(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状の気体燃料バーナの中心部に配設した霧化燃料ノズルに液体燃料及び加圧気体を供給して霧化し、該霧化燃料を気体燃料による火炎中に噴霧して混焼させるようにしたバーナ装置において、燃焼停止時にまず霧化燃料ノズルに接続される液体燃料供給管からの液体燃料の供給のみを停止して、一定時間経過後に霧化燃料ノズルに接続される蒸気供給管からの加圧気体の供給を停止し、該加圧気体停止時以後に気体燃料の供給を停止するようにして成る混焼装置。
【請求項２】
リング状の気体燃料バーナの中心部に配設したロータリカップに液体燃料を供給して霧化し、該霧化燃料を遠心力により気体燃料による火炎中に噴霧して混焼させるようにしたバーナ装置において、燃焼停止時にまず液体燃料の供給を停止して、一定時間経過後にロータリカップの回転を停止し、該ロータリカップ停止時以後に気体燃料の供給を停止するようにして成る混焼装置。
【請求項３】
ボイラあるいは炉内の一定の圧力又は温度を検出するセンサの出力により上記燃焼停止動作を開始せしめると共に、燃焼停止動作開始用の圧力又は温度の設定値よりも若干高い設定値で作動する第二のセンサを設けて、該センサの出力により上記加圧気体及び気体燃料を強制的に遮断するようにして成る請求項１又は２記載の混焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気若しくは温水ボイラあるいは加熱，溶解，乾燥用等の工業炉に用いられ、液体燃料（重油，灯油，軽油等）と気体燃料（天然ガス，プロパンガス等）とを同時に燃焼させる混焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１はこの種の混焼装置に使用するアトマイズ型混焼バーナの一例を示したもので、中心部に霧化燃料ノズル１が貫設され、その周囲に一次空気供給筒２、気体燃料供給筒３及び二次空気供給筒４より成るリング状の気体燃料バーナが設けられている。霧化燃料ノズル１の基端部には液体燃料供給管５と蒸気供給管６とが接続されて、この蒸気の圧力により霧化された液体燃料がノズル１の先端から噴出して、気体燃料と共に燃焼するようになっている。
【０００３】
図２はロータリカップ型混焼バーナの例を示したもので、モータ７によって回転駆動されるロータリカップ８内の中心部に、液体燃料供給管５を通じて液体燃料が注入され、この液体燃料がカップ８の遠心力により微粒化されて、カップ８の周縁から接線方向に広がろうとするが、カップ８の外側にはファン９によって霧化用空気が供給されているために、霧化された液体燃料が斜め外方へ噴霧される。ロータリカップ８の周囲には、一次空気供給筒２、気体燃料供給筒３及び二次空気供給筒４よりなるリング状の気体燃料バーナが構成されており、この気体燃料バーナによって形成される環状の火炎中に上記霧化燃料が噴霧され、混焼が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記いずれの方式の混焼バーナにおいても、燃焼停止時にボイラや加熱炉の圧力センサあるいは温度センサから燃焼停止信号が出力されると、混焼バーナに供給されている気体燃料と液体燃料とが同時に停止され、その後は燃焼空気のみを数秒間流し続けて燃焼室内から燃料を排出する、いわゆるポストパージが行われる。しかしながらアトマイズ型混焼バーナにおいては、霧化燃料ノズル１が気体燃料バーナの中心部に貫設されているために、霧化燃料ノズル１としては管長の長いものが要求されることが多い。従って燃料停止後は、燃料ノズル１内に相当量の液体燃料が残留し、停止期間が長期間にわたると残留した燃料が変質して、ノズル管内やノズル孔に固着し、燃料の流路を閉塞してしまうおそれがあった。また混焼バーナが炉の天井に下向きに設置されているような場合には、燃焼停止後にノズルから高温の炉内に液垂れを生じ、黒煙を生じたり、あるいは再発火したりするなど、安全性にも問題があった。更に図２に示すようなロータリカップ式の混焼バーナにおいても、ロータリカップ８内や燃料供給管５内に液体燃料が残留し、やはりアトマイズ型と同様な問題を生じていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、図１に示すように、リング状の気体燃料バーナの中心部に配設した霧化燃料ノズル１に液体燃料及び加圧気体を供給して霧化し、該霧化燃料を気体燃料による火炎中に噴霧して混焼させるようにしたアトマイズ型混焼バーナにおいては、燃焼停止時にまず霧化燃料ノズルに接続される液体燃料供給管からの液体燃料の供給のみを停止して、一定時間経過後に霧化燃料ノズルに接続される蒸気供給管からの加圧気体の供給を停止し、更に加圧気体停止時以後に気体燃料の