(57)【要約】【課題】  簡単な装置で建築廃材などを熱エネルギーとして利用することができ、燃焼後に回収される木炭灰は有機肥料原料として使用することが可能な、微粉木炭による燃焼方法及び燃焼装置を提供する。【解決手段】  燃焼室に混合噴射器を介して微粉木炭収納器と一次空気供給器を取り付け、この一次空気供給器から供給される空気と微粉木炭収納器から供給される微粉木炭を混合して燃焼室へ高圧空気で混合した微粉木炭を供給する。燃焼室へ供給された微粉木炭に着火して、微粉木炭を燃焼させ、燃焼後に発生する木炭灰は灰回収器で回収する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粉木炭収納器から供給された微粉木炭と高圧一次空気供給器から供給された一次空気を混合する工程と、
混合した高圧空気混合微粉木炭を加熱ヒータにより加熱して、燃焼室に噴射する工程と、
燃焼室に噴射された高圧空気燃焼微粉木炭を着火する工程と、
燃焼室に燃焼に必要な空気を供給する工程
を有することを特徴とした微粉木炭の燃焼方法。
【請求項２】
前記微粉木炭の粒径を０．１〜１．０ｍｍとした請求項１記載の微粉木炭の燃焼方法。
【請求項３】
前記微粉木炭の含水率を０〜３５重量％とした請求項１又は２記載の微粉木炭の燃焼方法。
【請求項４】
前記高圧一次空気供給器の一次空気圧を９．８×１０４〜４．９×１０５Ｐａとした請求項１、２又は３記載の微粉木炭の燃焼方法。
【請求項５】
前記微粉木炭と前記一次空気の混合比を１：３〜１：７とした請求項１〜４のいずれかに記載の微粉木炭の燃焼方法。
【請求項６】
微粉木炭を燃焼させるための燃焼室と、
この燃焼室内に微粉木炭を空気とともに噴射する混合噴射器と、
この混合噴射器に取り付けられた微粉木炭収納器と、
前記混合噴射器に高圧空気を供給する一次空気供給器と、
前記混合噴射器の近傍に設けられ、微粉木炭と一次空気を混合した高圧空気混合微粉木炭を加熱するヒータと、
前記燃焼室へ供給された高圧空気混合微粉木炭に着火する着火手段と、
前記燃焼室に高圧空気混合微粉木炭を燃焼させるための空気を供給する二次空気供給器と、
を備えることを特徴とする微粉木炭燃焼装置。
【請求項７】
前記微粉木炭収納器を交換可能に取り付けた請求項６記載の微粉木炭燃焼装置。
【請求項８】
前記微粉炭収納器から供給する微粉木炭の量を制御する微粉木炭制御弁と、
前記一次空気供給器から供給する空気量を制御する一次空気制御弁と、
を備える請求項６又は７記載の微粉木炭燃焼装置。
【請求項９】
前記燃焼室における燃焼によって発生する木炭灰を回収する回収器を燃焼室の外に備える請求項６、７又は８記載の微粉木炭燃焼装置。
【請求項１０】
前記灰回収器が、
燃焼後に発生する木炭灰を吸引力により自動的に回収する請求項６〜９のいずれかに記載の微粉木炭燃焼装置。
【請求項１１】
前記燃焼室の微粉木炭の燃焼を検知する炎センサーと、
この炎センサーによる燃焼検知信号にもとづいて前記燃焼室に空気を供給する二次空気供給器と、
を有する請求項６〜１０のいずれかに記載の微粉木炭燃焼装置。
【請求項１２】
前記燃焼室の微粉木炭の燃焼温度を検知する温度センサーと、
この温度センサーから温度検知信号を入力するシステム制御部と、
このシステム制御部から出力される微粉木炭量制御信号を入力して前記混合噴射器に供給する微粉木炭量を制御する前記微粉木炭制御弁と、
前記システム制御部から一次空気量制御信号を入力して前記混合噴射器に供給する空気量を制御する前記一次空気制御弁と、
前記システム制御部から二次空気供給信号を入力して前記燃焼室に空気量を調整する前記二次空気供給器と、
