(57)【要約】      （修正有）【課題】エマルジョン燃料の効果的な燃焼方法を提供する。【解決手段】エマルジョン燃料をバーナーノズルから燃焼室内に供給して燃焼させるに際し、併設したバーナーノズルからオイル燃料も燃焼室内に供給し、且つこれら供給燃料をバーナーノズルの前方正面に配した耐火物片に当てながら燃焼させる。なお、オイル燃料はエマルジョン燃料との合計量に対し１０〜４０容量％、エマルジョン燃料の含水率は２０〜６０容量％が好ましく、また耐火物片はバーナーノズルの先端から３０〜６０ｃｍの位置に固定されているのが望ましい。【選択図】図１
2007101068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エマルジョン燃料をバーナーノズルから燃焼室内に供給して燃焼させるに際し、併設したバーナーノズルからオイル燃料も燃焼室内に供給し、且つこれら供給燃料をバーナーノズルの前方正面に配した耐火物片に当てながら燃焼させることを特徴とする燃焼方法。
【請求項２】
オイル燃料の量がエマルジョン燃料とオイル燃料の合計量に対し１０〜４０容量％である請求項１記載の方法。
【請求項３】
エマルジョン燃料の含水率が２０〜６０容量％である請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
エマルジョン燃料用バーナーノズルとオイル燃料用バーナーノズルとを併設してもち、且つ両バーナーノズルの前方正面に耐火物片をもつことを特徴とする燃焼装置。
【請求項５】
耐火物片が円盤形状をしており、且つバーナーノズルの先端から３０〜６０ｃｍの位置に固定されている請求項４記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体燃料の燃焼方法及び装置に関し、特にエマルジョン燃料を用いる燃焼方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水と軽油、灯油、重油、ガソリン等の燃料油（以下、「オイル燃料」という）を乳化剤の存在下に混合して得られるエマルジョン燃料は、燃焼時に窒素酸化物（ＮＯｘ）や煤塵の発生が少ないため、大気汚染防止に有効な燃料であることが知られている（特許文献１、特許文献２）。しかし、エマルジョン燃料はオイル燃料に比し燃焼効率が低く、一部の分野で用いられているにとどまっている。
【０００３】
近年、オイル燃料の価格高騰に伴い、エマルジョン燃料の燃焼効率を高めることができれば、オイル燃料の消費量を低下させることができ、加えて大幅な大気汚染防止効果も得ることができることから、その社会的貢献度は極めて高いといえる。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３４６０７１号公報
【特許文献２】特開平１１−２６３９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、簡単な手段でエマルジョン燃料を完全燃焼させる燃焼方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１に、エマルジョン燃料をバーナーノズルから燃焼室内に供給して燃焼させるに際し、併設したバーナーノズルからオイル燃料も燃焼室内に供給し、且つこれら供給燃料をバーナーノズルの前方正面に配した耐火物片に当てながら燃焼させることを特徴とする燃焼方法である。
【０００７】
本発明は、第２に、オイル燃料の量がエマルジョン燃料とオイル燃料の合計量に対し１０〜４０容量％である上記の方法である。
本発明は、第３に、エマルジョン燃料の含水率が２０〜６０容量％である上記の方法である。
【０００８】
本発明は、第４に、エマルジョン燃料用バーナーノズルとオイル燃料用バーナーノズルとを併設してもち、且つ両バーナーノズルの前方正面に耐火物片をもつことを特徴とする燃焼装置である。
【０００９】
本発明は、第５に、耐火物片が円盤形状をしており、且つバーナーノズルの先端から３０〜６０ｃｍの位置に固定されている上記の装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の燃焼方法及び装置を用いることにより、エマルジョン燃料の完全燃焼が可能となり、経済面及び環境面の両面で大きな社会的貢献を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明において、エマルジョン燃料及びオイル燃料は、前記したとおりのものであるが、これらを構成するオイル燃料としては重油又は灯油がより好ましく用いられる。
【００１２】
