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JP6409026B2 - Cyclone combustion equipment - Google Patents
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Description

本発明は、可燃ガス化物と燃焼用空気とを、円筒型燃焼室の内部空間へ、接線方向から、導入するサイクロン燃焼装置に関する。   The present invention relates to a cyclone combustion apparatus for introducing a combustible gasified product and combustion air into an internal space of a cylindrical combustion chamber from a tangential direction.

従来のサイクロン燃焼装置としては、例えば、一次燃焼ゾーン及び二次燃焼ゾーンを構成し、前記一次燃焼ゾーン及び前記二次燃焼ゾーンの少なくとも一部を冷却するための手段を有する、燃焼室前壁に固定された少なくとも一つの燃焼室側壁と、前記一次燃焼ゾーンと前記二次燃焼ゾーンとの間に配置された一次オリフィスを持つ、前記燃焼室側壁に固定された一次オリフィス壁であって、該一次オリフィス壁を冷却するための手段を有する一次オリフィス壁と、前記燃焼室側壁に前記二次燃焼ゾーンの排出端で固定された、二次オリフィスを持つ二次オリフィス壁と、燃料及び一次燃焼空気を前記一次燃焼ゾーン内に接線方向に噴射するための一次接線方向噴射手段と、二次燃焼空気を前記二次燃焼ゾーン内に接線方向に噴射するための二次接線方向噴射手段とを有する、サイクロン燃焼を行うための装置(特許文献1参照)が提案されている。   As a conventional cyclone combustion apparatus, for example, a primary combustion zone and a secondary combustion zone are configured, and a means for cooling at least a part of the primary combustion zone and the secondary combustion zone is provided on the front wall of the combustion chamber. A primary orifice wall fixed to the combustion chamber side wall, the primary orifice wall having at least one combustion chamber side wall fixed and a primary orifice disposed between the primary combustion zone and the secondary combustion zone. A primary orifice wall having means for cooling the orifice wall; a secondary orifice wall having a secondary orifice fixed to the combustion chamber side wall at the discharge end of the secondary combustion zone; and fuel and primary combustion air Primary tangential injection means for injecting tangentially into the primary combustion zone, and for injecting secondary combustion air tangentially into the secondary combustion zone And a following tangential injection means, an apparatus for performing a cyclone combustion (see Patent Document 1) has been proposed.

前述の従来の装置は、燃料/一次燃焼空気混合物をサイクロン燃焼器の還元一次燃焼ゾーン内に接線方向に噴射することで、サイクロン燃焼を超低汚染エミッションで且つ高効率で行うことを目的とするものであるが、対象となる燃料が、天然ガスのような均質で安定的なものであり、固形燃料から発生する可燃ガス化物のような均質でない燃料を、より高い燃焼効率で燃焼させることを前提としてはいない。   The above-described conventional apparatus aims to perform cyclone combustion with ultra-low pollution emission and high efficiency by injecting a fuel / primary combustion air mixture tangentially into the reduction primary combustion zone of the cyclone combustor. However, the target fuel is homogeneous and stable such as natural gas, and non-homogeneous fuel such as combustible gasified product generated from solid fuel is burned with higher combustion efficiency. It is not a premise.

特開平06−272818号公報(第1頁)Japanese Patent Laid-Open No. 06-272818 (first page)

サイクロン燃焼装置に関して解決しようとする問題点は、前述の従来の装置では、対象となる燃料が、天然ガスのような均質で安定的なものであり、固形燃料から発生する可燃ガス化物のような均質でない燃料を、より高い燃焼効率で燃焼させることは難しい点にある。
そこで本発明の目的は、固形燃料から発生する可燃ガス化物のような均質でない燃料についても、より高い燃焼効率で燃焼させることができるサイクロン燃焼装置を提供することにある。
The problem to be solved with respect to the cyclone combustion apparatus is that, in the above-mentioned conventional apparatus, the target fuel is homogeneous and stable like natural gas, and like a combustible gasified product generated from solid fuel. It is difficult to burn non-homogeneous fuel with higher combustion efficiency.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cyclone combustion apparatus that can burn non-homogeneous fuel such as combustible gasified product generated from solid fuel with higher combustion efficiency.

