(57)【要約】【課題】固体化石燃料とバイオマス燃料とを混焼させるバイオマス混焼装置および混焼方法において、装置の設置コストの低減化と、バイオマス燃料の落下防止と、バイオマスの完全燃焼化と、スラッギング防止と、さらに燃焼装置全体としての燃焼特性の向上とを図る。【解決手段】炉本体に取り付けられた少なくとも一つの燃焼バーナーに前記混合燃料流体を燃料供給流路を介して供給するに際し、前記燃料供給流路に設けた偏流手段により前記混合燃料流体の搬送流を前記流路の上部壁に向かって偏流させて前記搬送流に前記流路上部壁に向かう分力を生じさせ、それによって前記流体の流れをバイオマス燃料に富む上部バイオマス富裕流と微粉炭に富む下部微粉炭富裕流とに大きく２層流化し、この上下に２層流化された搬送流を同じく前記燃料供給流路に設けたひねり変換手段により左右に分離した２層流に変換させ、燃料バーナーに供給する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粉状の固体化石燃料と微粒状のバイオマス燃料と空気とからなる混合燃料流体を炉本体内に供給して燃焼させるバイオマス混焼装置であって、
前記炉本体に取り付けられた少なくとも一つの燃焼バーナーと、前記混合燃料流体を前記燃焼バーナーに供給する燃料供給流路とを有してなり、
前記燃料供給流路には、前記混合燃料流体の搬送流を前記流路の上部壁に向かって偏流させて前記搬送流に前記流路上部壁に向かう分力を生じさせることにより前記流体の流れを微粒状のバイオマス燃料に富む上部バイオマス富裕流と微粉炭に富む下部微粉炭富裕流とに大きく２層流化する偏流手段と、前記上下に２層流化された搬送流を受けて前記二つの層流を左右に分離した２層流に変換させるひねり変換手段とが設けられていることを特徴とするバイオマス混焼装置。
【請求項２】
前記燃焼バーナーの前記バイオマス富裕流が位置する側の外周に二次空気ノズルが配設されていることを特徴とする請求項１に記載のバイオマス混焼装置。
【請求項３】
前記燃焼バーナーはその噴出方向が前記炉本体の炉心から逸れて炉壁に向かうように前記炉本体に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のバイオマス混焼装置。
【請求項４】
前記偏流手段が前記燃料供給流路のベント部であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のバイオマス混焼装置。
【請求項５】
前記前記偏流手段がキッカーブロックであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のバイオマス混焼装置。
【請求項６】
前記偏流手段が前記燃料供給流路のベント部と該ベント部の上流に形成されたキッカーブロックとの組み合わせからなることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のバイオマス混焼装置。
【請求項７】
前記ひねり変換手段が水平またはほぼ水平な角度から流れに沿って鉛直位置までひねりを加えたリボンスクリューであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のバイオマス混焼装置。
【請求項８】
微粉状の固体化石燃料と微粒状のバイオマス燃料と空気とからなる混合燃料流体を炉本体内に供給して燃焼させるバイオマス混焼方法であって、
前記炉本体に取り付けられた少なくとも一つの燃焼バーナーに前記混合燃料流体を燃料供給流路を介して供給するに際し、前記燃料供給流路に設けた偏流手段により前記混合燃料流体の搬送流を前記流路の上部壁に向かって偏流させて前記搬送流に前記流路上部壁に向かう分力を生じさせ、それによって前記流体の流れをバイオマス燃料に富む上部バイオマス富裕流と微粉炭に富む下部微粉炭富裕流とに大きく２層流化し、この上下に２層流化された搬送流を同じく前記燃料供給流路に設けたひねり変換手段により左右に分離した２層流に変換させることを特徴とするバイオマス混焼方法。
【請求項９】
