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JPS59170611A - Method and device for atomizing slurry-shaped fuel - Google Patents

Method and device for atomizing slurry-shaped fuel

Info

Publication number
JPS59170611A
JPS59170611A JP24078683A JP24078683A JPS59170611A JP S59170611 A JPS59170611 A JP S59170611A JP 24078683 A JP24078683 A JP 24078683A JP 24078683 A JP24078683 A JP 24078683A JP S59170611 A JPS59170611 A JP S59170611A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
slurry
mixing chamber
nozzle
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24078683A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ジヨン・ケイ・アランド
モンソア・エヌ・モンソア
ロ−レンス・ジエイ・ムジオ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OKUSHIDENTARU RESEARCH CORP
Original Assignee
OKUSHIDENTARU RESEARCH CORP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by OKUSHIDENTARU RESEARCH CORP filed Critical OKUSHIDENTARU RESEARCH CORP
Publication of JPS59170611A publication Critical patent/JPS59170611A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D1/00Burners for combustion of pulverulent fuel
    • F23D1/005Burners for combustion of pulverulent fuel burning a mixture of pulverulent fuel delivered as a slurry, i.e. comprising a carrying liquid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、石炭粉を水および/またはオイルに分散さ
せたようなスラリー状の燃料を霧化させて燃焼させるた
めの噴霧方法と噴霧装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a spraying method and a spraying device for atomizing and burning slurry-like fuel such as coal powder dispersed in water and/or oil.

石油価格の」1昇と石油資源の減少という理由により、
ボイラの燃焼に残香燃料油(重油)を用いることは、最
早経済的なものではなくなってきている。石炭のような
固形燃料は、この上うな残香燃料油よりも入手しやすく
、コスト的にも有利になっている。しかしながら、固形
燃料を残香燃料油の代替としてボイラの熱源に用いるこ
とは、ボイラが油だきとして構成されていることか紙工
可能であり、燃焼構造を変えるには、費用がががりすぎ
て実用的でない。
Due to the increase in oil prices and the decrease in oil resources,
It is no longer economical to use residual fuel oil (heavy oil) for combustion in boilers. Solid fuels such as coal are also more readily available and cost-effective than residual fuel oils. However, using solid fuel as a heat source for a boiler as a substitute for residual fuel oil is difficult because the boiler is configured as an oil boiler, and changing the combustion structure would be too expensive and impractical. Not.

このような点か呟石炭またはリグナイトを油、水または
これらの混合体などの連続液相体に分散させた固形燃料
粉末ハイドロカーボンからなる液体燃料が開発され、こ
れが残香燃料油に代替されている。このような液体燃料
は、スラリー状であ4− リ、ポンプにより前記残香燃料油と同じようにボイラの
バーナへ加圧供給される。しかし、このスラリー状の燃
料は、多用の粉末を含むため、粘度が高く、さらに燃焼
室へ燃料を供給する噴霧ノズルがつまりやすく、このた
め、霧化させて燃焼させる点で問題が多い。
Liquid fuels consisting of solid fuel powder hydrocarbons, in which coal or lignite is dispersed in a continuous liquid phase such as oil, water, or a mixture thereof, have been developed and are being used as a substitute for residual fuel oil. . Such liquid fuel is in the form of a slurry, and is pressurized and supplied to the boiler burner by a pump in the same way as the residual fuel oil. However, since this slurry-like fuel contains a large amount of powder, it has a high viscosity, and the spray nozzle that supplies the fuel to the combustion chamber is easily clogged, which causes many problems in atomizing and combusting it.

この発lll1lよ、燃料の燃焼がすみやかに行われ、
餡が炉壁に当らないよな燃焼作用が望ましい工業用ボイ
ラおよび焔が長くのびて被処理物に燃焼焔からの燃焼熱
が効果的に伝わることが望ましいキルンの両者の熱源と
して、スラリー状の燃料を霧化燃焼させるための噴霧方
法と装置とを提供することを目的とする。
The combustion of fuel takes place quickly,
Slurry-form An object of the present invention is to provide a spraying method and apparatus for atomizing and burning fuel.

このような目的において、この発明は、スラリー状の燃
料の導通路である第1導通路と霧化用流体の導通路であ
る第2導通路とを備えたノズル本体の先端にノズルが着
脱自由に連結されており、該ノズルの内部には、回転体
、混合室および前記第2導通路と連通する霧化用流体の
流路が設けられており、前記7ス゛ルの先端には、霧化
された前記燃料を噴霧するオリ゛フイスが設けてあり、
前記回転体には、前記第1導通路と連通し、前記スラリ
ー状の燃料を前記混合室へ供給するボートが軸方向に貫
通し、前記回転体の周側面には、前記第2導通路と連通
して霧化用流体を前記混合室へ導入する複数条の溝が設
けられていることを特徴とするスラリー状の燃料の噴霧
装置を提供する。
For this purpose, the present invention provides a structure in which a nozzle can be freely attached and detached from the tip of a nozzle body, which is provided with a first conduit passage that is a conduit passage for slurry-like fuel and a second conduit passage that is a conduit passage for atomizing fluid. The inside of the nozzle is provided with a flow path for atomizing fluid that communicates with the rotating body, the mixing chamber, and the second conduit, and the tip of the 7-spool is connected to the atomizing fluid. an orifice is provided for spraying said fuel;
A boat that communicates with the first conduit passage and supplies the slurry-like fuel to the mixing chamber passes through the rotary body in the axial direction, and a boat that communicates with the first conduit passage and supplies the slurry-like fuel to the mixing chamber passes through the rotary body in the circumferential side. There is provided a slurry-like fuel spraying device characterized in that a plurality of grooves are provided that communicate with each other to introduce the atomizing fluid into the mixing chamber.