を有する請求項６〜１１のいずれかに記載の微粉木炭燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粉木炭を燃料とした燃焼方法及び微粉木炭燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、工業炉やボイラー等の燃焼設備の燃料には、液体燃料の石油や固体燃料の石炭が使用されている。わが国の一次エネルギー供給に占める石炭の割合は、２０００年度には１７．９％あり、エネルギー源としての石炭は、今後とも主要なエネルギー源として位置づけられている。
しかし、石炭から排出される単位エネルギーあたりのＣＯ２排出量は、石油などの液体燃料と比較して多く、また、従来から石炭の燃焼は、大量の窒素酸化物が排出されるという問題が指摘されていた。
【０００３】
そこで、石炭を粉砕し、粒径が７５μｍ以下の粒子を約８０％程度とした微粉炭を燃料とした微粉炭燃焼装置が開発された。これにより、炉内に微粉炭を吹き込むことによって石炭の燃焼効率を良くさせ、結果的に、単位エネルギーあたりのＣＯ２の排出量を減少させることが可能となった。
また、窒素酸化物の発生を抑制するために、燃焼室で微粉石炭を二段燃焼させる方法や燃焼室で微粉石炭の燃焼を還元させる還元ゾーンを設けた燃焼装置が開発され、微粉石炭の燃焼に伴う窒素酸化物の排出量を減少することが可能となった。
さらに、この微粉炭燃焼に微粉炭の完全燃焼に必要な空気を供給し、高温空気燃焼技術を適用することによって、バーナー出口近傍部の微粉炭を急速に着火して高温の火炎を炉内で形成し、酸素を急速に消費させて窒素酸化物の排出量を低減させることも可能となった。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２７２８１０号公報
【特許文献２】特開平５−２４０４０３号公報
【特許文献３】特開平７−２６０１０６号公報
【特許文献４】特開２０００−２５７８１１号公報
【０００５】
ここで、一般的な、微粉石炭を用いた燃焼装置の構造を図６にもとづいて説明する。
粗粒石炭３１は粗粒石炭タンク３０に貯留され、微粉石炭燃焼室３９で燃焼される直前に粗粒炭供給器３２によって粉砕器３３に供給され微粉石炭に粉砕される。粗粒石炭は、例えば、堅形ボールミルや回転分級機を内蔵したローラミル等の粉砕機によって微粉石炭に粉砕される。
一方、高温空気３４は送風機３５によって粉砕機３３に供給される。供給された高温空気３４は、粉砕機内の粗粒石炭３１を乾燥するとともに、粉砕された微粉石炭を吸い上げ、微粉石炭供給路３６を通ってバーナー３７へと導かれ、バーナー燃焼空気３８とともに微粉石炭燃焼室３９に噴出される。
微粉石炭の燃焼の際には、微粉石炭燃焼室３９で微粉石炭を二段燃焼させたり微粉石炭燃焼室３９に還元ゾーンを設けたりすることによって、窒素酸化物の排出量を減少させることが可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、燃焼室で微粉石炭を二段燃焼させるため、また、燃焼を還元させる還元ゾーンを燃焼室に設けることにより、燃焼装置が大型化される問題があった。そのため、燃焼室の還元ゾーンを小さくした微粉石炭燃焼装置が開発されるに至ったが、還元ゾーンを完全に取り除くことは困難であり、微粉石炭燃焼装置の小型化は実現されていない。
また、バーナー出口近傍部の微粉炭を急速に着火して高温の火炎を炉内で形成し、酸素を急速に消費させて窒素酸化物の排出量を低減させる技術は複雑であるため、微粉石炭燃焼装置の小型化、簡易化は実現できないのが現状である。
【０００７】
また、このように石炭による微粉炭燃焼装置についての研究開発が多数なされている一方、木炭を粉砕した微粉木炭を燃料とした微粉木炭燃焼装置については、未だ開発されていない。石炭と比較して木炭を安定調達することが困難であることが、開発遅延の原因と考えられる。