前記燃焼バーナーの前記バイオマス富裕流が位置する側の外周には二次空気ノズルを配設し、前記燃焼バーナーの噴出口近傍において、前記左右２層流とした混合燃料流体の前記バイオマス富裕流の側部に空気層の流れが形成されるようにしたことを特徴とする請求項８に記載のバイオマス混焼方法。
【請求項１０】
前記燃焼バーナーをその噴出方向が前記炉本体の炉心から逸れて炉壁に向かうように前記炉本体に取り付け、それによって、前記炉本体内に内壁から炉心に向かって空気富裕流とバイオマス富裕流と微粉炭富裕流とが順次配列した渦巻き流として燃焼させることを特徴とする請求項９に記載のバイオマス混焼方法。
【請求項１１】
前記偏流手段として前記燃料供給流路のベント部を用いることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載のバイオマス混焼方法。
【請求項１２】
前記偏流手段としてキッカーブロックを用いることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載のバイオマス混焼方法。
【請求項１３】
前記偏流手段として前記燃料供給流路のベント部と該ベント部の上流に形成されたキッカーブロックとを組み合わせて用いることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載のバイオマス混焼方法。
【請求項１４】
前記ひねり変換手段として水平またはほぼ水平な角度から流れに沿って鉛直位置までひねりを加えたリボンスクリューを用いることを特徴とする請求項８から１３のいずれか１項に記載のバイオマス混焼方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭火力発電システムや産業用ボイラ等において、慣用の石炭等の固体化石燃料の一部を廉価なバイオマス燃料に代替して化石燃料起源のＣＯ2発生量を抑制しつつ効率的なエネルギー産生を可能にするバイオマス混焼装置および混焼方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、固体化石燃料である石炭とバイオマスとの混焼は、産業用ボイラ、事業用ボイラ、さらには各種タービンなどの燃焼によりエネルギーを産生する燃焼装置において、廉価燃料の使用による燃料費の削減が可能であり、さらには化石燃料起源のＣＯ2発生量の抑制に寄与することができ、ひいてはＣＯ2排出権取引に活用可能である。そのために、近年、化石燃料とバイオマス燃料との混焼の利用促進が叫ばれており、米国では再生可能利用政策に加えて規制緩和を実施するに至っている。
【０００３】
近年、石炭とバイオマス燃料とを混焼する燃焼装置として様々なものが提案されている。従来提案されている石炭−バイオマス混焼装置は、石炭の供給量に対して可能な限り多量のバイオマス燃料を代替させることを目的に設計されている。それは、燃料費の削減、化石燃料起源のＣＯ2発生量の抑制という本来の目的を考えれば、当然のことと言える。
【０００４】
バイオマス燃料は、乾燥により着火性、燃焼性が格段に向上するが、微粒化、微粉化しにくいという欠点がある。一方、石炭は、容易に微粉化することができ、従来の石炭燃焼装置で使用している微粉炭は平均粒径は数１０μｍである。これに対して、バイオマス燃料は、石炭に比べて脆性が大きく劣るため、石炭を微粉化する粉砕装置と同等以上の粉砕能力を持つ装置を用いても微粉化の程度は、数ｍｍ程度にとどまる。したがって、バイオマスそれ自体は、乾燥すれば、着火性、燃焼性は十分に高いレベルにあるが、粒径が大きいので、燃料として燃焼装置の炉本体に大量に供給する場合には、微粉度の高い石炭粉末に比べると、遥かに着火性が悪くなる。そのため、炉本体の中で、バイオマス燃料の未燃焼分が多くなり、不完全燃焼状態となり、ＣＯ、ＮＯｘの発生が多くなるという問題が生じる。また、バイオマス燃料は、前述のように粒径が大きいので、炉本体に供給された後、落下しやすく、供給量の一部が炉底に未燃物として残留し、そのため燃焼効率が挙げることができないという問題も生じる。