本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明に係るサイクロン燃焼装置の一形態によれば、縦型の円筒型燃焼室を形成するように起立した状態に設置される筒状本体壁部と、可燃ガス化物と燃焼用空気とを、前記円筒型燃焼室の中間隔壁によって下側に区画された下側の内部空間である下側燃焼空間の上部へ、接線方向から導入するサイクロン導入口と、前記円筒型燃焼室の前記下側燃焼空間と、前記中間隔壁によって内側に区画された上側燃焼空間との間を連通するように中央に起立した状態に配された中心筒と、前記上側燃焼空間の下部から燃焼された燃焼流体を排気する円筒型燃焼室の排気口とを備える。
The present invention has the following configuration in order to achieve the above object.
According to one aspect of the cyclone combustion apparatus according to the present invention, a cylindrical main body wall portion installed in a standing state so as to form a vertical cylindrical combustion chamber, a combustible gasified product, and combustion air, A cyclone inlet for introducing from a tangential direction into an upper portion of a lower combustion space, which is a lower inner space partitioned by an intermediate partition wall of the cylindrical combustion chamber, and the lower combustion of the cylindrical combustion chamber A central cylinder arranged in a standing state so as to communicate between the space and the upper combustion space partitioned inward by the intermediate partition wall, and the combustion fluid combusted from the lower part of the upper combustion space is exhausted An exhaust port of a cylindrical combustion chamber.

また、本発明に係るサイクロン燃焼装置の一形態によれば、前記円筒型燃焼室の中心に該円筒型燃焼室の下端を閉塞する底部から前記中心筒の下側内部へ臨むように上方へ延設されて燃焼用空気を導入できるように設けられた芯棒状空気導入管を備えることを特徴とすることができる。   Further, according to one embodiment of the cyclone combustion apparatus according to the present invention, it extends upward from the bottom portion closing the lower end of the cylindrical combustion chamber at the center of the cylindrical combustion chamber so as to face the lower inside of the central cylinder. It is possible to provide a core rod-shaped air introduction pipe provided so that combustion air can be introduced.

また、本発明に係るサイクロン燃焼装置の一形態によれば、前記芯棒状空気導入管には、周壁に燃焼用空気を吐出する多数の空気穴が設けられていることを特徴とすることができる。   Moreover, according to one aspect of the cyclone combustion apparatus according to the present invention, the core rod-like air introduction pipe is provided with a number of air holes for discharging combustion air on a peripheral wall. .

また、本発明に係るサイクロン燃焼装置の一形態によれば、前記円筒型燃焼室の上端を閉塞する天部と、前記中心筒との上端開口との間に、前記燃焼流体の上昇を遮るように規制する規制板部が設けられ、前記天部から燃焼用空気を導入する空気導入口が設けられていることを特徴とすることができる。   Further, according to one embodiment of the cyclone combustion apparatus according to the present invention, the rise of the combustion fluid is blocked between the top portion closing the upper end of the cylindrical combustion chamber and the upper end opening of the central cylinder. A restricting plate part for restricting to the air is provided, and an air inlet for introducing combustion air from the top part is provided.

また、本発明に係るサイクロン燃焼装置の一形態によれば、前記可燃ガス化物が、前段の燃焼室で固形燃料を燃焼させて発生させたものであることを特徴とすることができる。   Moreover, according to one form of the cyclone combustion apparatus which concerns on this invention, the said combustible gasification thing can be produced | generated by burning solid fuel in the combustion chamber of the front | former stage.

また、本発明に係るサイクロン燃焼装置の一形態によれば、前記筒状本体壁部と同心に設けられて、該筒状本体壁部を内包して熱交換空間を形成するように設けられる筒状外壁と、前記熱交換空間に外気を導入する外気導入手段と、熱交換空間で暖められた空気を、前記前段の燃焼室へ送る暖気通気部とを備えることを特徴とすることができる。   Moreover, according to one form of the cyclone combustion apparatus which concerns on this invention, the cylinder provided concentrically with the said cylindrical main body wall part and including this cylindrical main body wall part, and providing a heat exchange space And a warm air ventilation section for sending the air heated in the heat exchange space to the preceding combustion chamber.