本発明で用いるエマルジョン燃料としては、従来知られたエマルジョン燃料を用いることができるが、含水率が１０〜７０容量％、特に２０〜６０容量％のものが好ましく用いられる。エマルジョンを形成するために用いる乳化剤としては、各種の界面活性剤が用いられる。エマルジョンはできるだけ微分散状態のものが好ましく、オイル燃料と乳化剤水溶液とを所定量混合した後、超音波をかけながら混合して得られるエマルジョン燃料が特に好ましく用いられる。
【００１３】
本発明で用いる燃焼装置は、オイル燃料を燃焼させる際に用いる一般的なボイラーを利用できる。ボイラーとしては小型ボイラーが本発明の効果をより十分に発現する点で好ましい。本発明ではバーナーノズルとしてオイル燃料用のものとエマルジョン燃料用のものを併設し、且つバーナー炉内のバーナーノズルの前方正面に耐火物片を配する。この耐火物片はノズルから噴射する燃料が当たる位置に固定される。その位置はバーナーノズルの先端から３０〜６０ｃｍ離れていることが好ましい。
【００１４】
耐火物片はセラミックその他の各種耐火性無機材料からなるものであればよく、その種類には特に制限はない。耐火物片はノズル方向に対しほぼ垂直にその一方の面を配することが好ましい。その形状は円形を中心に種々の多角形状をとりうる。その大きさはバーナーノズルの表面外周が占める面積より大きく、通常その２〜１０倍程度が好ましい。また少なくとも一部に燃料が透過できる孔部分をもつことが好ましい。図１は本発明で用いるに適する耐火物片の一例を示す正面図であり、耐火物片本体１は円盤形状をしている。図では、円盤状耐火物片本体１を鉄製丸棒２で炉の内壁に取りつけると共に、円盤形状の内部には鉄製角棒３を配している。４及び５はそれぞれ耐火物片本体１の内枠と外枠であり、耐火物片をセラミック等で成型する際に必要に応じ取りつける。
【００１５】
バーナーノズルの開口角度はオイル燃焼用の方がエマルジョン燃料用より広角とすることが好ましく、前者を８０度、後者を６０度とすることが特に好ましい。その前後３０％程度の変更は許容しうる。
【００１６】
本発明の燃焼方法では、オイル燃料よりもエマルジョン燃料を多量に用いることが可能であり、通常、前者を燃料全体の１０〜４０容量％用いる。燃焼操作の最初にはオイル燃料だけを燃焼させて耐火物片を高温に加熱し、その後両燃料を連続的に燃焼させることが好ましい。
【００１７】
このように操作することによって、燃焼温度を１０００〜１１００度といった高温に容易に上昇させることができ、水蒸気を水成ガスに変換させ、エマルジョン燃料を構成する水とオイルを完全燃焼させることができる。
次に実施例によって本発明を例証する。
【実施例１】
【００１８】
（燃焼装置の製造）
市販の重油用バーナー（オリンピア工業（株）製ＬＢオイルバーナー）のバーナーノズルをダブルノズルとし、一つはオイル燃料専用ノズルとし、その開口角度は８０度とした。もう一つのノズルはエマルジョン燃料専用とし、角度は６０度のものを製造した。
【００１９】
次に、外枠直径２０ｃｍ、内枠５ｃｍ、厚さ８ｃｍの円盤状鉄枠を作り、外枠と内枠の間をキャスターブル（セラミック）で埋め込み、外枠には直径１．５ｃｍ、長さ５ｃｍの丸棒を左右それぞれに取り付けた。又内枠には１．５ｃｍ角の角棒を取り付け耐火物片を製造した。
【００２０】
耐火物片はバーナーの円胴内部のノズルより５０ｃｍの位置の中心に取り付けた。
エマルジョン燃料として、水５５：重油４５の容積比率のエマルジョン燃料を用いた。
まず、対照試験として、装置から耐火物片をはずして、エマルジョン燃料を燃焼させた。最高温度は７２０度で、円胴先端に水蒸気が見受けられた。
【００２１】
次に、耐火物を取り付け、ノズル角度８０度６０度で着火時にオイル燃料だけを用い、その１０秒後にエマルジョン燃料も燃焼させた。オイル燃料を１５〜２０容量％エマルジョン燃料を８０〜８５容量％常時燃焼させた。この操作を５回繰り返した。燃焼温度は、１２１０度、１２１０度、１２００度、１２２０度、１１９０度であった。
【００２２】
いずれも水蒸気の発生は見られなかった。系中での水蒸気の微爆発で一部水成ガス化したエマルジョン中の水分子が耐火物片に当たる衝撃で、完全に水成ガス化して完全燃焼することが確認された。またオイルの分子も水蒸気の微爆発の影響を受けて、猛烈な勢いで耐火物片に衝突することでその分子がより細分化され、完全燃焼することが確認された。
【実施例２】
【００２３】
実施例１の装置を用い、エマルジョン燃料専用ノズルの角度を５５度とし３回燃焼を行ったところ、燃焼温度は１１２０度、１１１０度、１０９０度と十分な高温であり、両燃料共完全燃焼したことを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明で用いる耐火物片の一例を示す正面図。
【符号の説明】
【００２５】
１  耐火物片
２  丸棒
３  角棒
４  内枠
５  外枠
【図１】
2007101068.tif 000003