【０００５】
石炭燃料とバイオマス燃料との混焼装置における前記問題点を解決するために、従来、様々な改良が施された燃焼装置が提案されている。例えば、特許文献１に開示の燃焼装置では、「粉砕された固体化石燃料とバイオマス燃料とを別系統で燃焼炉へそれぞれ供給する燃料供給流路と、両燃料供給流路からの各燃料を燃焼炉に噴出するノズルとして固体化石燃料噴出ノズルを中心側に、バイオマス燃料噴出ノズルを固体化石燃料噴出ノズルの外周側に配した燃焼炉壁面に設けたバーナーと、バイオマス燃料噴出ノズル先端に設けた保炎板とを備える」ことで、前記問題点を解消しようとしている。すなわち、この燃焼装置では、微粉炭を噴出する噴出口の外周にバイオマス燃料を噴出するリング状開口部を有するバイオマス燃料噴出口を形成し、さらに前記バイオマス燃料噴出口の外周に二次空気噴出口を設け、この二次空気の噴出方向を保炎板と称する邪魔板で燃焼火炎に回り込ませることにより、バイオマス燃料の燃焼性を改善しようとしている。
【０００６】
前記特許文献１に開示の燃焼装置では、主燃料である微粉炭の原料の石炭は、温度２００℃程度の搬送用の熱空気とともに石炭ミル内に供給され、内部で乾燥と同時に粉砕が行われて微粉炭となり、熱空気により搬送されて固体化石燃料供給流路に供給される。一方の微粒バイオマス燃料の原料となるバイオマスは、石炭同様に、搬送用の熱ガスとともにバイオマスミル内にて乾燥、粉砕され、微粒バイオマスとなり、熱空気により搬送されてバイオマス燃料供給流路に供給される。
このように従来の燃焼装置では、石炭とバイオマスとは別々に粉砕され、別々に搬送され、別々の燃料バーナーに供給される構成となっている。そのため、旧来の固体化石燃料のみによる燃焼装置と比べると、粉砕装置、燃料供給流路および燃料バーナーからなる一連の燃料供給−燃焼系が一組余分に必要になり、設置コストの低減化のネックとなっている。
【０００７】
さらに、前記特許文献に開示の燃焼装置に限らず、従来の燃焼装置では、微粉炭とバイオマス燃料との着火性、燃焼性、および火炎による浮上性等の燃焼特性が異なっているため、各燃料の供給量および供給割合の制御、炉内の温度制御、炉内への供給空気量の制御が微妙であり、混焼装置における前記問題点、すなわち、バイオマス燃料の落下防止や、バイオマス燃料の燃焼効率の向上、またＣＯ、ＮＯｘ発生の抑制、さらに不完全燃焼を原因とする炉壁へ灰成分の付着（スラッギング）発生の防止等の目的を十分に果たし得ていないのが、現状である。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２２２３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述のように、石炭とバイオマスとを混焼する従来の燃焼装置では、燃料の粉砕および供給系が二組必要としており、設置コストの低減化のネックになっている。また、バイオマス燃料をバーナーから炉内に供給したときの落下問題も十分に解決し得ていない。また、バイオマス燃料の燃焼効率を十分に高めるに至っていない。さらに炉壁へのスラッギングの防止も十分とは言えない。
本発明は、係る事情に鑑みてなされたもので、その課題は、固体化石燃料とバイオマス燃料とを混焼させるバイオマス混焼装置および混焼方法において、装置の設置コストの低減化と、バイオマス燃料の落下防止と、バイオマスの完全燃焼化と、スラッギング防止と、さらに燃焼装置全体としての燃焼特性の向上とを図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明の［請求項１］にかかるバイオマス混焼装置は、微粉状の固体化石燃料と微粒状のバイオマス燃料と空気とからなる混合燃料流体を炉本体内に供給して燃焼させるバイオマス混焼装置であって、前記炉本体に取り付けられた少なくとも一つの燃焼バーナーと、前記混合燃料流体を前記燃焼バーナーに供給する燃料供給流路とを有してなり、前記燃料供給流路には、前記混合燃料流体の搬送流を前記流路の上部壁に向かって偏流させて前記搬送流に前記流路上部壁に向かう分力を生じさせることにより前記流体の流れを微粒状のバイオマス燃料に富む上部バイオマス富裕流と微粉炭に富む下部微粉炭富裕流とに大きく２層流化する偏流手段と、前記上下に２層流化された搬送流を受けて前記二つの層流を左右に分離した２層流に変換させるひねり変換手段とが設けられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の［請求項２］にかかるバイオマス混焼装置は、前記［請求項１］のバイオマス混焼装置において、前記燃焼バーナーの前記バイオマス富裕流が位置する側の外周に二次空気ノズルが配設されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の［請求項３］にかかるバイオマス混焼装置は、前記［請求項１］または［請求項２］に記載のバイオマス混焼装置において、前記燃焼バーナーはその噴出方向が前記炉本体の炉心から逸れて炉壁に向かうように前記炉本体に取り付けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の［請求項４］にかかるバイオマス混焼装置は、前記［請求項１］から［請求項３］のいずれか１項に記載のバイオマス混焼装置において、前記偏流手段が前記燃料供給流路のベント部であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の［請求項５］にかかるバイオマス混焼装置は、前記［請求項１］から［請求項３］のいずれか１項に記載のバイオマス混焼装置において、前記偏流手段がキッカーブロックであることを特徴とする。
【００１５】
本発明の［請求項６］にかかるバイオマス混焼装置は、前記［請求項１］から［請求項３］のいずれか１項に記載のバイオマス混焼装置において、前記偏流手段が前記燃料供給流路のベント部と該ベント部の上流に形成されたキッカーブロックとの組み合わせからなることを特徴とする。
【００１６】
本発明の［請求項７］にかかるバイオマス混焼装置は、前記［請求項１］から［請求項６］のいずれか１項に記載のバイオマス混焼装置において、前記ひねり変換手段が水平またはほぼ水平な角度から流れに沿って鉛直位置までひねりを加えたリボンスクリューであることを特徴とする。
【００１７】
本発明の［請求項８］は、微粉状の固体化石燃料と微粒状のバイオマス燃料と空気とからなる混合燃料流体を炉本体内に供給して燃焼させるバイオマス混焼方法であって、前記炉本体に取り付けられた少なくとも一つの燃焼バーナーに前記混合燃料流体を燃料供給流路を介して供給するに際し、前記燃料供給流路に設けた偏流手段により前記混合燃料流体の搬送流を前記流路の上部壁に向かって偏流させて前記搬送流に前記流路上部壁に向かう分力を生じさせ、それによって前記流体の流れをバイオマス燃料に富む上部バイオマス富裕流と微粉炭に富む下部微粉炭富裕流とに大きく２層流化し、この上下に２層流化された搬送流を同じく前記燃料供給流路に設けたひねり変換手段により左右に分離した２層流に変換させることを特徴とする。
【００１８】
本発明の［請求項９］にかかるバイオマス混焼方法は、前記［請求項８］に記載のバイオマス混焼装置において、前記燃焼バーナーの前記バイオマス富裕流が位置する側の外周には二次空気ノズルを配設し、前記燃焼バーナーの噴出口近傍において、前記左右２層流とした混合燃料流体の前記バイオマス富裕流の側部に空気が富裕な流れが形成されるようにしたことを特徴とする。
【００１９】
本発明の［請求項１０］にかかるバイオマス混焼方法は、前記［請求項９］に記載のバイオマス混焼装置において、前記燃焼バーナーをその噴出方向が前記炉本体の炉心から逸れて炉壁に向かうように前記炉本体に取り付け、それによって、前記炉本体内に内壁から炉心に向かって空気富裕流とバイオマス富裕流と微粉炭富裕流とが順次配列した渦巻き流として燃焼させることを特徴とする。
【００２０】
本発明の［請求項１１］にかかるバイオマス混焼方法は、前記［請求項８］から［請求項１０］のいずれか１項に記載のバイオマス混焼方法において、前記偏流手段として前記燃料供給流路のベント部を用いることを特徴とする。