前記の溝は、霧化用流体を渦巻流となるように案内する
ものである。
The grooves guide the atomizing fluid in a swirling manner.

また、前記溝は、霧化用流体が混合室内壁に正接するよ
うな方向で混合室へ流入するように作用することが望ま
しい。
Preferably, the groove acts so that the atomizing fluid flows into the mixing chamber in a direction tangential to the wall of the mixing chamber.

前記ノズルは、ノズル本体に着脱自由に連結されている
The nozzle is detachably connected to the nozzle body.

ノズルの内壁は、円すい形(逆円すい形)で、前記回転
体の面も円すい形で、両者により混合室が形成される。
The inner wall of the nozzle is conical (inverted conical), and the surface of the rotating body is also conical, and both form a mixing chamber.

また、この発明は、固体および液体の混合物からなるス
ラリー状の燃料を混合室の軸方向にそって混合室へ導入
すると共に霧化用流体を混合室の内壁に肘(2正接゛1
ろよ)に導入1−1混合室内を渦答流状態で・通過さぜ
なから前記燃料を霧化し、前記混合室の軸方向にそって
設けであるオリフィスから霧化されたスラリー状の燃料
を燕燃料と霧化用流木との供給圧か合わされた圧力によ
り噴霧することを特徴とするスラリー状の燃料の噴霧H
法4・提供するt、のである。
In addition, the present invention introduces a slurry-like fuel consisting of a mixture of solid and liquid into the mixing chamber along the axial direction of the mixing chamber, and also atomizes the atomizing fluid on the inner wall of the mixing chamber.
1-1 The fuel is atomized as it passes through the mixing chamber in a vortex flow state, and the slurry-like fuel is atomized from an orifice provided along the axial direction of the mixing chamber. Spraying H of slurry-like fuel characterized by spraying by the combined pressure of the supply pressure of Swallow fuel and driftwood for atomization.
Law 4: Provide t.

さら1八この発明は、固体および液体の混合物からなる
スラリー状の燃料を円すい形の内壁を有する混合室へ、
その軸方向にそって加圧しながら ・本のロッド′状の
態様で混合室へ導入すると共に霧化用流木を混合室の内
壁に対し正接するように加圧しながら導入し、混合室内
を渦巻流状部で通過させながら前記混合室の頂点に向か
わせて前記燃料を霧化し、M?7記混合室の軸方向にそ
って前記混合室の頂点に設けである!it−のオリフィ
スから霧化されたスラリー状の燃料を該燃料と霧化用流
体との供給圧か合わされた圧力により噴霧し、かつスラ
リー状の燃料を混合室へ供給する圧力と、霧化用流体を
混合室へ供給する圧力との圧力差を変7− えることによりスラリー状の燃料の霧化程度を調節する
工程を含むスラリー状の燃料の噴霧方法を提供すること
を目的とする。
Furthermore, the present invention provides a method for introducing a slurry-like fuel consisting of a mixture of solid and liquid into a mixing chamber having a conical inner wall;
While applying pressure along its axial direction, the atomizing driftwood is introduced into the mixing chamber in the form of a rod' while being pressurized tangentially to the inner wall of the mixing chamber, creating a swirling flow inside the mixing chamber. The fuel is atomized toward the top of the mixing chamber while passing through the M? 7. Provided at the top of the mixing chamber along the axial direction of the mixing chamber! The slurry-like fuel atomized from the orifice of the atomizing fluid is atomized by the combined pressure of the supply pressure of the fuel and the atomizing fluid, and the pressure of supplying the slurry-like fuel to the mixing chamber and the atomizing fluid are It is an object of the present invention to provide a method for spraying slurry-like fuel, which includes a step of adjusting the degree of atomization of slurry-like fuel by changing the pressure difference between the pressure and the pressure at which fluid is supplied to a mixing chamber.

この発明によれば、スラリー状の燃料は、混合室内で霧
化されるので、装置内におけるスラリー状の燃料と、霧
化用流体との両者の必要な混合室内の操作圧は減少され
る。二の点は、従来の装置が燃料をノズルまたはノズル
外で霧化し、高い操作圧が必要で霧化効率に劣ることに
比し、すぐれている。
According to this invention, since the slurry fuel is atomized within the mixing chamber, the necessary operating pressure within the mixing chamber for both the slurry fuel and the atomization fluid in the device is reduced. The second point is superior to conventional devices, which atomize fuel in or outside the nozzle, requiring high operating pressure and resulting in poor atomization efficiency.

