(57)【要約】【課題】点火バーナの燃料として例えばＣ重油を使用可能とし、設備コストを低減できる点火装置を提供する。【解決手段】重油バーナを点火する点火装置は、噴射領域２０にその先端部２１ａを接続する第１流路２１を形成する内管部２３と、内管部２３を囲むように設けられ、内管部２３との間で第２流路２２を形成する外管部２４と、第１流路２１の先端部２１ａ近傍に対して第２流路２２が合流する合流部２５と、噴射領域２０に配置された点火器２６とを備え、第１流路２１に蒸気３１が流通され、第２流路２２に点火用燃料３２が流通されるとともに、合流部２５で蒸気３１により点火用燃料３２が霧状にされて噴射領域２０に供給され、点火器２６は、噴射領域２０に供給された霧状の点火用燃料３２を点火する。【選択図】        図２
2005016840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重油バーナを点火する点火装置であって、
噴射領域にその一端部を接続する第１流路を形成する内管部と、
前記内管部を囲むように設けられ、前記内管部との間で第２流路を形成する外管部と、
前記第１流路の前記一端部近傍に対して前記第２流路が合流する合流部と、
前記噴射領域に配置された点火器とを備え、
前記第１流路に点火用燃料及び所定ガスのうちの一方が流通され、前記第２流路に他方が流通されるとともに、
前記合流部で前記所定ガスにより前記点火用燃料が霧状にされて前記噴射領域に供給され、
前記点火器は、前記噴射領域に供給された霧状の前記点火用燃料を点火することを特徴とする点火装置。
【請求項２】
前記第１流路は前記一端部において複数の分岐流路に放射状に分岐し、
前記合流部では、前記第２流路の一端部が前記分岐流路のそれぞれに合流することを特徴とする請求項１記載の点火装置。
【請求項３】
前記点火用燃料に、前記重油バーナの燃料と同じ重油が用いられることを特徴とする請求項１又は２記載の点火装置。
【請求項４】
前記所定ガスに蒸気が用いられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の点火装置。
【請求項５】
重油バーナを点火する点火装置であって、
第１流路を形成する内管部と、
前記内管部を囲むように設けられ、前記内管部との間で、噴射領域にその一端部を接続する第２流路を形成する外管部と、
前記第２流路の前記一端部近傍に対して前記第１流路が合流する合流部と、
前記噴射領域に配置された点火器とを備え、
前記第１流路に点火用燃料及び所定ガスのうちの一方が流通され、前記第２流路に他方が流通されるとともに、
前記合流部で前記所定ガスにより前記点火用燃料が霧状にされて前記噴射領域に供給され、
前記点火器は、前記噴射領域に供給された霧状の前記点火用燃料を点火することを特徴とする点火装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重油バーナを点火する点火装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ボイラ等に設けられた火炉内で燃料を燃焼させる方式の１つとしてバーナ燃焼方式がある。バーナ燃焼のための燃料に微粉炭を用いる場合、重油バーナによる重油燃焼により炉内温度を高めてから、微粉炭バーナにより微粉炭を燃焼することが行われている（特許文献１参照）。そして、この重油バーナや微粉炭バーナを点火する際に、更に別に設けられた点火バーナ（点火装置）を使って点火することが行われている。この点火バーナの燃料としては、着火しやすいガスや軽油、あるいはＡ重油（ＪＩＳ１種）が用いられることが多い。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３７２２１０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術には以下に述べる問題が存在する。