本発明に係るサイクロン燃焼装置によれば、固形燃料から発生する可燃ガス化物のような均質でない燃料についても、より高い燃焼効率で燃焼させることができるという特別有利な効果を奏する。   The cyclone combustion apparatus according to the present invention has a particularly advantageous effect that non-homogeneous fuel such as combustible gasified product generated from solid fuel can be combusted with higher combustion efficiency.

本発明に係るサイクロン燃焼装置を含む燃焼システムの形態例を説明するシステム説明図である。It is system explanatory drawing explaining the example of a combustion system containing the cyclone combustion apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るサイクロン燃焼装置の形態例を説明する機能図である。It is a functional diagram explaining the example of the form of the cyclone combustion apparatus which concerns on this invention.

以下、本発明に係るサイクロン燃焼装置の形態例を、添付図面(図1及び2)に基づいて詳細に説明する。このサイクロン燃焼装置は、可燃ガス化物と燃焼用空気とを、円筒型燃焼室の内部空間へ、接線方向から、導入するものである。   Hereinafter, an example of a cyclone combustion apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings (FIGS. 1 and 2). This cyclone combustion apparatus introduces combustible gasification products and combustion air into the internal space of a cylindrical combustion chamber from the tangential direction.

11は筒状本体壁部であり、縦型の円筒型燃焼室10を形成するように起立した状態に設置されるように設けられている。なお、本形態例の筒状本体壁部11については、上下の全体長について同径の円筒形に設けられており、天部16と底部が閉塞された形態になっている。   Reference numeral 11 denotes a cylindrical main body wall portion, which is provided so as to stand upright so as to form a vertical cylindrical combustion chamber 10. In addition, about the cylindrical main body wall part 11 of this form example, it is provided in the cylindrical shape of the same diameter about the upper and lower whole length, and has become the form with which the top part 16 and the bottom part were obstruct | occluded.

15はサイクロン導入口であり、可燃ガス化物と燃焼用空気とを、円筒型燃焼室10の中間隔壁13によって下側に区画された下側の内部空間である下側燃焼空間14の上部へ、接線方向から導入する(図2参照)ように設けられている。   Reference numeral 15 denotes a cyclone inlet, and the combustible gasified product and the combustion air are moved to the upper part of the lower combustion space 14 which is a lower internal space partitioned by the intermediate partition wall 13 of the cylindrical combustion chamber 10. It is provided so as to be introduced from the tangential direction (see FIG. 2).

20は中心筒であり、円筒型燃焼室10の下側燃焼空間14と、中間隔壁13によって内側に区画された上側燃焼空間12との間を連通するように中央に起立した状態に配されている。本形態例の中間隔壁13は、同心円のドーナツ状であるリング板によって構成されており、その中間隔壁13の中央開口孔部に、中心筒20が挿通されて固定された状態に設けられている。この中心筒20は、いわゆるロケットストーブの原理で、燃焼流体を上方へ持ち上げて、強い気流を発生し、燃焼効率を向上させる効果がある。   Reference numeral 20 denotes a central cylinder, which is arranged in a state of standing up in the center so as to communicate between the lower combustion space 14 of the cylindrical combustion chamber 10 and the upper combustion space 12 partitioned inward by the intermediate partition wall 13. Yes. The intermediate partition wall 13 of the present embodiment is configured by a concentric donut-shaped ring plate, and is provided in a state in which the central cylinder 20 is inserted and fixed in the central opening hole portion of the intermediate partition wall 13. . The center tube 20 has an effect of raising the combustion fluid upward and generating a strong air flow by the so-called rocket stove principle to improve the combustion efficiency.