供給を停止するようにしたものであり、また図２に示すように、リング状の気体燃料バーナの中心部に配設したロータリカップ８に液体燃料を供給して霧化し、この霧化燃料を遠心力により気体燃料による火炎中に噴霧して混焼させるようにしたロータリカップ型混焼バーナにおいては、燃焼停止時にまず液体燃料の供給を停止して、一定時間経過後にロータリカップ８の回転を停止し、更にロータリカップ８停止時以後に気体燃料の供給を停止するようにしたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図３は発明による混焼装置を蒸気ボイラの加熱用として用いた一実施例を示したもので、混焼バーナ１０としては、図１又は図２に示したものと同一構造のものが使用される。図中１１はボイラ、１２は排気筒である。１３は燃焼停止動作を開始するための第一の圧力センサで、例えばボイラ内の蒸気圧力が７ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ以上で作動して検出出力を出し、制御装置１４ではこの出力信号を受けて液体燃料の供給を遮断すると同時に、加圧気体遮断用タイマＴａ（限時時間ｔａ）及び気体燃料遮断用タイマＴｇ（限時時間ｔｇ＞ｔａ）を起動し、タイマＴａの出力により加圧気体の供給を遮断すると共に、タイマＴｇの出力によって気体燃料の供給を遮断する。燃焼用空気のみによるポストパージは、この後に行われる。なお実際には両タイマＴａ，Ｔｇは、制御装置１４内のマイコンのプログラムで簡単に構成できる。また本実施例では、危険防止のために第一の圧力センサ１３の設定圧力よりも若干高い圧力（例えば８ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ）で作動する第二の圧力センサ１５を設け、その出力信号によって全ての燃料を強制遮断するようになっている。
【０００７】
いま混焼バーナとして図１のアトマイズ型を使用し、霧化燃料ノズル１の内径が１０〜１５ｍｍ，液体燃料弁からノズル１までの距離が５００〜８００ｍｍ，液体燃料供給量が２５〜３５リットル／時，気体燃料供給量が２０〜３０万ｋｃａｌ／時であって、加圧気体を５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ，流量１０Ｎｍ2 ／時の空気とした場合、適切なｔａ（液体燃料停止後の加圧気体継続時間）は２〜３秒、ｔｇ（液体燃料停止後の気体燃料継続時間）は３〜６秒となる。またｔｇ時間内であっても、ボイラ内蒸気圧力が８ｋｇ／ｃｍ2 Ｇを超えた場合には、安全のため第二の圧力センサ１５が作動して、気体燃料及び加圧気体の供給を強制的に停止する。この場合は液垂れ及び黒煙の発生の可能性があるので、ｔａ及びｔｇは可能な限り短くするのが望ましい。なおｔａ及びｔｇはノズル内の残留液の容積、加圧気体の種類（蒸気，空気等），圧力，供給量、気体燃料及び液体燃料の種類，供給量、バーナの構造の違いなどによって異なる。図４のグラフは、気体燃料として天然ガス、液体燃料として重油を使用し、上記条件でｔｇと黒煙発生量との関係を測定した結果を示したもので、この例ではｔｇが４秒以上で黒煙の発生を防止することができる。
【０００８】
【発明の効果】
本発明は上述のように、アトマイズ型の混焼装置にあっては霧化燃料ノズル１内の液体燃料を加圧気体によってほぼ完全に排出し、これを気体燃料によって燃焼させたのちに、またロータリカップ型の混焼装置においてもロータリカップ８内の液体燃料をほぼ完全に消費し燃焼させたのちに、それぞれ気体燃料の燃焼を停止させるものであるから、従来のように運転停止後に重油等の液体燃料がノズル内に残留し、変質してノズル孔を閉塞したり、あるいは液垂れによって運転停止後に再発火したり、黒煙を発生したりする等の問題を解消し得るという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にも用いる従来の混焼バーナの一例を示す縦断面図。
【図２】同じく本発明にも用いる従来の混焼バーナの他の例を示す縦断面図。
【図３】本発明の一実施例を示す混焼装置の概略系統図。
【図４】本発明装置の動作状態を示すグラフ。
【符号の説明】
１  霧化燃料ノズル
２  一次空気供給筒
３  気体燃料供給筒
４  二次空気供給筒
５  液体燃料供給管
６  蒸気供給管
７  モータ
８  ロータリカップ
９  ファン
１０  混焼バーナ
１１  ボイラ
１２  排気筒
１３  第一の圧力センサ
１４  制御装置
１５  第二の圧力センサ
【図１】
0003854342.tif 000002
【図２】
0003854342.tif 000003
【図３】
0003854342.tif 000004
【図４】
0003854342.tif 000005