【００２１】
本発明の［請求項１２］にかかるバイオマス混焼方法は、前記［請求項８］から［請求項１０］のいずれか１項に記載のバイオマス混焼方法において、前記偏流手段としてキッカーブロックを用いることを特徴とする。
【００２２】
本発明の［請求項１３］にかかるバイオマス混焼方法は、前記［請求項８］から［請求項１０］のいずれか１項に記載のバイオマス混焼方法において、前記偏流手段として前記燃料供給流路のベント部と該ベント部の上流に形成されたキッカーブロックとを組み合わせて用いることを特徴とする。
【００２３】
本発明の［請求項１４］にかかるバイオマス混焼方法は、前記［請求項８］から［請求項１３］のいずれか１項に記載のバイオマス混焼方法において、前記ひねり変換手段として水平またはほぼ水平な角度から流れに沿って鉛直位置までひねりを加えたリボンスクリューを用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明にかかるバイオマス混焼装置および混焼方法は、バイオマスと石炭と空気とを搬送の当初から混合流体として供給する構成であるので、石炭の粉砕とバイオマスの粉砕と熱空気との混合を一つの粉砕装置によって行うことが可能であり、粉砕混合後の微粉炭とバイオマス燃料と熱空気との混合物である燃料混合流体の搬送も一つも流路によって供給するようになっている。このように化石燃料とバイオマス燃料との２種類の燃料を使用するにもかかわらず、本発明のバイオマス混焼装置は、燃料を混合状態して一つの燃料供給流路にて炉本体に供給する構造を採用しているため、構造が単純であり、設置コストも廉価に済む。
【００２５】
互いに燃焼特性の異なる二種の燃料を混合状態のまま燃焼バーナーにて燃焼させると、従来の燃焼装置で指摘されている着火性や燃焼性の低下が生じ、好適な燃焼運転が実現できない。しかし、本発明のバイオマス混焼装置では、燃料供給流路内に設けた搬送流の偏心手段によって粗粒富裕流と微粉富裕流との上下の２層に分流するとともに、この上下２層の分流をひねり変換手段によりひねりつつ搬送して燃焼バーナー直前で左右２層の分流に変換するようになっている。
【００２６】
そして、燃料バーナーの前記バイオマス富裕流が位置する側の外周には二次空気ノズルを配設し、前記燃焼バーナーの噴出口近傍において、前記左右２層流とした混合燃料流体の前記バイオマス富裕流の側部に空気が富裕な流れが形成されるようにしている。この空気富裕流の隣接によりバイオマス富裕流の着火性および燃焼性を良好に維持することができる。
【００２７】
しかも、前記燃焼バーナーをその噴出方向が前記炉本体の炉心から逸れて炉壁に向かうように前記炉本体に取り付け、それによって、前記炉本体内に内壁から炉心に向かって空気富裕流とバイオマス富裕流と微粉炭富裕流とが順次配列した渦巻き流として燃焼させるようにしている。この渦巻き流の形成によって、炉内に噴出されたバイオマス富裕流は急な減速を強いられることなくある程度の流速が維持されるので、炉内に入って直ぐに落下することなく、しばらくは浮遊状態に置かれる。このように炉内において微粒状のバイオマス燃料はしばらく浮遊状態にあり、その浮遊状態にあるうちに完全に燃焼されることになる。
【００２８】
したがって、本発明にかかるバイオマス混焼装置および混焼方法によれば、固体化石燃料とバイオマス燃料とを混焼させるバイオマス混焼装置および混焼方法において、装置の設置コストの低減化と、バイオマス燃料の落下防止と、バイオマスの完全燃焼化と、スラッギング防止と、さらに燃焼装置全体としての燃焼特性の向上とを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明にかかる燃焼装置および燃焼方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を好適に説明するための例示に過ぎず、なんら本発明を限定するものではない。
【００３０】
