(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル先端で燃料油と水を混合し、混合直後の水混合燃料を噴霧して燃焼させる油圧噴霧式のバーナ、バーナへ水を供給するための水供給ポンプ、バーナへの水供給を制御する水供給制御弁、バーナへ燃料油を供給するための燃料供給ポンプ、バーナへの燃料油供給を制御する燃料供給制御弁、バーナの火炎の有無を検出する火炎検出器をそれぞれ設けているノズル先端水混合型液体バーナにおいて、各補機類と接続しておき、１．燃料供給ポンプを稼働、２．燃料供給制御弁を開、３．火炎検出器が火炎有りを検出、という各信号が入力されている場合にのみ水供給制御弁を開き、上記のいずれかの信号が入力されない場合には、水供給制御弁を閉じる制御を行うことを特徴とするノズル先端水混合型液体バーナにおける水供給制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のノズル先端水混合型液体バーナにおける水供給制御装置において、着火時の場合には、燃料供給ポンプを稼働し、燃料供給制御弁を開いており、火炎検出器が火炎有りの検出を開始した後であって、火炎安定期間経過後に水供給制御弁を開く制御を行うことを特徴とするノズル先端水混合型液体バーナにおける水供給制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はノズル先端水混合型液体バーナにおける水供給制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ノズルチップ部に水注入孔を設けておき、ノズル先端で水と燃料油を混合させ、混合直後の水混合燃料を噴霧して燃焼させるノズル先端水混合型液体バーナがある。該バーナは燃焼直前の燃料油に水を混合するものであるため、エマルジョン燃料のように、混合状態を長く保持する必要は無く、燃料油中に乳化剤を加えたり専用のミキサーにより混合しなくとも、簡単な装置でエマルジョン燃料と同等のＮＯｘ低減効果を得ることができる。
【０００３】
エマルジョン燃料による燃焼の場合は、燃料油と水を予めミキサー混合した混合油をバーナに供給するものであり、エマルジョン化は燃焼の実施に関係なく独立した制御となっていた。しかしノズル先端水混合の場合、ノズル先端部まで燃料油と水が個々に供給され、混合直後に噴射するものであり、燃料油および水の供給はそれぞれ必要なときにのみ行わないと様々な問題が発生する。燃焼途中断火等により燃料油の供給を停止した場合に水供給が継続されていると、水のみが炉内部に噴出し、炉内に滞留した水によって、その後に行われる燃焼工程において不着火や燃焼不良等を引き起こすことがある。また燃焼開始以前や火炎が安定していない状態の時に水供給を行うと、不着火や振動燃焼などの燃焼不良が発生することがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ノズル先端水混合型液体バーナにおいて、不着火や燃焼不良が発生するといった問題の発生を防止することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
ノズル先端で燃料油と水を混合し、混合直後の水混合燃料を噴霧して燃焼させる油圧噴霧式のバーナ、バーナへ水を供給するための水供給ポンプ、バーナへの水供給を制御する水供給制御弁、バーナへ燃料油を供給するための燃料供給ポンプ、バーナへの燃料油供給を制御する燃料供給制御弁、バーナの火炎の有無を検出する火炎検出器をそれぞれ設けているノズル先端水混合型液体バーナにおいて、各補機類と接続しておき、１．燃料供給ポンプを稼働、２．燃料供給制御弁を開、３．火炎検出器が火炎有りを検出、という各信号が入力されている場合にのみ水供給制御弁を開き、上記のいずれかの信号が入力されない場合には、水供給制御弁を閉じる制御を行う。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１は本発明を実施したボイラのバーナ部分の構成図、図２は本発明の一実施例での水供給制御等のタイムチャートである。
【０００７】