微粉木炭を燃料とする燃焼装置が開発される場合には、建築廃材などを微粉木炭に加工することにより熱エネルギーとして活用することができる。特に、我が国の建築廃棄物のうち、木材や各種ボード類などの木質廃棄物は年間６００万トンに達するが、そのリサイクル率は４割以下であり、多くは廃棄・焼却されているのが現状である。
したがって、リサイクルされることなく廃棄・焼却されている建築廃材を容易かつ安価に生産できる微粉木炭に加工し、それを燃料とした微粉木炭燃焼装置を開発できれば、資源の再利用の観点からも有効である。
【０００８】
本発明は、以上のような従来の技術が有する問題を解決するために提案された微粉木炭燃焼方法及び微粉木炭燃焼装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１記載の微粉木炭燃焼方法は、微粉木炭収納器から供給された微粉木炭と高圧一次空気供給器から供給された高圧空気を混合する工程と、混合した高圧空気混合微粉木炭を加熱ヒータにより加熱して、燃焼室に噴射する工程と、燃焼室に噴射された高圧空気燃焼微粉木炭を着火する工程と、燃焼室に燃焼に必要な空気を供給する工程を有する方法としてある。
このような方法とすると、微粉木炭を高圧空気と混合して高圧空気混合微粉木炭を生成し、それを熱して燃焼室へ噴射させ、燃焼室に噴射させた微粉木炭に着火することにより燃焼室で微粉木炭を燃焼し、さらに燃焼に必要な空気を燃焼室に供給することができる。
これにより、微粉木炭を使用した微粉木炭燃焼方法が実現できる結果、建築廃材などを微粉木炭にすることにより熱エネルギーとして活用することが可能となる。
【００１０】
本発明の請求項２記載の微粉木炭燃焼方法は、前記微粉木炭の粒径を０．１〜１．０ｍｍとした方法としてある。
このような方法とすると、燃焼室で微粉木炭を完全燃焼させることが可能となる。
【００１１】
本発明の請求項３記載の微粉木炭燃焼方法は、前記微粉木炭の含水率を０〜３５重量％とした方法としてある。
このような方法とすると、微粉木炭の含水率が最大３５重量％あっても、微粉炭収納器から混合噴射器へ微粉木炭が閉塞せずに流下する。また、微粉木炭は、含水率が最大３５重量％あっても、高圧空気と良好な状態で混合することができ、さらに加熱ヒータによって加熱されることにより、燃焼室で燃焼することができる。
【００１２】
本発明の請求項４記載の微粉木炭燃焼方法は、前記一次空気圧を９．８×１０４〜４．９×１０５Ｐａとした方法としてある。
このような方法にすると、微粉木炭と高圧空気を均等に混合することが可能であり、また、混合噴射器から適切な流速（圧力）で微粉木炭を燃焼室へ噴射することができる。
【００１３】
本発明の請求項５記載の微粉木炭燃焼方法は、前記微粉木炭と前記一次空気の混合比を１：３〜１：７とした方法としてある。
このような方法とすると、混合噴射器内で微粉木炭と空気を均一に混合することが可能である。
【００１４】
本発明の請求項６記載の微粉木炭燃焼装置は、微粉木炭を燃焼させるための燃焼室と、この燃焼室内に微粉木炭を空気とともに噴射する混合噴射器と、この混合噴射器に取り付けられた微粉木炭収納器と、前記混合噴射器に高圧空気を供給する一次空気供給器と、前記混合噴射器の近傍に設けられ、微粉木炭と一次空気を混合した高圧空気混合微粉木炭を加熱するヒータと、前記燃焼室へ供給された高圧空気混合微粉木炭に着火する着火手段と、前記燃焼室に高圧空気混合微粉木炭を燃焼させるための空気を供給する二次空気供給器と、を備える構成としてある。
このような構成からなる本発明の微粉木炭燃焼装置によれば、微粉木炭を燃料とするボイラー等の燃焼装置を簡易な構造とすることができる。また、微粉木炭を燃料とする微粉木炭燃料装置は、燃料として石炭を使用する場合と異なり、窒素酸化物の発生を抑制するための装置等を設ける必要がない。そのため、燃焼装置を小型化することが可能となる。
