノズル１４の放出空気によって旋回流を起こし、可燃物をガス化および燃焼を促進させ完全燃焼させるようになっている。【０００１９】  燃焼室内に残留される未燃残渣は、炉床撹拌減速モーター２と連結される炉床撹拌シャフト１１と炉床撹拌棒９により撹拌され、燃焼空気の接触面が増し、急速に燃焼が完結する。燃焼に伴い発生する灰は、炉内を旋回しながら炉外の灰溜ボックスに貯留されるようになっている。【０００２０】このような実施形態にあっても、作用・効果を奏することはもちろんである。以上の実施形態にあっては、難燃性燃料として、バイオ・フューエルを例示して説明したが、重油などその他の高粘度難燃性燃料であっても本発明を適用できることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本考案にかかるハイブリッドボイラー装置の燃料燃焼システムの実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】  １  燃焼室及びヘッドプレート
２  炉床撹拌減速モーター
３  排気筒
４  熱交換用ファン
５  燃焼空気用ファン
６  燃料送油ポンプ
７  本体装置ベースプレート
８  燃焼空気用ダクト
９  炉床撹拌棒
１０  灰溜ボックス
１１  熱風及び温水出口
１２  水管及びメタルラス熱交換器
１３  炉床撹拌シャフト
１４  燃焼空気供給ダクト及びノズル
１５  ボイラー本体フレーム
１６  液体燃料サービスタンク
１７  固形燃料投入口
【図１】
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