上記従来技術は、点火バーナの燃料として軽油（あるいはガス、Ａ重油）を用い、重油バーナの燃料として重油（例えばＣ重油（ＪＩＳ３種））を用いており、互いに異なる燃料を用いる構成である。そのため、点火バーナ用の軽油設備、例えば軽油用タンクや供給系・配管系を、重油バーナ用の重油設備とは別に設ける必要があるため、設備コストが高くなるという問題が生じる。点火バーナ用に重油（Ｃ重油）を用いることで、点火バーナ用と重油バーナ用との設備を１つにまとめることも考えられるが、Ｃ重油は点火し難い性状であるため、点火バーナ用の燃料として使うことが従来では困難であり、点火しようとすると点火器として高い消費電力のものを用いる必要がある等の問題が生じる。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、点火バーナの燃料として例えばＣ重油を使用可能とし、設備コストを低減できる点火装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の点火装置は、重油バーナを点火する点火装置であって、噴射領域にその一端部を接続する第１流路を形成する内管部と、前記内管部を囲むように設けられ、前記内管部との間で第２流路を形成する外管部と、前記第１流路の前記一端部近傍に対して前記第２流路が合流する合流部と、前記噴射領域に配置された点火器とを備え、前記第１流路に点火用燃料及び所定ガスのうちの一方が流通され、前記第２流路に他方が流通されるとともに、前記合流部で前記所定ガスにより前記点火用燃料が霧状にされて前記噴射領域に供給され、前記点火器は、前記噴射領域に供給された霧状の前記点火用燃料を点火することを特徴とする。
本発明によれば、火炉内の噴射領域に臨む（接続する）第１流路の一端部近傍に対して第２流路が合流する合流部を設け、点火用燃料が噴射領域に供給される直前に点火用燃料に対して所定ガスを合流することで点火用燃料を良好に霧状にして火炉内の噴射領域に供給することができる。これにより、点火用燃料がＣ重油のような比較的粘度の高いものであっても、点火用燃料を良好に霧状にして噴射領域に供給し、点火器による点火を低い消費電力で円滑に行うことができる。したがって、重油バーナと点火バーナとで使用する燃料の種類を１つにすることができ、設備コストを低減することができる。また、第１流路と第２流路とを所謂２重管構造とすることで、装置全体のコンパクト化を維持しつつ流路断面積を大きくすることができ、高粘度な点火用燃料であっても流路が詰まる等の不都合を抑えることができる。また、点火用燃料として比較的安価なＣ重油を用いることができるので、使用する燃料コストも低減することができる。
【０００７】
本発明の点火装置において、前記第１流路は前記一端部において複数の分岐流路に放射状に分岐し、前記合流部では、前記第２流路の一端部が前記分岐流路のそれぞれに合流することを特徴とする。これにより、点火用燃料は噴射領域に対して放射状に噴射され、点火器で円滑に点火できる。また、分岐流路にすることで、所謂ノズル効果により点火用燃料を高速に噴射でき、更に良好に点火用燃料を霧状にすることができる。
【０００８】
本発明の点火装置において、前記点火用燃料に、前記重油バーナの燃料と同じ重油が用いられることを特徴とする。これにより、重油バーナと点火バーナとで使用する燃料の種類を１つにすることができ、設備コストを低減できる。
【０００９】
本発明の点火装置において、前記所定ガスに蒸気が用いられることを特徴とする。本発明によれば、所定ガスとして蒸気を用いることで、高粘度な点火用燃料を良好に霧状にすることができる。つまり、例えば空気を高粘度なＣ重油に当ててもＣ重油は霧状になりにくいが、比重が大きく高温度な蒸気は空気より流体エネルギーが大きいので、Ｃ重油を円滑に霧状にできる。また、蒸気は高温度であるためＣ重油に当たることによりこのＣ重油の粘度を低下できるので、円滑に霧状にすることができる。
【００１０】
本発明の点火装置は、重油バーナを点火する点火装置であって、第１流路を形成する内管部と、前記内管部を囲むように設けられ、前記内管部との間で、噴射領域にその一端部を接続する第２流路を形成する外管部と、前記第２流路の前記一端部近傍に対して前記第１流路が合流する合流部と、前記噴射領域に配置された点火器とを備え、前記第１流路に点火用燃料及び所定ガスのうちの一方が流通され、前記第２流路に他方が流通されるとともに、前記合流部で前記所定ガスにより前記点火用燃料が霧状にされて前記噴射領域に供給され、前記点火器は、前記噴射領域に供給された霧状の前記点火用燃料を点火することを特徴とする。
すなわち、上述した発明は、内管部で形成される第１流路が噴射領域に臨む（接続される）構成であるが、内管部と外管部との間に形成される第２流路が噴射領域に接続される構成であってもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の点火装置について図面を参照しながら説明する。図１は火炉に設けられた点火装置の一実施形態を示す概略構成図である。