なお、本発明において、バイオマスとは生物資源のことを言う。バイオマスとしては、例えば農業生産物または副産物、木材、植物等が例示される。バイオマスの変換目的などにもよるが、燃料・原料の供給面という観点から、大量入手が容易なものや、生育・成長速度が速いものなど、燃料・原料としての供給が安定しているものが好ましい。草木類・木本類の植物性バイオマスの一例を示すと、トウモロコシ類、イネ類、スイートソルガムなどのサトウキビ類、ネピアグラスなどの牧草類、木材類などが挙げられる。また、本発明においては、バイオマスの代替原料として使用可能な有機性廃棄物等を用いてもよい。
【００３１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明にかかるバイオマス混焼装置の第１の実施の形態を示す図である。
図中の符号１は炉本体に取り付けられる燃焼バーナーである。この燃焼バーナー１には燃料供給流路２が連結されている。この燃料供給流路２には、不図示の燃料破砕装置において石炭とバイオマスとが熱空気の存在下で同時に粉砕されて得られた３者の混合物が搬送流体として供給される。
【００３２】
前記搬送流体（混合燃料流体）３が搬送させる燃料供給流路２の燃焼バーナー１近傍において、流路２の上流側の下部にキッカーブロック（偏流手段）４が設けられ、その下流にはリボンスクリュー（ひねり変換手段）５が設けられている。
【００３３】
前記キッカーブロック４は、流路２の流れ方向に対して傾斜した斜面を有している。そのため、上流から搬送されてきた前記混合燃料流体３はキッカーブロック３によって流路２の上壁に向けて流れ方向を変えられる。この偏流作用により混合燃料流体３には流路２の上壁に向かう分力（遠心力）が加えられる。流体３中の粒径の大きな成分程、前記遠心力を強く受けることになり、キッカーブロック４を通過した後の混合燃料流体の流れは、バイオマス燃料を多く含む層流（バイオマス富裕流）３Ａと、微粉炭を多く含む微粉炭富裕流３Ｂの上下２層流となる。
【００３４】
図２に示すように、前記リボンスクリュー５は板材の一端を水平もしくはほぼ水平位置に置き、他端に向かって流れに沿って鉛直位置までひねりを加えた部材である。このリボンスクリュー５は、前述のように上下２層流となった混合燃料流体３を受けて、その２層流をほぼ９０度ひねるようにして流しつつ左右２層流に変換する。左右２層流となった混合燃料流体３は前記燃焼バーナー１を介して炉本体内へ噴出される。
【００３５】
図１に示すように、前記燃料バーナー１の前記バイオマス富裕流３Ａが位置する側の外周には二次空気ノズル６を配設し、前記燃焼バーナー１の噴出口近傍において、前記左右２層流とした混合燃料流体の前記バイオマス富裕流３Ａの側部に空気が富裕な流れが形成されるようにしている。つまり、二次空気ノズル６は偏心ノズルであり、微粉炭富裕流３Ｂ側にはほとんど二次空気は噴出されないようになっている。この二次空気ノズル６による空気富裕流の隣接によりバイオマス富裕流３Ａの着火性および燃焼性を良好に維持することができる。
【００３６】
そして、本発明では、図３に示すように、前記燃焼バーナー１の炉本体７への取り付け位置に工夫を凝らし、バイオマス燃料の着火性および燃焼性と、微粉炭の着火性および燃焼性とを同時に良好な状態に保てるようにしている。すなわち、燃焼バーナー１をその噴出方向が前記炉本体７の炉心から逸れて炉壁に向かうように前記炉本体７に取り付けている。図では、４基の燃焼バーナー１を矩形の炉本体７の４隅に設けており、各燃焼バーナー１の噴出方向は、炉心を逸れて炉壁に沿う方向に設定されている。この時、燃焼バーナー１の位置は前記混合燃料流体のバイオマス富裕流が炉壁側に位置するように調整される。かかる構成によって、前記炉本体７内に内壁から炉心に向かって空気富裕流６Ａとバイオマス富裕流３Ａと微粉炭富裕流３Ｂとが順次配列した渦巻き流を構成することになる。この渦巻き流が維持されたまま、燃焼されることになる。
【００３７】