【００１５】
本発明の請求項７記載の微粉木炭燃焼装置は、前記微粉木炭収納器を交換可能に取り付けた構成としてある。
このような構成とすると、微粉木炭燃焼装置に備えられた微粉木炭収納器を密閉した状態で交換することができるため、微粉木炭の粉塵をまき散らすことなく、取り扱いが容易になり、また、装置周辺の環境を良好に保つことができる。さらに、収納器に収納できる微粉木炭の容量が明確になるため、収納器の交換時期を容易に予想することができる。
【００１６】
本発明の請求項８記載の微粉木炭燃焼装置は、前記微粉炭収納器から供給する微粉木炭の量を制御する微粉木炭制御弁と、前記一次空気供給器から供給する空気量を制御する一次空気制御弁と、を備える構成としてある。
このような構成にすると、混合噴射器に供給する微粉炭量と空気量を調整することができることから、微粉木炭と空気を一定割合で混合することが可能となる。
【００１７】
本発明の請求項９記載の微粉木炭燃焼装置は、前記燃焼室における燃焼によって発生する木炭灰を回収する回収器を燃焼室の外に備える構成としてある。
このような構成にすると、燃焼後の木炭灰は、ほとんど燃焼室外へ排出され、回収器により回収することができる。したがって、燃焼室からの木炭灰の取り出しを頻繁に行う必要がなくなる。
【００１８】
本発明の請求項１０記載の微粉木炭燃焼装置は、前記灰回収器が、燃焼後に発生する木炭灰を吸引力により前記木炭灰を自動的に回収する構成としてある。
このような構成にすると、燃焼室で燃焼された微粉木炭を自動的に灰回収器により回収することができるので、燃焼室の連続運転が可能となる。
【００１９】
本発明の請求項１１記載の微粉木炭燃焼装置は、前記燃焼室の微粉木炭の燃焼を検知する炎センサーと、この炎センサーによる燃焼検知信号にもとづいて前記燃焼室に空気を供給する二次空気供給器と、を有する構成としてある。
このような構成とすると、炎センサーが燃焼タンクの炎を感知することにより、燃焼タンク内に空気を供給し、運転開始時の一連の動作を自動的に行うことが可能となる。なお、炎センサーからの燃焼検知信号は、炎センサーから直接、燃焼検知信号を二次空気供給器に出力してもよいし、また、システム制御部を介して二次空気供給器に出力してもよい。
【００２０】
本発明の請求項１２記載の微粉木炭燃焼装置は、前記燃焼室の微粉木炭の燃焼温度を検知する温度センサーと、この温度センサーから温度検知信号を入力するシステム制御部と、このシステム制御部から出力される微粉木炭量制御信号を入力して前記混合噴射器に供給する微粉木炭量を制御する前記微粉木炭制御弁と、前記システム制御部から一次空気量制御信号を入力して前記混合噴射器に供給する空気量を制御する前記一次空気制御弁と、前記システム制御部から二次空気供給信号を入力して前記燃焼室に空気量を調整する前記二次空気供給器と、を有する構成としてある。
このような構成とすると、燃焼室の温度が低下したときは、微粉木炭及び空気を燃焼室に供給して温度を上昇させ、燃焼室の温度が上昇したときは、燃焼室へ供給する微粉木炭及び空気を遮断又は減少して温度を下降させ、燃焼室内の温度を一定に保つことができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明の微粉木炭燃焼方法及び微粉木炭燃焼装置によれば、大量に発生する建設廃棄物のうち木材の廃棄物の有効活用が期待できる。
すなわち、建築廃材などを微粉木炭に加工することにより熱エネルギーとして利用することができる。
また、廃棄物処理の問題だけでなく、石炭などの化石燃料の代替燃料として微粉木炭を使用して微粉木炭燃料装置を稼働することができることから、窒素酸化物の排出量等を減少させることができるため、環境保護の面からも本発明は有効である。