図１において、火炉１の側壁にはバーナポート２が設けられている。本実施形態における火炉１は微粉炭燃焼方式のボイラの一部を構成するものである。バーナポート２には、重油バーナ５と、重油バーナ５を囲むように同心状に設けられた微粉炭バーナ８と、重油バーナ５及び微粉炭バーナ８を点火する点火装置を構成する点火バーナ１１とが取り付けられている。バーナポート２の外側には二次空気３を導入可能なウインドボックス４が設けられており、重油バーナ５及び微粉炭バーナ８はウインドボックス４を貫通するように配置されている。微粉炭バーナ８は、重油バーナ５を取り囲むように設けられたバーナ内筒６と、このバーナ内筒６の外側に設けられたバーナ外筒７とを有しており、微粉炭ミルからの微粉炭１０を一次空気９とともに火炉１内に供給する。また、本実施形態において、重油バーナ５の燃料にはＣ重油が用いられている。
【００１２】
点火バーナ１１は、微粉炭バーナ８の外側において、その先端部（一端部）１１ａを火炉１内の所定領域（噴射領域）２０に配置するように斜めに設けられている。なお、バーナポート２の外側には、ウインドボックス４内に導かれた二次空気３に旋回力を与えると同時にその旋回力を調整するためのエアレジスタ１２が設けられ、また、バーナポート２には、二次空気３を分配するインナーベーン１３が設けられている。
【００１３】
図２は点火バーナ（点火装置）１１を示す構成図、図３は図２の要部拡大図である。図２に示すように、点火バーナ１１は、火炉１内の所定領域である噴射領域２０にその先端部（一端部）２１ａを接続する第１流路２１を形成する内管部２３と、内管部２３を囲むように設けられ、内管部２３との間で第２流路２２を形成する外管部２４と、第１流路２１の先端部２１ａ近傍に対して第２流路２２が合流する合流部２５を形成するチップ部２８と、噴射領域２０に配置された点火器２６とを備えている。そして、本実施形態では、第１流路２１に所定ガスとしての蒸気３１が流通され、第２流路２２に点火用燃料３２が流通される。本実施形態において、点火用燃料３２には重油バーナ５の燃料と同じＣ重油が用いられている。そして、第１流路２１と第２流路２２とで所謂２重管構造が形成されている。また、外管部２４はジャケット２７内に配置されている。
【００１４】
図３に示すように、第１流路２１は、チップ部２８に設けられた複数の分岐流路２９に接続されている。分岐流路２９は第１流路２１の一部を構成しており、第１流路２１の先端部２１ａを放射状（例えば６つ）に分岐する。また、第２流路２２の先端部２２ａも複数（６つ）の分岐流路３３に分岐しており、分岐流路２９のそれぞれに対して合流している。第１流路２１を流通した蒸気３１は、複数（６つ）の分岐流路２９に分岐される。このとき、第１流路２１に対して分岐流路２９は小さい（細い）ため、第１流路２１を流通した蒸気３１はノズル効果により高速で噴射領域２０に噴射される。また、第２流路２２を流通した点火用燃料３２は、合流部２５である分岐流路２９の途中位置において蒸気３１に合流する。点火用燃料３２は蒸気３１により霧状にされて噴射領域２０に噴射供給される。
【００１５】
なお、図２に示すように、チップ部２８の前方には、ジャケット２７に取り付けられたディフューザ３５が設けられており、チップ部２８の先端部から霧状に噴射した点火用燃料３２及び蒸気３１はディフューザ３５を介して噴射領域２０に噴射される。また、点火器２６の点火部（先端部）とチップ部２８の先端部との距離は、使用する点火用燃料３２に応じて最適に設定されており、本実施形態では約１００ｍｍに設定されている。また、点火器２６は比較的大きな点火エネルギー（例えば１６ジュール）を有している。また、内管部２３及び外管部２４を収容するジャケット２７、及び点火器２６はハウジング部４０内に設けられている。そして、内管部２３及び外管部２４を収容するジャケット２７及びディフューザ３５は、不図示の駆動機構により長手方向（軸線方向）に、ハウジング部４０及び点火器２６に対して独立して移動可能となっている。そのため、チップ部２８先端部（すなわち点火用燃料３２噴射位置）と点火器２６先端部（すなわち点火位置）との距離が任意に調整可能となっている。そして、点火用燃料３２の噴射状態に応じて、点火器２６先端部に対するチップ部２８先端部の位置を調整することで、点火を良好に行うことができる。