さらに、この発明によれば、混合室内の圧力は、調節さ
れることができるから、スラリー状の燃料および霧化用
流体の供給圧との差を変えることにより霧化の程度を調
節できる。さらに、前記霧化用流体の供給圧とスラリー
状の燃料の供給圧との間における差を調節することによ
って霧化または噴霧の度合を調節することができる。
Further, according to the present invention, since the pressure within the mixing chamber can be adjusted, the degree of atomization can be adjusted by changing the difference between the supply pressures of the slurry fuel and the atomization fluid. Further, the degree of atomization or spraying can be adjusted by adjusting the difference between the supply pressure of the atomization fluid and the supply pressure of the slurry fuel.

また、この発明によれば、スラリー状の燃料を円すい形
の内壁を有する混合室へ、その軸方向にそって加圧しな
がら一本のロッド状の態様で混合室へ一8= 導入すると共に霧化用流体を混合室の内壁に対し正接す
るように加rE Lながら導入し、混合室内な渦巻流状
部で通過させながら前記混合室の頂点に向かわせて前記
燃料を霧化し、前記混合室の軸方向にそって1育記混合
室の頂点に設けである単一・のオリフィスから霧化され
たスラリー状の燃料を該燃料と霧化用流体との供給圧が
合わされた圧力により噴霧し、かつスラリー状の燃料を
混合室へ供給する圧力と、霧化用流体を混合室へ供給す
る圧力との圧力差を変えることによりスラリー状の燃料
の霧化程度を調節することができる。
Further, according to the present invention, the slurry-like fuel is introduced into the mixing chamber having a conical inner wall in the form of a single rod while being pressurized along the axial direction of the mixing chamber, and at the same time, the fuel is introduced into the mixing chamber having a conical inner wall. The atomizing fluid is introduced while being applied tangentially to the inner wall of the mixing chamber, and the fuel is atomized toward the apex of the mixing chamber while passing through a swirling portion within the mixing chamber. The atomized slurry fuel is atomized from a single orifice provided at the top of the mixing chamber along the axial direction of the fuel by the combined pressure of the supply pressure of the fuel and the atomizing fluid. , and the degree of atomization of the slurry fuel can be adjusted by changing the pressure difference between the pressure at which the slurry fuel is supplied to the mixing chamber and the pressure at which the atomization fluid is supplied to the mixing chamber.

さらに、この発明の方法と装置によれば、スラリー状の
燃料を円滑に供給でき、供給路におけるつまり現象など
、ボイラやキルンなどの故障原因となるような現象の発
生を防ぎ、ボイラ、キルンの運転をを修理などで中断さ
せることもなくなる。
Furthermore, according to the method and apparatus of the present invention, slurry fuel can be smoothly supplied, and phenomena such as clogging in the supply path, which can cause breakdowns in boilers and kilns, can be prevented, and boilers and kilns can be There is no need to interrupt operation for repairs.

つぎに、この発明を図示の実施例により詳細に説明する
Next, the present invention will be explained in detail with reference to illustrated embodiments.

第1図において、この発明による噴霧装置10(アトマ
イザ)は、ノズル本体12と、その先端に開口している
ねじ口部18に着脱自由にねしこまれている端部16を
もったノズル14と、ノズル14に内蔵された回転体2
0とを備えている。回転体20と7ズル14の内壁30
との間には、混合室28が形成されている。
In FIG. 1, a spray device 10 (atomizer) according to the present invention includes a nozzle body 12 and a nozzle 14 having an end portion 16 that is detachably screwed into a screw opening 18 that is open at the tip of the nozzle body 12. and a rotating body 2 built into the nozzle 14.
0. Inner wall 30 of rotating body 20 and 7th gear 14
A mixing chamber 28 is formed between the two.

前記内壁3oは、図示のように逆円すい形、ンしており
、ノズル本体12、ノズル14、回転体20は、金属そ
の他の適当な素材から形成されている。
The inner wall 3o has an inverted conical shape as shown, and the nozzle body 12, nozzle 14, and rotating body 20 are made of metal or other suitable materials.

ノズル本体12には、入口38がノズル本体12に対し
放射方向に設けられている第1導通路36を有し、第1
導通路36の下流には、スラリー状燃料をノズル14と
回転体20へ送る流路40が接続し、この流路は、ノズ
ル本体12の軸方向にそって設けられている。
The nozzle body 12 has a first conduction path 36 in which an inlet 38 is provided in a radial direction with respect to the nozzle body 12.
A flow path 40 for sending slurry fuel to the nozzle 14 and the rotating body 20 is connected downstream of the conduction path 36, and this flow path is provided along the axial direction of the nozzle body 12.