【００２２】
さらに、燃焼後に回収される木炭灰は、原料が木材であるため、有機肥料原料として使用することが可能である。すなわち、建築廃材などを微粉木炭に加工して容易に燃焼室内に供給が可能であり、燃焼後には最終的に残留する木炭灰を有効利用することができる。
なお、微粉木炭を燃料とする微粉木炭燃料装置は、燃料に石炭を使用しないため、窒素酸化物の発生を抑制するための装置等を設ける必要がなく小型化することが容易である。このような微粉木炭燃焼装置は、例えば、植物の温室栽培で室温保持のための給熱装置として利用することができる。この場合、燃焼により排出される二酸化炭素は、温室栽培される植物への二酸化炭素の供給源となり、栽培植物の成長を促進させる効果も期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明に係る微粉木炭燃焼装置の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る微粉木炭燃焼装置の構成図である。
微粉木炭収納器１は、燃料となる微粉木炭を収める収納器である。収納器内の微粉木炭は、微粉木炭収納器１の下部に取り付けられた微粉木炭制御弁１１によって微粉木炭の供給量を制御されながら混合噴射器３へ流下する。微粉木炭収納器１は、ホッパ型のものの他、図１に示すようなタンクタイプやボンベタイプなどの容器を用い、取り替え可能とすることもできる。微粉炭収納器１の口部は、微粉木炭制御弁１１と着脱可能に連結できる構成としてあり、微粉木炭収納器１の口部には、開閉バルブ１９が設けてある。
高圧一次空気供給器２は、混合噴射器３に高圧空気を供給するための装置であり、混合噴射器３との間に空気圧を制御するための一次空気制御弁１２が設けてある。
【００２４】
混合噴射器３は、微粉木炭収納器１から供給される微粉木炭と高圧一次空気供給器２から供給される高圧空気を混合した高圧空気混合微粉木炭を噴射器先端のノズルから燃焼室４へ供給（噴射）する。なお、高圧空気混合微粉木炭は、燃焼室で着火又は燃焼しやすくするため、燃焼室へ噴射される前に混合噴射器３の周囲の一部又は全周に設けたヒータ１０により加熱される。
イグナイター６は、燃焼室４に送られた高圧空気混合微粉木炭を着火するための着火手段で、混合噴射器３先端のノズル部分に備えられている。
燃焼室４には炎センサー７及び温度センサー８が設けられている。炎センサー７は、燃焼室に噴射された微粉木炭の着火を検知し、燃焼室内の炎を監視し、また、温度センサー８は、燃焼室の温度を検知する。
【００２５】
二次空気供給器９は、燃焼室４に送られた高圧空気混合微粉木炭を燃焼させるための空気を送る。燃焼室４で燃焼された微粉木炭は木炭灰となってサイクロン型灰回収器５によって吸引される。サイクロン型灰回収器５は、回収器の外部に取り付けられた換気ファンなどで木炭灰を吸引する。木炭灰はサイクロン型回収器５の内部で回転し、粒径の大きい木炭灰は、回収器の底に落下する。また、粒径の小さい微粉木炭は回収器の外部に取り付けられた換気ファン等によって回収器の外へ排出された後、回収される。粒径の大きい木炭灰が回収器の底にある程度滞留したときには、回収蓋２０を開いて、木炭灰を回収する。
なお、システム制御部１３は、微粉木炭燃焼装置を制御するためのコンピュータであり、炎センサー７、温度センサー８等からの信号にもとづいて、二次空気供給器９、加熱ヒータ１０、微粉木炭供給弁１１、一次空気制御弁１２等を制御する。
【００２６】
微粉木炭燃焼装置は、構造上、微粉石炭燃焼装置と比較して小型化できる有利な特徴がある。