炉本体７内における前述の渦巻き流の形成によって、炉７内に噴出されたバイオマス富裕流３Ａは急な減速を強いられることなくある程度の流速が維持される。そのため、バイオマス燃料は炉７内に入って直ぐに落下することなく、しばらくは浮遊状態に置かれる。このように炉７内において微粒状のバイオマス燃料はしばらく浮遊状態にあり、その浮遊状態にあるうちに完全に燃焼されることになる。このようにバイオマス燃料は灰化することなく完全燃焼されるので、炉壁に灰が付着するスラッギング現象が生じることもない。このスラッギング防止には、炉壁に直接接するのが燃料流ではなく空気富裕流６Ａであることも寄与している。
【００３８】
一方の微粉炭は粒径が数１０μｍ単位の粉体であるので、より少ない酸素量で容易に着火し、しかも酸素量は過剰ではないので、十分に燃焼されながらもＮＯｘの発生も抑制することができる。
【００３９】
このように、本発明にかかるバイオマス混焼装置および混焼方法によれば、固体化石燃料とバイオマス燃料とを混焼させるバイオマス混焼装置および混焼方法において、装置の設置コストの低減化と、バイオマス燃料の落下防止と、バイオマスの完全燃焼化と、スラッギング防止と、さらに燃焼装置全体としての燃焼特性の向上とを図ることができる。
【００４０】
（第２の実施の形態）
図４は本発明の第２の実施例を示すもので、図１に示した装置の構成要素と同一構成要素には同一符号を付して説明を簡略化する。
本実施の形態の特徴は、偏流手段として燃料供給流路２０を屈曲させて得られたベント部２０ａを用いることにある。ベント部２０ａではその屈曲部位の上壁に混合燃料流体３が押しつけられることになる。その結果、前記キッカーブロック４による偏流作用と同様の偏流作用が実現され、リボンスクリュー５の直前で、バイオマス富裕流３Ａと微粉炭富裕流３Ｂからなる上下２層流が形成されることになる。リボンスクリュー５より下流の構成および作用は前記第１の実施例と同様である。
なお、この実施の形態において、さらにベント部の上流にキッカーブロックを設けるようにしても良い。それによって、偏流作用をより確かなものとすることができる。
【００４１】
なお、前記各実施の形態では、バーナーの形状を矩形管形状として図示したが、円筒管形状であってもよい。同様に、炉本体の形状を矩形としたが、円筒形状の火炉であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上説明したように、本発明のバイオマス混焼装置および混焼方法によれば、固体化石燃料とバイオマス燃料とを混焼させるバイオマス混焼装置および混焼方法において、装置の設置コストの低減化と、バイオマス燃料の落下防止と、バイオマスの完全燃焼化と、スラッギング防止と、さらに燃焼装置全体としての燃焼特性の向上とを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施の形態の燃焼装置の燃焼バーナーおよびその近傍を含む要部の側断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の燃焼装置の構成要素の一つであるリボンスクリューの斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の燃焼装置の炉本体と燃焼バーナーとの取り付け構造および炉内における燃焼炎の構造を示す平断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の燃焼装置の燃焼バーナーおよびその近傍を含む要部の側断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  燃焼バーナー
２  燃料供給流路
３  混合燃料流体
３Ａ  バイオマス富裕流
３Ｂ  微粉炭富裕流
４  キッカーブロック（偏流手段）
５  リボンスクリュー（ひねり変換手段）
６  二次空気ノズル
６Ａ  空気富裕流
７  炉本体
２０  燃料供給流路
２０ａ  ベント部（偏流手段）
【図１】
2005241107.tif 000003
【図２】
2005241107.tif 000004
【図３】
2005241107.tif 000005
【図４】
2005241107.tif 000006