18は円筒型燃焼室の排気口であり、上側燃焼空間12の下部から燃焼された燃焼流体を排気するように設けられている。このように中心筒20と円筒型燃焼室の排気口18とが配された形態によれば、中心筒20を通って、上側燃焼空間12へ上昇した燃焼流体が、その上側燃焼空間12の上部でその流れを反転させて下降することになり、激しい乱流によって撹拌状態となる。これによって、燃焼が促進され、燃焼効率を向上させる効果がある。   Reference numeral 18 denotes an exhaust port of the cylindrical combustion chamber, which is provided so as to exhaust the combustion fluid combusted from the lower part of the upper combustion space 12. Thus, according to the form in which the center tube 20 and the exhaust port 18 of the cylindrical combustion chamber are arranged, the combustion fluid that has risen to the upper combustion space 12 through the center tube 20 is the upper portion of the upper combustion space 12. Then, the flow is reversed and descends, and the turbulent flow causes a stirring state. This promotes combustion and has the effect of improving combustion efficiency.

以上の構成を備える本発明に係るサイクロン燃焼装置によれば、サイクロン効果による渦流と、流れ方向が急激に変化することで生じる渦流とによって、可燃ガス化物と燃焼用空気とが激しく混合され、その可燃ガス化物を高い燃焼効率で安定的に燃焼させることができる。すなわち、固形燃料から発生する可燃ガス化物のような均質でない燃料についても、より高い燃焼効率で燃焼させることができるという特別有利な効果を奏する。従って、排煙などの有害ガスの発生を防止でき、極めてクリーンな燃焼を実現できる。   According to the cyclone combustion apparatus according to the present invention having the above-described configuration, the combustible gasification product and the combustion air are vigorously mixed by the vortex generated by the cyclone effect and the vortex generated by the rapid change in the flow direction. The combustible gasified product can be stably burned with high combustion efficiency. In other words, a non-homogeneous fuel such as a combustible gasified product generated from a solid fuel has a particularly advantageous effect that it can be burned with higher combustion efficiency. Therefore, generation of harmful gases such as flue gas can be prevented and extremely clean combustion can be realized.

また、本形態例では、円筒型燃焼室10の中心にその円筒型燃焼室10の下端を閉塞する底部17から中心筒20の下側内部へ臨むように上方へ延設されて新鮮な燃焼用空気を導入できるように設けられた芯棒状空気導入管30を備える。これによれば、サイクロン効果で生じる渦流が、芯棒状空気導入管30を中心にして安定的且つバランスよく形成されることになり、より高い効率の燃焼を、安定的に継続させることができる。   Further, in the present embodiment, the cylinder-shaped combustion chamber 10 is extended upward from the bottom 17 that closes the lower end of the cylinder-shaped combustion chamber 10 so as to face the lower inner side of the center tube 20 for fresh combustion. A core rod-shaped air introduction tube 30 is provided so that air can be introduced. According to this, the vortex generated by the cyclone effect is formed stably and in a balanced manner around the core rod-shaped air introduction tube 30, and higher efficiency combustion can be continued stably.

また、本形態例の芯棒状空気導入管30には、周壁に新鮮な燃焼用空気を吐出する多数の空気穴31が設けられている。これによれば、サイクロン効果で生じる渦流が、芯棒状空気導入管30を中心にして安定的且つバランスよく形成される効果を、さらに高めることができると共に、燃焼用の空気を分散的に効果的に燃焼流体に供給することができるため、さらに高い効率の燃焼を実現できる。   Further, the core rod-shaped air introduction tube 30 of the present embodiment is provided with a number of air holes 31 for discharging fresh combustion air to the peripheral wall. According to this, the effect that the vortex generated by the cyclone effect is formed stably and in a balanced manner around the core rod-like air introduction pipe 30 can be further enhanced, and the combustion air can be effectively dispersed. Therefore, combustion with higher efficiency can be realized.

また、本形態例では、円筒型燃焼室10の上端を閉塞する天部16と、中心筒20との上端開口21との間に、燃焼流体の上昇を遮るように規制する規制板部40が設けられ、天部16から燃焼用空気を導入する空気導入口41が設けられている。   Further, in the present embodiment, a restricting plate portion 40 that restricts the rising of the combustion fluid is provided between the top portion 16 that closes the upper end of the cylindrical combustion chamber 10 and the upper end opening 21 of the center tube 20. An air inlet 41 is provided for introducing combustion air from the top 16.