霧化用流体、例えば空気またはスチームを第2図に示す
ように、回転体20を経て混合室28へ送る第2導通路
48が前記霧化用流体入口46の下流側に接続し、この
第2導通路481こけ、回転体201こ隣位してマニホ
ールドが設けられている。
Connected downstream of the atomizing fluid inlet 46 is a second conduit 48 for conveying an atomizing fluid, such as air or steam, through the rotating body 20 to the mixing chamber 28, as shown in FIG. A manifold is provided under the second conductive path 481 and adjacent to the rotating body 201.

第2図に示すように、ノズル14には、キャビティ52
が設けてあり、このキャビティの下流部側には、前記し
た逆円すい形の内壁30が位置し、回転体20との開に
混合室28が構成されている。
As shown in FIG. 2, the nozzle 14 includes a cavity 52.
The above-mentioned inverted conical inner wall 30 is located on the downstream side of this cavity, and a mixing chamber 28 is formed in an opening with the rotating body 20.

逆円すい形をした内壁30の頂点には、第一のオリフィ
ス62かノズル14の長さ方向軸64に一致して開口し
ており、混合室28と連通していて、混合室内のスラリ
ー状の燃料は、前記オリフィスから第2図に示すような
噴射パターン66で噴nされる。
A first orifice 62 is opened at the apex of the inverted conical inner wall 30 in line with the longitudinal axis 64 of the nozzle 14 and is in communication with the mixing chamber 28 for discharging the slurry in the mixing chamber. Fuel is injected from the orifice in an injection pattern 66 as shown in FIG.

回転体20は、軸部72とヘッド74とからなり、ヘッ
ド74は、円すい壁面76を有し、この円すい壁面は、
前記内壁30と対面し、これと係合するようになってい
る。回転体20の軸方向全長にわたりボート82が貫通
していて、前記第1導通路36と連通し、スラリー状の
燃料は、このボート82を通り、混合室28へ供給され
る。したがって、スラリー状の燃料は、前記ボートを通
り、/ガル14の軸64にそってロッド状の形で混合室
28へ送られる。
The rotating body 20 consists of a shaft portion 72 and a head 74, and the head 74 has a conical wall surface 76, and this conical wall surface is
It faces the inner wall 30 and is adapted to engage therewith. A boat 82 extends through the entire axial length of the rotating body 20 and communicates with the first conduit 36, and the slurry fuel is supplied to the mixing chamber 28 through the boat 82. Thus, the fuel in slurry form is passed through the boat and into the mixing chamber 28 in the form of a rod along the axis 64 of the /gal 14.

複数本の溝90が回転体20のヘッド74の側面に紬6
4に対し角度をもって設けられており、これらの溝は、
霧化用流体のマニホールドと連通しでいる。
A plurality of grooves 90 are formed on the side surface of the head 74 of the rotating body 20.
These grooves are provided at an angle to 4.
It is in communication with the atomizing fluid manifold.

そして、スチームまたは空気が第2導通路48とマニホ
ールドを通り、溝90に達すると、スチームまた11− は空気は混合室28の周辺にそって正接方向に流れで混
合室28内へ入り、渦巻状態となる。
Then, when the steam or air passes through the second conduit 48 and the manifold and reaches the groove 90, the steam or air flows tangentially along the periphery of the mixing chamber 28 into the mixing chamber 28, creating a swirl. state.

スラリー状の燃料は、最大粒径が50メツシユ(約0.
3cn+)以下の固体粒子を含むものであす、シたがっ
て、ノズルにおける第1導通路は、スラリー粒子によっ
て閉そくされないような構造になっている。
The slurry fuel has a maximum particle size of 50 mesh (approx.
Therefore, the first conductive path in the nozzle is structured so as not to be blocked by the slurry particles.

第1導通路36の内径および回転体20のボート82の
内径は、約2.3mm(0,09インチ)となっていて
、前記粒径の粒子に適合するようになっている。このよ
うな内径は、例示的なもので、スラリー状の燃料に含1
れる粒子の粒径分布によって前記した第1導通路および
ボートの内径は、適宜変えられる。
The inner diameter of the first conduit 36 and the inner diameter of the boat 82 of the rotating body 20 are approximately 2.3 mm (0.09 inches), and are adapted to particles of the above-mentioned size. These inner diameters are exemplary and include
The inner diameters of the first conduit and the boat described above can be changed as appropriate depending on the particle size distribution of the particles.

この発明によるノズル装置は、燃焼レートが3MMBt
u/hr(3165MJ/hr)の場合、全長が約5O
n+m(2インチ)で、外径は、約20mm(0,80
インチ)となっており、回転体のヘッドは、直径が約6
mm(0,24インチ)となっており、混合室28にお
けるヘツl’フ4の前面100と第17フイス62どの
間の間隔は、約20mm(0,80インチ)となってい
る。オリフィス62と対向する混合室28の最大幅寸法
は、約4mm(0,16インチ)であり、オリ12− フイス62の口径は、約2.2+am(0,085イン
チ)である。
The nozzle device according to the present invention has a combustion rate of 3 MMBt.
In the case of u/hr (3165MJ/hr), the total length is approximately 50
n+m (2 inches), and the outer diameter is approximately 20 mm (0.80 mm).
inch), and the rotating body head has a diameter of approximately 6 inches.
mm (0.24 inch), and the distance between the front surface 100 of the bottom 4 and the 17th frame 62 in the mixing chamber 28 is approximately 20 mm (0.80 inch). The maximum width dimension of the mixing chamber 28 facing the orifice 62 is approximately 4 mm (0.16 inch), and the diameter of the orifice 12-fice 62 is approximately 2.2+am (0.085 inch).