微粉石炭を燃焼すると大量の窒素酸化物が発生するため、微粉石炭を燃焼するときには、微粉石炭の燃焼にともなう窒素酸化物の発生を抑制するための機器、設備を微粉石炭燃焼装置に設ける必要がある。
例えば、微粉石炭燃焼装置には、窒素酸化物の発生を抑制するために、燃焼室内で微粉石炭を二段燃焼させたり、燃焼室に還元ゾーンを設けたりする必要がある。また、微粉石炭を燃焼室内で急速に着火し、完全に微粉石炭を燃焼させることによって、窒素酸化物の発生を抑制させることも可能であるが、これを実現するためには、特別な燃焼バーナーや燃焼室が必要となる。
したがって、燃焼室が大型化し又は燃焼装置全体が複雑化し、その結果、微粉石炭燃焼装置を小型化するのが困難である。
一方、微粉木炭を燃焼させる場合には、窒素酸化物がほとんど発生しないため、燃焼室に還元ゾーン等を設ける必要がなく、また、特別な燃焼バーナー等を燃焼設備に設ける必要もない。したがって、燃焼室を容易に小型化でき、また、燃焼装置自体を単純化することができることから、微粉木炭燃焼装置の小型化が可能である。
【００２７】
図２は、微粉木炭の燃焼を制御するためのシステム制御部と燃焼装置を構成する機器の信号系統を示すブロック図である。
システム制御部１３は、始動開始検知部１４、加熱ヒータ温度検知部１５、温度センサー温度検知部１６及び燃焼検知部１７から構成されており、微粉木炭燃焼装置を構成する機器の制御を行う。また、システム制御部１３には、燃焼装置を作動させるためのスイッチである燃焼始動ボタン１８が備えられている。
始動検知部１４は、燃焼始動ボタン１８から燃焼始動信号を入力すると加熱ヒータ１０に加熱ヒータ制御信号を出力する。
加熱ヒータ温度検知部１５は、加熱ヒータ１０から加熱ヒータ上昇信号を入力するとイグナイター６にイグナイター着火信号を、微粉木炭制御弁１１に微粉木炭量制御信号を、一次空気制御弁１２に一次空気制御信号を出力する。
温度センサー温度検知部１６は、温度センサー８から温度検知信号を入力すると微粉木炭制御弁１１に微粉木炭量制御信号を、一次空気制御弁１２に一次空気制御信号を、二次空気供給器９に二次空気供給信号を出力する。
燃焼検知部１７は炎センサー７から燃焼検知信号を入力すると二次空気供給信号を二次空気供給器９に出力する。
【００２８】
微粉木炭制御弁１１は、加熱ヒータ温度検知部１５から微粉木炭制御信号を入力したとき、あるいは、温度センサー温度検知部１６から微粉木炭制御信号を入力したとき、微粉木炭制御弁１１を開き、微粉木炭収納器１から混合噴射器３へ微粉木炭を供給する。また、一次空気制御弁１２は、加熱ヒータ温度検知部１５から一次空気制御信号を入力したとき、あるいは、温度センサー温度検知部１６から一次空気制御信号を入力したとき、一次空気制御弁１２を開き、高圧一次空気供給器２から混合噴射器３へ高圧空気を供給する。
【００２９】
加熱ヒータ１０は、システム制御部１３の始動検知部１４から加熱ヒータ制御信号を入力すると所定温度まで加熱し、微粉木炭収納器１と高圧一次空気供給器２から供給される微粉木炭と一次空気を混合した高圧空気混合微粉木炭を加熱する。加熱ヒータ１０が所定温度に達すると、燃焼室４に噴射される高圧空気微粉木炭を加熱する準備が整うことになり、加熱ヒータ温度検知部１５は、一次空気制御弁１２に一次空気制御信号を出力する。
【００３０】
一次空気制御信号を入力すると一次空気制御弁１２は開放される。これにより、高圧空気が混合噴射器３に供給され、燃焼室４に微粉木炭が噴射される。
イグナイター６は、加熱ヒータ温度検知部１５からイグナイター着火信号を入力すると燃焼室に噴射され微粉木炭に着火する。これにより燃焼室４で微粉木炭の燃焼が開始される。
炎センサー７は、燃焼室４の微粉木炭の燃焼を検知したとき、燃焼検知部１７へ燃焼検知信号を出力する。これにより、燃焼検知部１７は、二次空気供給器９に二次空気信号を出力する。