バーナ２は、燃料油中に水を注入して水と燃料油を混合させ、水混合燃料を噴霧するノズル１、バーナへ水を供給するための水供給ポンプ３、バーナへの水供給を制御する水供給制御弁４、バーナへ燃料油を供給するための燃料供給ポンプ５、バーナへの燃料油供給を制御する燃料供給制御弁６、バーナの火炎の有無を検出する火炎検出器８、点火スパークを発する点火装置９をそれぞれ設けている。そして水供給ポンプ３、水供給制御弁４、燃料供給ポンプ５、燃料供給制御弁６、火炎検出器８、点火装置９の各補機類とそれぞれ接続しており、各装置における状態の信号を受信し、各装置への制御の信号を発信するコントローラ７を設けている。
【０００８】
バーナの燃焼を開始する場合、コントローラ７はまず燃料供給ポンプ５と水供給ポンプ３の稼働を行わせ、点火装置９によって点火スパークを発生させる。点火スパークは所定時間継続させておき、その間に燃料供給制御弁６を開く。燃料供給制御弁６を開くことによってノズル１へ燃料油が送られ、ノズル１より噴射された燃料油は点火装置９の点火スパークによって火炎を発生し、燃焼を開始する。燃焼が開始されると、火炎検出器８が火炎有りの検出を行い、火炎有りの信号がコントローラ７へ送られる。なお、この時点では水供給制御弁４は閉じられているため、ノズル１への水の供給は行われていない。
【０００９】
コントローラ７は火炎検出器８から火炎有りの信号が入力されたときより経過時間のカウントを行い、経過時間が所定時間ｔに達すると水供給制御弁４を開く出力を行う。着火時や着火直後の火炎が安定していない状態の時は、水の供給を行わないことにより、燃料油のみで燃焼が行われるため、不着火を起こしたり燃焼不良が発生することが無くなる。火炎安定期間が経過した後には水の供給を行っても燃焼不良となることはなく、水を供給することによってＮＯｘの発生量を削減することができる。
【００１０】
水供給は、燃料供給ポンプ５を稼働し、燃料供給制御弁６を開いている状態の時に行う。この時、コントローラ７では、燃料供給ポンプ稼働の信号と、燃料供給制御弁開の信号を発信している。また、火炎検出器８が火炎を検出している場合、コントローラ７には火炎有りの信号が送られている。コントローラ７では、燃料供給ポンプ稼働、燃料供給制御弁開、火炎有りの各信号が入力されている場合に水供給を行い、上記のいずれかの信号が入力されなくなると、コントローラ７は水供給制御弁４を閉じる出力を行う。
【００１１】
例えば燃焼が途中で途絶えると、火炎検出器８からの火炎有りの信号が途絶え、コントローラ７では火炎が無くなったことを検出する。するとコントローラ７は水供給制御弁４に対して閉鎖する信号を出力し、ノズル１への水の供給を停止する。なお、コントローラ７は水供給制御弁４への出力と同時に、燃料供給制御弁６に対して閉鎖する信号の出力と、水供給ポンプ３および燃料供給ポンプ５に対して停止の信号の出力を行っており、ノズル１へは燃料油の供給も停止される。
【００１２】
上記のようにノズル１への水供給を制御することにより、途中断火の発生によって燃料供給が停止している場合に、水のみが供給されて炉内に水が噴射され、炉内に水がたまるということは起きず、その後の燃焼過程において不着火や燃焼不良が発生することはなくなる。
【００１３】
なお、上記実施例では、着火時には火炎有りの検出から所定時間ｔが経過した時を火炎安定期間が経過した時であるとして、水供給制御弁４を開く制御を行った。しかし、水供給制御弁４を開くのは、燃料供給制御弁６を開き、燃料供給ポンプ５を稼働し、火炎検出器８が火炎有りを検出しており、火炎安定期間経過後であるという条件を満たしていればよいため、前記以外の制御も考えられる。例えば燃料供給制御弁６の開、燃料供給ポンプ５の稼働、火炎有りの検出がそれぞれ行われており、所定時間行われる点火スパークが終了すれば水供給制御弁４を開く制御や、火炎検出器８は火炎安定期間が経過した後に火炎有りの検出を開始するものであれば、火炎検出器８によって火炎有りの検出を開始したときに水供給制御弁４を開くなどの制御を行ってもよい。
【００１４】
【発明の効果】
本発明を実施することにより、ノズル先端水混合型液体バーナにおいて、着火時に不着火が発生したり、燃焼不良が発生するといった問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を実施したボイラのバーナ部分の構成図
【図２】  本発明の一実施例での水供給制御等のタイムチャート
【符号の説明】
１  ノズル
２  バーナ
３  水供給ポンプ
４  水供給制御弁
５  燃料供給ポンプ
６  燃料供給制御弁
７  コントローラ
８  火炎検出器
９  点火装置
【図１】
0004146591.tif 000002
【図２】
0004146591.tif 000003