これらの寸法は、一つの例であり、燃焼率の1−下に対
応して、前記寸法は変えられる。
These dimensions are just one example, and the dimensions can be varied to correspond to one minus the combustion rate.

スラリー状の燃料は、混合室28内のスチームまたは空
電の渦巻流によって噴n(噴射)される点が特に重要な
点であり、燃料は、渦巻流となってボイラなどの燃焼室
へ噴nされる。
It is particularly important that the slurry-like fuel is injected by a swirling flow of steam or static electricity in the mixing chamber 28, and the fuel becomes a swirling flow and is injected into a combustion chamber such as a boiler. n will be done.

スラリー状の燃料は、混合室内で霧化されるので、必要
な操作圧は減少される。さらに、混合室内の圧力は、調
節されることができるか呟スラリー状の燃料および霧化
用流体の供給圧の差を変えることにより霧化の程度を調
節できる。さらに、前記霧化用流体の供給圧とスラリー
状の燃料の供給圧との間における差を調節することによ
って霧化または噴霧の度合を調節することができる。
Since the slurry fuel is atomized within the mixing chamber, the required operating pressure is reduced. Additionally, the pressure within the mixing chamber can be adjusted or the degree of atomization can be adjusted by varying the supply pressure difference between the slurry fuel and the atomization fluid. Further, the degree of atomization or spraying can be adjusted by adjusting the difference between the supply pressure of the atomization fluid and the supply pressure of the slurry fuel.

−例をあげれば、粒子サイズが50メツシユスクリーン
(0,3−を通る固形石炭粒子と19.5八PI“比重
燃料オイルとからなるスラリー状の燃料を用いる場合、
スラリー状の燃料の供給圧は、145ps i (10
00ktJ+++−2)であり、霧化用流体の供給圧は
、130psi(900kNm  ”)となっており、
両者のj王力差が15psi(100kNτo−2)と
なるようになっている。
- For example, when using a slurry fuel consisting of solid coal particles whose particle size passes through a 50 mesh screen (0.3-) and fuel oil with a specific gravity of 19.58 PI,
The supply pressure of slurry fuel is 145 ps i (10
00ktJ+++-2), and the supply pressure of the atomizing fluid is 130psi (900kNm''),
The difference in the j-power between the two is 15 psi (100 kNτo-2).

前記燃料と霧化用流体とは、共通の単一オリフィスから
放出されるようになっているが呟霧化流体の放出ごとに
おけるオリフィスの表面域は、複数のボートまたはオリ
フィスを用いる場合よりもかなり小さくなっており、こ
の結果、噴霧装置の腐食は、ぎわめて減少される。
Although the fuel and atomizing fluid are adapted to be discharged from a common single orifice, the surface area of the orifice for each discharge of the atomizing fluid is considerably greater than with multiple boats or orifices. As a result, corrosion of the spray device is greatly reduced.

この発明による噴霧装置と噴霧方法は、装置のフイナー
チェンンによって繰作状態を種々変えることができる利
点を有する。霧化の度合(霧滴分布)および装置内の内
壁30の傾斜角度は、容易に変えることができ、これに
よって霧化状態を種々変えることができる。例えば、っ
ぎの点を変えることにより、きわめてこまがい霧化状態
が得られる。
The spraying device and spraying method according to the present invention have the advantage that the operating conditions can be varied depending on the finish of the device. The degree of atomization (droplet distribution) and the angle of inclination of the inner wall 30 within the device can be easily varied, thereby making it possible to vary the atomization state. For example, by changing the point A, a very confusing atomization state can be obtained.

(1)オリフィス62の内径を細くすること;(2)溝
90の設置本数を増やすこと;(3)溝90の断面積を
減らし、高圧霧滴が溝を通るようにしで、噴霧用の流体
の放出速度を速めること。
(1) Decrease the inner diameter of the orifice 62; (2) Increase the number of grooves 90 installed; (3) Reduce the cross-sectional area of the grooves 90 to allow high-pressure mist droplets to pass through the grooves; To increase the rate of release of

同様に、コーン状の噴霧角度は、霧化燃料の輸に対する
噴霧用の流体の正接角度を増加させることにより増大で
ざる。したがって、より大きな噴霧角度1.t、つぎの
要素の変更によってイ(1られる:(1)溝90の正接
角度を増やす; (2)混合室28の高さく1.)を低くする;(3)混
合室の径(D)を細くする; (4)オリフィス62のに1径を太くする;または(5
)オリフィス62の長さく」−)を短くする。
Similarly, the cone spray angle can be increased by increasing the tangent angle of the atomizing fluid to the atomized fuel injection. Therefore, a larger spray angle 1. t, by changing the following elements: (1) Increase the tangent angle of the groove 90; (2) Lower the height of the mixing chamber 28; (3) Diameter (D) of the mixing chamber (4) Increase the diameter of the orifice 62; or (5)
) Shorten the length of the orifice 62.