【００１６】
次に、上述した構成を有する火炉１及び点火バーナ１１の動作について説明する。
まず、第１流路２１に蒸気３１が流通されるとともに第２流路２２に点火用燃料３２が流通され、合流部２５において蒸気３１と点火用燃料３２とが合流する。蒸気３１は高温度で高比重なガスであるため、点火用燃料３２に当たることで、この点火用燃料３２がＣ重油のような比較的高粘度な流体であっても、点火用燃料３２は円滑に霧状に変換される。そして、点火用燃料３２は、チップ部２８の先端部の分岐流路２９から噴射領域２０に対して霧状に噴射される。点火器２６は、噴射領域２０に噴射された霧状の点火用燃料３２を点火する。これにより点火バーナ１１が燃焼する。
【００１７】
点火バーナ１１が燃焼している状態で、重油バーナ５から重油が噴射されることにより、重油バーナ５が点火される。その後、重油バーナ５による重油燃焼を所要時間行って火炉１内部の温度（炉内温度）を高め、炉内温度が所定温度に達した後、重油バーナ５の燃焼が停止される。同時に、点火バーナ１１が燃焼している状態で、微粉炭バーナ８から微粉炭１０が噴射されることにより、微粉炭バーナ８が点火される。その後、徐々に微粉炭１０の供給量を増加して所定の負荷で燃焼させる。
【００１８】
以上説明したように、火炉１内の噴射領域２０に臨む第１流路２１の先端部２１ａ近傍に対して第２流路２２が合流する合流部２５を設け、点火用燃料３２が噴射領域２０に供給される直前に点火用燃料３２と蒸気３１とを合流することで点火用燃料３２を良好に霧状にして火炉１内の噴射領域２０に供給することができる。これにより、点火用燃料３２がＣ重油のような比較的粘度の高いものであっても、点火用燃料３２を良好に霧状にして噴射領域２０に供給し、点火器２６による点火を低い消費電力で円滑に行うことができる。したがって、重油バーナ５と点火バーナ１１とで使用する燃料の種類を１つにすることができ、設備コストを低減することができる。
【００１９】
また、第１流路２１と第２流路２２とを所謂２重管構造とすることで、装置全体のコンパクト化を維持しつつ流路断面積を大きくすることができ、高粘度な点火用燃料３２であっても流路が詰まる等の不都合を抑えることができる。また、点火用燃料３２として比較的安価なＣ重油を用いることができるので、使用する燃料コストも低減することができる。
【００２０】
また、点火用燃料３２を霧状にするガスとして、高温度で高い流体エネルギーを有する蒸気３１を用いることで、高粘度な点火用燃料３２を良好に霧状にすることができる。
【００２１】
なお、本実施形態では、２重管構造のうち内側流路である第１流路２１に蒸気３１が流通され、外側流路である第２流路２２に点火用燃料３２が流通される構成であるが、第１流路２１に点火用燃料３２が流通され、第２流路２２に蒸気３１が流通される構成であってもよい。
【００２２】
また、本実施形態では、内側流路である第１流路２１が、噴射領域２０に臨む（接続する）分岐流路２９に接続され、この分岐流路２９の途中位置に対して第２流路２２が合流する構成であるが、逆に、外側流路である第２流路２２が、噴射領域２０に臨む（接続する）複数の分岐流路に接続され、この分岐流路の途中位置に第１流路２１が合流する構成であってもよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、重油バーナを点火する点火バーナの点火用燃料に、重油バーナの燃料と同じ燃料を用いることができるので、設備コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の点火装置を備えた火炉を示す全体構成図である。
【図２】本発明の点火装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【符号の説明】
１…火炉、５…重油バーナ、８…微粉炭バーナ、１１…点火バーナ（点火装置）、２０…噴射領域、２１…第１流路、２２…第２流路、２３…内管部、２４…外管部、２５…合流部、２６…点火器、２９…分岐流路、３１…蒸気（所定ガス）、３２…点火用燃料
【図１】
2005016840.tif 000003
【図２】
2005016840.tif 000004
【図３】
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