(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円盤状で軸線が略水平方向へ延びるよう配置され、基端面側の中心部に微粉炭供給管が接続され、内部に中心部から放射状に延びる複数の仕切板が配設され、該仕切板で仕切られた各空間に微粉炭が分配供給される分配器と、
該分配器の先端面側にその軸線を中心として周方向へ所要間隔をあけて略水平方向へ延びるよう並設され且つ前記各空間に接続される複数の微粉炭管と、
該各微粉炭管の先端部に湾曲形成され、且つ微粉炭を分配器の軸線を中心とする旋回流として噴出させるノズル部と
を備えたことを特徴とする微粉炭バーナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微粉炭バーナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は一般的な石炭焚ボイラにおけるミルと微粉炭バーナの一例を表わすものであって、図４中、１は石炭焚のボイラ本体、２はボイラ本体１の火炉、３はボイラ本体１内に微粉炭を噴射して燃焼させるための微粉炭バーナ、４は石炭を粉砕して微粉炭とするためのミル、５は一次空気９をミル４ヘ供給するための一次空気供給管、６は一次空気供給管５途中に設けられた一次空気シャットダンパ、７はミル４で粉砕された微粉炭を微粉炭バーナ３へ導くための微粉炭供給管、８は微粉炭供給管７途中に設けられたカットダンパである。
【０００３】
前記微粉炭供給管７は一台のミル４に複数本（図４の例ではＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの六本）設けられて、それぞれ個別の微粉炭バーナ３に接続されており、ミル４の運転時には、一次空気シャットダンパ６を開き、一次空気供給管５から一次空気９をミル４内へ導入し、且つ所望のカットダンパ８を開いた状態で、石炭を給炭機（図示せず）によりミル４へ投入し、該ミル４において石炭を粉砕し、粉砕された微粉炭を一次空気９により微粉炭供給管７を介して微粉炭バーナ３へ空気搬送し、ボイラ本体１の火炉２内において燃焼させるようになっている。
【０００４】
前記微粉炭バーナ３は、図５に示されるように、バーナ外筒１０とバーナ内筒１１とを同芯状に配設し、該バーナ外筒１０の基端部所要箇所に、その接線方向へ延びるよう微粉炭導入口１２を突設し、該微粉炭導入口１２に前記ミル４（図４参照）から延びる微粉炭供給管７を接続してなる構成を有しており、火炉２側壁に形成されたスロート部１３を覆うように設けられたウインドボックス１４を貫通して、前記バーナ外筒１０の先端部がスロート部１３に開口するようにしてある。
【０００５】
前記スロート部１３とウインドボックス１４との間に形成された空間には、ウインドボックス１４から火炉２へ供給される燃焼用の二次空気１５の旋回力を調整するためのエアレジスタ１６を、スロート部１３の周りを円形に囲むように配置すると共に、エアレジスタ１６の内側には、二次空気１５を内側と外側とに分離するためのインナベーン１７を周方向へ複数配設し、更に、ウインドボックス１４とバーナ内筒１１の基端部とを、三次空気管１８によって連通せしめ、三次空気１９をバーナ内筒１１へ導くようにしてある。
【０００６】
尚、前記バーナ内筒１１の軸心部にはオイルバーナ２０が抜き差し可能に挿入されている。
【０００７】
図５に示される微粉炭バーナ３においては、ミル４（図４参照）で粉砕された微粉炭２１が微粉炭供給管７と微粉炭導入口１２を介してバーナ外筒１０の内部へ一次空気９と一緒に供給され、バーナ外筒１０の基端部において旋回力を与えられ、該バーナ外筒１０とバーナ内筒１１との間の空間を周方向に旋回しながら先端側へ流動し、バーナ外筒１０の先端開口部からスロート部１３へ噴出し、ウインドボックス１４からエアレジスタ１６とインナベーン１７とを介して供給される二次空気１５並びにバーナ内筒１１の先端部から供給される三次空気１９と混合して、火炉２内で燃焼が行われるようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の如き従来の微粉炭バーナ３では、バーナ外筒１０の基端入口部での微粉炭２１の遠心力による粗粒と細粒の分離により、バーナ外筒１０の先端噴出部の外周側ほど粗粒が多く、内周側ほど細粒が多くなり、バーナ外筒１０の先端噴出部で微粉炭２１の粒度の不均一が発生すると共に、バーナ外筒１０の基端入口部から先端噴出部までの微粉炭２１の一次空気９による搬送の際、重力の影響によりバーナ外筒１０の先端噴出部の上部ほど微粉炭２１の濃度が薄く、下部ほど微粉炭２１の濃度が濃くなり、バーナ外筒１０の先端噴出部で微粉炭２１の濃度の不均一が発生し、このような微粉炭２１の粒度並びに濃度の不均一により、二次空気１５並びに三次空気１９といった燃焼用空気とのミキシング効率が低下し、未燃分が増加し、低ＮＯｘ化の障壁となっていた。
【０００９】
本発明は、斯かる実情に鑑み、先端噴出部における微粉炭の粒度並びに濃度を均一化することができ、微粉炭と燃焼用空気とのミキシング効率を向上し得、未燃分を減少させることができ、低ＮＯｘ化につながる微粉炭バーナを提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、中空円盤状で軸線が略水平方向へ延びるよう配置され、基端面側の中心部に微粉炭供給管が接続され、内部に中心部から放射状に延びる複数の仕切板が配設され、該仕切板で仕切られた各空間に微粉炭が分配供給される分配器と、
該分配器の先端面側にその軸線を中心として周方向へ所要間隔をあけて略水平方向へ延びるよう並設され且つ前記各空間に接続される複数の微粉炭管と、
該各微粉炭管の先端部に湾曲形成され、且つ微粉炭を分配器の軸線を中心とする旋回流として噴出させるノズル部と
を備えたことを特徴とする微粉炭バーナにかかるものである。