前記した石炭粒子の径が50メツシユ(0,3mm)以
下のもので、19.5AI’l比重オイルを用いたスラ
リー状の燃料を噴霧する場合、第2図の装置におけるI
l、D、−鼾の寸法は、1.=約2mm(0,08イン
チ);D−約4m+n(0,16インチ);1−約1 
、25mm(0,05インチ)である。
When the above-mentioned coal particles have a diameter of 50 mesh (0.3 mm) or less and a slurry-like fuel using 19.5 AI'l specific gravity oil is to be sprayed, the I in the apparatus shown in FIG.
The dimensions of l, D, - snore are 1. = approx. 2 mm (0,08 inch); D - approx. 4 m + n (0,16 inch); 1 - approx. 1
, 25 mm (0.05 inch).

回転体20および/またはノズル14を変えることによ
り、スラリー状の燃料の噴霧状態と噴霧度合とを簡単に
変えることができる。これらの部分の変更は、装置本体
を変えることなく簡単に行える。
By changing the rotating body 20 and/or the nozzle 14, the spray state and spray degree of the slurry fuel can be easily changed. These parts can be easily changed without changing the main body of the device.

この点は、燃焼能力が種々変えることかできる点15− で重要な特長点となる。例えば、工業用ボイラに、この
噴霧装置を用いる場合、噴nされた燃料は燃焼焔が太く
て短かく燃え、炉壁をなめず、短時間で完全燃焼するこ
とが望ましい。このためには、回転体20とノズル14
は、燃料の微細霧化が可能で、噴霧角度も最大に広がる
構造のものが選ばれ、炉内において、jt料と燃焼用空
気とがよりよく混合されるようにすればよい。
This point is an important feature in that the combustion capacity can be varied. For example, when this spray device is used in an industrial boiler, it is desirable that the injected fuel burns in a thick and short flame, does not lick the furnace wall, and is completely combusted in a short period of time. For this purpose, the rotating body 20 and the nozzle 14 are
A structure that enables fine atomization of the fuel and widens the spray angle to the maximum is selected so that the JT fuel and the combustion air can be better mixed in the furnace.

また、キルン操作に噴霧装置を用いるときには、燃焼焔
が長くのびる状態の燃焼がよく、これによって焔の燃焼
が長く、焔から被処理材料への熱伝ばが広がるようにす
ることが望ましい。このような熱伝導の要求を満たすた
めには、比較的せまい角度で前記燃料を噴霧し、霧化の
状態をあらくシ、装置の軸方向にそっで燃料を噴霧させ
、ノズルから離れた位置で燃焼させるような構造の回転
体20と7ズル14とを選べばよい。
Further, when using a spray device for kiln operation, it is desirable to have a long combustion flame, so that the flame burns for a long time and the heat transfer from the flame to the material to be treated is spread. In order to meet such heat conduction requirements, the fuel is sprayed at a relatively narrow angle, the atomization condition is made rough, the fuel is sprayed along the axis of the device, and the fuel is sprayed at a position away from the nozzle. What is necessary is to select the rotating body 20 and seven nozzles 14 that have a structure that allows combustion.

さらに、この発明による噴霧装置は、スラリー状の燃料
を小規模の状態でも完全燃焼させることができる利点を
有する。現在市販されている小形の16− 噴霧装置は、スラリー状の燃料に用いることができない
。これは、これら噴霧装置の燃料導通路が複数本に分れ
ていて、しかも細く、スラリー状の燃料を流すと、すぐ
つまってしまうからである。しかし、この発明の噴霧装
置は、オリフィスが1個であるから、装置が小形であっ
てもこれに通ずる燃料導通路も ・本で、しかも太くて
ト、スラリー状の燃料か流れてもつまるおそれは全くな
い。また、1個のオリフィスを用いる二とにより、硬質
金属インサートの装着も1個のオリフィスに対するだけ
でよく、その分製造が部用でコストも安くなる。また、
硬質金属インサートは、オリフィス62のライナとして
装着され、固形粒子成分によるオリフィス内面の腐食、
摩耗を防ぎ、噴霧装置の耐用年数をのばすことができる
Furthermore, the spraying device according to the present invention has the advantage of being able to completely burn slurry fuel even on a small scale. Currently available small size 16-atomizers cannot be used with slurry fuels. This is because the fuel conduction paths of these spray devices are divided into a plurality of lines and are narrow, so that if slurry-like fuel flows through them, they will easily become clogged. However, since the spray device of this invention has only one orifice, even if the device is small, the fuel conduit that leads to it is small and thick, so even if slurry fuel flows, it will not clog. Not at all. In addition, since one orifice is used, the hard metal insert only needs to be attached to one orifice, and the manufacturing cost is reduced accordingly. Also,
The hard metal insert is installed as a liner for the orifice 62 and prevents corrosion of the inner surface of the orifice due to solid particle components.
It can prevent wear and extend the service life of the spray equipment.