温度センサー８は、燃焼室４の燃焼温度が上昇または下降を検知したとき、温度センサー温度検知部１６へ温度検知信号を出力する。
【００３１】
二次空気供給器９は、温度センサー温度検知部１６または燃焼検知部１７から二次空気供給信号を入力したとき、燃焼室４への二次空気の供給、停止あるいは、増減を制御する。これにより、二次空気供給器９は燃焼室へ微粉木炭の燃焼に必要な量の空気を供給することができる。
【００３２】
本発明に係る微粉木炭の燃焼の手順について、図３に示すフロー図にもとづいて説明する。
システム制御部１３の始動検知ボタンのスイッチボタンを押すと（ステップ１）、加熱ヒータ１０が稼動して混合噴射器３を加熱する（ステップ２）。加熱ヒータ温度検知部１５は、加熱ヒータが所定温度に達したかどうかをチェックする。（ステップ３）。加熱ヒータが所定温度に達すると、微粉木炭と一次空気は混合噴射器３に供給され混合される（ステップ４）。
ここで、微粉木炭の粒径は燃焼室での微粉木炭の完全燃焼を考慮して、０．１〜１．０ｍｍとするのが好ましい。特に、０．１〜０．５ｍｍとするのが好ましい。また、円滑な燃焼を実現するために、微粉木炭の含水率は０〜３５重量％であるのが好ましい。さらに、微粉木炭と空気が均一に混合するよう考慮すると、一次空気圧は９．８×１０４〜４．９×１０５Ｐａで混合噴射器３に供給するのが好ましい。
【００３３】
混合噴射器３に取り付けられた加熱ヒータ１０は、微粉木炭と一次空気を混合した高圧空気混合微粉木炭を加熱する（ステップ５）。
ここで、微粉木炭と一次空気の混合比は微粉木炭と空気が均一に混合するよう考慮して、１：３〜１：７の割合とするのが好ましい。特に、好ましくは１：５の割合とするのが好ましい。
高圧空気混合微粉木炭は加熱ヒータ１０によって加熱され、混合噴射器３の先端ノズルから燃焼室４に噴射される（ステップ６）。混合噴射器３の先端ノズル近傍に取り付けられたイグナイター６は、燃焼室４に噴射された微粉木炭に着火する（ステップ７）。炎センサー７が燃焼室４の燃焼を検知するまでイグナイター６は一定間隔で微粉木炭の着火を繰り返す（ステップ８）。炎センサー８が燃焼室４の微粉木炭の燃焼を検知したときには、二次空気供給器９は、二次空気を供給する（ステップ９）。これにより、燃焼室４で微粉木炭の連続燃焼が開始される（ステップ１０）。
【００３４】
温度センサー８は、燃焼室４の燃焼温度があらかじめ設定した燃焼温度の許容範囲に入っているか否かを検知する（ステップ１１）。温度センサー８が許容範囲に入っていると判断した場合には、そのまま燃焼室４で微粉木炭の燃焼を継続し、燃焼後の木炭灰は、燃焼室４上部に取り付けられたサイクロン型灰回収器５により自動的に回収される（ステップ１２）。
一方、燃焼室の燃焼温度があらかじめ設定した燃焼温度の許容範囲に入っていないと判断した場合には、次に、燃焼室の空気量に過不足が生じているか否か判断する（ステップ１３）。この判断は、例えば、燃焼室４の出口にガスセンサーを設け、燃焼ガス中の成分比を検出して行う。ここで、燃焼室の空気量に過不足が発生した場合には、二次空気供給器９の作動状態を調整することにより、燃焼室へ供給する空気量を増減させる。燃焼室の空気量が多すぎれば、微粉木炭量は少ないために燃焼は弱くなり、逆に、空気量が少なすぎれば、微粉木炭は不完全燃焼を起こす。いずれにしても微粉木炭量と空気量のバランスが悪いため燃焼温度が下がるため、両者のバランスをとる必要がある（ステッ１４）。
【００３５】