【００１１】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１２】
本発明の微粉炭バーナにおいては、ミルで粉砕された微粉炭が微粉炭供給管を介して分配器の内部へ一次空気と一緒に供給され、分配器内部における対向壁に衝突し、複数の仕切板に沿って放射状に分散し、各空間に分配供給され、該各空間に分配供給された微粉炭はそれぞれ、微粉炭管内部を流れて、その先端部に形成されたノズル部から分配器の軸線を中心とする旋回流として噴出され、燃焼用空気と混合して燃焼が行われる。
【００１３】
ここで、本発明の微粉炭バーナの場合、微粉炭が複数の仕切板に沿って放射状に分散する際、微粉炭の遠心力による粗粒と細粒の分離は起こらず、微粉炭バーナの先端噴出部で微粉炭の粒度の不均一は発生しにくくなる。
【００１４】
一方、微粉炭が複数の仕切板に沿って放射状に分散する際、重力の影響により分配器の下部に位置する空間内の微粉炭の濃度が若干濃くなり、これに伴って、下部に位置する微粉炭管内の微粉炭の濃度が若干濃くなるが、各微粉炭管から噴出される微粉炭は、湾曲形成されたノズル部によって強い旋回を与えられるため、微粉炭バーナの先端噴出部では濃度の不均一が発生しにくくなる。
【００１５】
この結果、従来の微粉炭バーナと比較して、微粉炭の粒度並びに濃度の不均一が改善され、燃焼用空気とのミキシング効率が向上し、未燃分が増加しなくなり、低ＮＯｘ化が可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１７】
図１〜図３は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図４及び図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、中空円盤状で且つ内部に中心部から放射状に延びる複数の仕切板２２が配設された分配器２３をその軸線が略水平方向へ延びるよう配置し、該分配器２３の基端面側の中心部に微粉炭供給管７を接続し、前記分配器２３の仕切板２２で仕切られた各空間２４に微粉炭２１が分配供給されるようにし、前記分配器２３の先端面側に、その軸線を中心として周方向へ所要間隔をあけて略水平方向へ延び且つ前記各空間２４に接続されるよう複数の微粉炭管２５を並設すると共に、該各微粉炭管２５の先端部に、微粉炭２１を分配器２３の軸線を中心とする旋回流として噴出させるノズル部２６を湾曲形成し、微粉炭バーナ３を構成する。
【００１８】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００１９】
図１〜図３に示す微粉炭バーナ３においては、ミル４（図４参照）で粉砕された微粉炭２１が微粉炭供給管７を介して分配器２３の内部へ一次空気９と一緒に供給され、分配器２３内部における対向壁に衝突し、複数の仕切板２２に沿って放射状に分散し、各空間２４に分配供給され、該各空間２４に分配供給された微粉炭２１はそれぞれ、微粉炭管２５内部を流れて、その先端部に形成されたノズル部２６から分配器２３の軸線を中心とする旋回流としてスロート部１３へ噴出され、ウインドボックス１４からエアレジスタ１６とインナベーン１７とを介して供給される二次空気１５並びにバーナ内筒１１の先端部から供給される三次空気１９と混合して、火炉２内で燃焼が行われる。
【００２０】
ここで、図１〜図３に示す微粉炭バーナ３の場合、微粉炭２１が複数の仕切板２２に沿って放射状に分散する際、微粉炭２１の遠心力による粗粒と細粒の分離は起こらず、微粉炭バーナ３の先端噴出部で微粉炭２１の粒度の不均一は発生しにくくなる。
【００２１】
一方、微粉炭２１が複数の仕切板２２に沿って放射状に分散する際、重力の影響により分配器２３の下部に位置する空間２４内の微粉炭２１の濃度が若干濃くなり、これに伴って、下部に位置する微粉炭管２５内の微粉炭２１の濃度が若干濃くなるが、各微粉炭管２５からスロート部１３へ噴出される微粉炭２１は、湾曲形成されたノズル部２６によって強い旋回を与えられるため、微粉炭バーナ３の先端噴出部では濃度の不均一が発生しにくくなる。
【００２２】
この結果、図５に示されるような従来の微粉炭バーナ３と比較して、微粉炭２１の粒度並びに濃度の不均一が改善され、二次空気１５並びに三次空気１９といった燃焼用空気とのミキシング効率が向上し、未燃分が増加しなくなり、低ＮＯｘ化が可能となる。
【００２３】
こうして、先端噴出部における微粉炭２１の粒度並びに濃度を均一化することができ、微粉炭２１と燃焼用空気とのミキシング効率を向上し得、未燃分を減少させることができ、低ＮＯｘ化につながる。
【００２４】
尚、本発明の微粉炭バーナは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２５】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の微粉炭バーナによれば、先端噴出部における微粉炭の粒度並びに濃度を均一化することができ、微粉炭と燃焼用空気とのミキシング効率を向上し得、未燃分を減少させることができ、低ＮＯｘ化につながるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の側断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。
【図４】石炭焚ボイラにおけるミルと微粉炭バーナの一例を表わす概要構成図である。
【図５】従来の微粉炭バーナの一例を示す側断面図である。
【符号の説明】
３  微粉炭バーナ
７  微粉炭供給管
２１  微粉炭
２２  仕切板
２３  分配器
２４  空間
２５  微粉炭管
２６  ノズル部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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