前記の実施例は、この発明を説明するためのもので、こ
の発明は、これに限定されるものではない。
The above-mentioned embodiments are for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明の一実施例を示す断面図で、ノズル
本体、該本体と着脱自由に連結している718− ズル、該ノズルに内蔵の回転体の構造を示し、第2図は
、スラリー状の燃料が空気またはスチームと混合され、
霧化されて噴霧される状態を示すノズルおよび回転体か
ら構成される部分を拡大した一部断面斜視図である。 10・・・噴霧装置 12・・・ノズル本体14・・・
ノズル  20・・・回転体28・・・混合室  30
・・・ノズルの内壁36・・・第1導通路40・・・流
路 48・・・第2導通路62・・・オリフィス74・・・
ヘッド  82・惨・ボート90・・・溝 19− 58
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention, showing the structure of a nozzle body, a 718-zzle detachably connected to the nozzle body, and a rotating body built into the nozzle. , slurry fuel is mixed with air or steam,
FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional perspective view of a portion consisting of a nozzle and a rotating body showing a state where the liquid is atomized and sprayed. 10... Spray device 12... Nozzle body 14...
Nozzle 20...Rotating body 28...Mixing chamber 30
... Nozzle inner wall 36 ... First conduction path 40 ... Channel 48 ... Second conduction path 62 ... Orifice 74 ...
Head 82, Misery, Boat 90...Groove 19-58