燃焼室の空気量に過不足がない場合には、燃焼熱の需要が増減したか否か判断する（ステップ１５）。この判断は、例えば、燃焼室の出口に温度センサーあるいは風量センサー等を設け、これらの変化を検出して行う。ここで、燃焼熱の需要が増減した場合には、燃焼室４へ供給する微粉木炭量及び空気量を調整する（ステップ１６）。具体的には、燃焼熱の需要が増大した場合には、燃焼室４の温度が低下するため、燃焼室４へ微粉木炭と空気を供給する。逆に、燃焼熱の需要が減少した場合には、燃焼室の温度が上昇するため、燃焼室４への微粉木炭と空気の供給を減少または停止をする。
【００３６】
燃焼室４の空気量に過不足がなく、燃焼熱の需要は増減しないのに燃焼室の温度が低下する場合には、燃焼室４へ供給される微粉木炭量が減少していると判断する（ステップ１７）。微粉木炭の供給量が減少している場合には、微粉木炭収納器１の微粉木炭量が不足していると考えられるため、微粉木炭収納器１のボンベなどを交換することによって、微粉木炭収納器１に微粉木炭を充填する（ステップ１８）。
なお、温度センサー８は、燃焼室の空気量の過不足を判断するためにだけ用いてもよい。この場合、燃焼室４の燃焼温度が許容範囲に入らないときに、燃焼室の空気量の過不足を判断することができ、ガスセンサーは不要となる。
【００３７】
以上、本発明の装置について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係る装置は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、木炭灰の自動回収器は、サイクロン型回収器５に限られるものでなく、自動で木炭灰を回収できるものであればよい。また、微粉木炭収納器１として、ボンベタイプ等のものを用いるときは容器の口部に開閉バルブ１９を設けるとともに、前記口部を微粉木炭制御弁１１と着脱可能に連結できる構成とする。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上、説明したように、本発明の微粉木炭の燃焼方法によれば、廃材などを熱エネルギーとして有効利用することができる。また、本発明の微粉木炭燃焼装置によれば、廃材などを微粉木炭に加工して、それを燃料とするボイラーなどに利用することができることから、産業上の利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係る微粉木炭燃焼装置の概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る微粉木炭燃焼装置の微粉木炭の燃焼を制御するためのシステム制御部と燃焼装置を構成する機器の信号系統を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る微粉木炭の燃焼の手順を示すフロー図である。
【図４】一般的な微粉石炭を使用した燃焼装置の概略図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  微粉木炭収納器
２  高圧一次空気供給器
３  混合噴射器
４  燃焼室
５  サイクロン型灰回収器
６  イグナイター
７  炎センサー
８  温度センサー
９  二次空気供給器
１０  加熱ヒータ
１１  微粉木炭制御弁
１２  一次空気制御弁
１３  システム制御部
１４  始動検知部
１５  加熱ヒータ温度検知部
１６  温度センサー温度検知部
１７  燃焼検知部
１８  燃焼始動ボタン
１９  開閉バルブ
２０  回収蓋
３０  粗粒石炭貯蔵タンク
３１  粗粒石炭
３２  粗粒石炭供給器
３３  粉砕機
３４  高圧空気
３５  送風機
３６  微粉石炭供給路
３７  バーナー
３８  バーナー燃焼空気
３９  微粉石炭燃焼室
【図１】
2004251617.tif 000003
【図２】
2004251617.tif 000004
【図３】
2004251617.tif 000005
【図４】
2004251617.tif 000006