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)固体および液体の混合物からなるスラリー状の燃
料を混合室の軸方向にそって混合室へ導入すると共に霧
化用流体を混合室の内壁に対し正接するように導入し混
合室内を渦巻流状態で通過させながら前記燃料を霧化し
、前記混合室の軸方向にそって設けであるオリフィスか
ら霧化された又ラリ−状の燃料を該燃料と霧化用流体と
の供給圧が合わされた圧力により噴霧することを特徴と
するスラリー状の燃料の噴霧方法。
(1) A slurry-like fuel consisting of a mixture of solid and liquid is introduced into the mixing chamber along the axial direction of the mixing chamber, and an atomizing fluid is introduced tangentially to the inner wall of the mixing chamber and swirled inside the mixing chamber. The fuel is atomized while passing in a flowing state, and the atomized or rally-shaped fuel is delivered from an orifice provided along the axial direction of the mixing chamber when the supply pressures of the fuel and the atomizing fluid are matched. A method of spraying slurry-like fuel, characterized by spraying with a pressure applied to the slurry.
(2)スラリー状の燃料は、一本のロンド状になって混
合室へ導入される特許請求の範囲第1項記載のスラリー
状の燃料の噴霧方法。
(2) The slurry fuel spraying method according to claim 1, wherein the slurry fuel is introduced into the mixing chamber in the form of a single rond.
(3)スラリー状の燃料を混合室へ供給する圧力と、霧
化用流体を混合室へ供給する圧力との圧力差を変えるこ
とによりスラリー状の燃料の霧化程度を調節する工程を
含む特許請求の範囲第1項または第2頂のいずれかに記
載のスラリー状の燃料の噴霧力法。
(3) A patent that includes a step of adjusting the degree of atomization of slurry fuel by changing the pressure difference between the pressure at which slurry fuel is supplied to the mixing chamber and the pressure at which atomization fluid is supplied to the mixing chamber. A method for spraying power of slurry fuel according to claim 1 or claim 2.
(4)固体および液体の混合物からなるスラリー状の燃
料を円すい形の内壁を有する混合室へ、その軸方向にそ
っで加圧しなから一本のロンド状の態様で混合室へ導入
すると共に霧化用流体を混合室の内壁に対し正接するよ
うに加圧しながら導入し、混合室内を渦巻流状態で通過
させながら前記混合室の頂点に向かわせて前記燃料を霧
化し、前記混合室の軸方向にそって前記混合室の頂点に
設けである+it−のオリフィスから霧化されたスラリ
ー状の燃料を該燃料と霧化用流体との供給圧が合わされ
た圧力により噴霧し、かつスラリー状の燃料を混合室へ
供給する圧力と、霧化用流体を混合室へ供給する圧力と
の圧力差を変えることによりスラリー状の燃料の霧化程
度を調節する工程を含むスラリー状の燃料の噴霧方法。
(4) Fuel in the form of a slurry consisting of a mixture of solid and liquid is pressurized in the axial direction of the mixing chamber having a conical inner wall, and then introduced into the mixing chamber in a single rond-like manner, and is then misted. The atomizing fluid is introduced under pressure so as to be tangential to the inner wall of the mixing chamber, and while passing through the mixing chamber in a swirling state, the fuel is atomized toward the apex of the mixing chamber, and the fuel is atomized toward the apex of the mixing chamber. The atomized slurry-like fuel is atomized from the +it- orifice provided at the top of the mixing chamber along the direction by the combined pressure of the supply pressure of the fuel and the atomizing fluid, and the slurry-like fuel is A method for spraying slurry-like fuel, including the step of adjusting the degree of atomization of slurry-like fuel by changing the pressure difference between the pressure at which fuel is supplied to a mixing chamber and the pressure at which atomization fluid is supplied to a mixing chamber. .
(5)スラリー状の燃料の導通路である第1導通路と霧
化用流体の導通路である第2導通路とを備えたノズル本
体の先端にノズルが着脱自由に連結されでおI)、該ノ
ズルの内部(こは、回転体、混合室および直配12導通
路と連通する霧化用流体の流路が設けられており、前記
ノズルの先端には、霧化された前記燃料を噴霧するオリ
フィスが設けであり、111j記回転体には、前記!R
1導通路と連通し、前記スラリー状の燃料を前記混合室
へ供給するボートが軸方向に貫通し、前記回転体の周側
面には、1iif記第2導通路と連通して霧化用流体を
前記混合室へ導入する複数条の溝が設けられていること
を特徴とする入ラリー状の燃料の噴霧装置。
(5) The nozzle is removably connected to the tip of the nozzle body, which is equipped with a first conduction path that is a conduction path for slurry-like fuel and a second conduction path that is a conduction path for atomizing fluid. , an atomizing fluid flow path communicating with the rotating body, the mixing chamber, and the direct passage 12 is provided inside the nozzle, and the atomized fuel is disposed at the tip of the nozzle. The rotating body 111j is provided with an orifice for spraying, and the above-mentioned !R
A boat that communicates with the first conductive passage and supplies the slurry-like fuel to the mixing chamber penetrates in the axial direction, and a boat that communicates with the second conductive passage 1iif and supplies the atomizing fluid passes through the circumferential side of the rotating body in the axial direction. 1. A spraying device for fuel in the form of a rally, characterized in that a plurality of grooves are provided for introducing fuel into the mixing chamber.
(6)前記ノズルは、ノズル本体に着脱rI山に連結さ
れている特許請求の範囲fPJs項記載のスラリー状の
燃料の噴霧装置。
(6) The slurry fuel spraying device according to claim fPJs, wherein the nozzle is connected to a removable rI mountain on the nozzle body.
(7)前記ノズルのボートは、軸方向に設けられており
、前記スラリー状の燃料を単一・流の状態で直配混合室
へ供給する特許請求の範囲第5項または第6項いずれか
に記載のスラリー状の燃料の噴霧装置。
(7) The boat of the nozzle is provided in the axial direction, and supplies the slurry-like fuel to the direct mixing chamber in a single flow state. The slurry fuel spraying device described in .
(8)前記溝は、前記混合室の内側壁に対し正接方向に
霧化用流体を導入するように構成されているのスラリー
状の燃料の噴霧装置。
(8) A slurry-like fuel atomizing device, wherein the groove is configured to introduce the atomizing fluid in a tangential direction to the inner wall of the mixing chamber.
(9)前記溝は、ノズル本体の軸方向にそって霧化用流
体を濱、令室内で流すよう(τ構成されている特許請求
の範囲第8項記載のスラリー状の燃料の噴霧装置。
(9) The slurry-like fuel spraying device according to claim 8, wherein the groove is configured so that the atomizing fluid flows in the axial direction of the nozzle body within the rear chamber.
(10)前記第1導通路と前記ボー)・とは、50メン
シユ以下の粒径の固体粒イを含むスラリー状の燃料が自
由に通る[二1径をもつ特許請求の範囲第5項から第9
項いずれかに記載のスラリー状の燃!1の噴霧装置。
(10) The first conduction path and the bore are defined by a slurry-like fuel containing solid particles with a diameter of 50 mensius or less. 9th
Slurry-like combustion described in any of the sections! 1 spray device.
(11)前記ノズルの内壁は、円すい形であり、前記回
転体の而も円すい形になっていて、両者の間に混合室が
形成されている特許請求の範囲第5項から第10項のい
ずれかに記載のスラリー状の燃料の噴霧装置。
(11) The inner wall of the nozzle is conical, and the rotating body is also conical, and a mixing chamber is formed between them. The slurry fuel spraying device according to any one of the above.
(12)前記オリフィスは、ノズルの1(さ方向の紬と
一致する位置に設けである特許請求の範囲第5項から第
11項のいずれかに記載のスラリー状の燃料の噴霧装置
。 一5=
(12) The slurry fuel spraying device according to any one of claims 5 to 11, wherein the orifice is provided at a position that coincides with 1 (horizontal direction) of the nozzle. =
JP24078683A 1982-12-20 1983-12-20 Method and device for atomizing slurry-shaped fuel Pending JPS59170611A (en)

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PL245221A1 (en) 1984-07-30

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