本形態例の構成によれば、天部16の中央部に開口された空気導入口41から導入される新鮮な燃焼用空気が、円盤状に形成されて水平に配された規制板部40によって加熱されると共にその流れを曲げられて、その規制板部40の周縁から下降流になって、円筒型燃焼室10の上側燃焼空間12を、上部から下部へ向って流れ込むことになる。この新鮮な燃焼用空気は、燃焼流体よりも低温であるため、その下降する流れを助長するもので、燃焼流体の上昇を抑え込むように作用する。これによれば、その新鮮な燃焼用空気と燃焼流体とが合流する部分で、激しい撹拌がなされ、より高い効率の燃焼を生じさせることができる。   According to the configuration of the present embodiment, the fresh combustion air introduced from the air introduction port 41 opened in the central portion of the top portion 16 is formed in a disk shape and horizontally arranged by the restriction plate portion 40. When heated, the flow is bent and flows downward from the periphery of the regulating plate portion 40, and flows into the upper combustion space 12 of the cylindrical combustion chamber 10 from the upper part toward the lower part. Since this fresh combustion air has a lower temperature than the combustion fluid, it promotes the downward flow and acts to suppress the rise of the combustion fluid. According to this, vigorous stirring is performed at a portion where the fresh combustion air and the combustion fluid merge, and combustion with higher efficiency can be generated.

また、本形態例の可燃ガス化物は、前段の燃焼室50で固形燃料を燃焼させて発生されるものである。本形態例の前段の燃焼室50は、バイオコークス(以下、「BK」と記す場合がある。)を燃焼させる専用機(本火室(図1参照))となっている。なお、固形燃料としては、一例としてバイオコークスが適しているが、これに限定されることなく、薪や木質ペレットなどのバイオコークスよりもエネルギー密度の低い木質系固体燃料でも、好適に利用できる。   The combustible gasified product of this embodiment is generated by burning solid fuel in the preceding combustion chamber 50. The preceding combustion chamber 50 of the present embodiment is a dedicated machine (the main fire chamber (see FIG. 1)) that burns bio-coke (hereinafter sometimes referred to as “BK”). As an example of solid fuel, bio-coke is suitable as an example. However, the present invention is not limited to this, and wood-based solid fuel having a lower energy density than bio-coke such as straw and wood pellets can be suitably used.

また、本形態例では、筒状本体壁部11と同心に設けられて、その筒状本体壁部11を内包して熱交換空間52を形成するように設けられる筒状外壁19と、その熱交換空間52に外気を導入する外気導入手段51と、熱交換空間52で暖められた空気を、前段の燃焼室50へ送る暖気通気部53とを備えている。これによれば、前段の燃焼室50へ適切に加熱された新鮮な燃焼用の空気を送ることができるため、その前段の燃焼室50内での燃焼を好適に促進させることができる。   Further, in this embodiment, the cylindrical outer wall 19 provided concentrically with the cylindrical main body wall portion 11 so as to enclose the cylindrical main body wall portion 11 and form the heat exchange space 52, and its heat An outside air introduction means 51 for introducing outside air into the exchange space 52 and a warm air vent 53 for sending the air warmed in the heat exchange space 52 to the preceding combustion chamber 50 are provided. According to this, since the freshly heated combustion air can be sent to the preceding combustion chamber 50, combustion in the preceding combustion chamber 50 can be favorably promoted.

以上の構成を備える本形態例のサイクロン燃焼装置による固形燃料を元にする可燃ガス化物の燃焼状況例について、図1及び2に基づいて詳細を以下に説明する。
図1の左下、本火室(前段の燃焼室50)では、燃焼用空気が3次まで、供給されているが、揮発部分(主として可燃性ガス)を大量に含むバイオコークスは、本火室(前段の燃焼室50)から高温流体ガスとして、C1(サイクロン燃焼装置)に流入する際にも、多分に未燃性物質を擁している。そこで、サイクロン燃焼装置C1に流入する際に、V1(第1燃焼用空気供給部)より供給される空気と混合された状態で、旋回場(a)に入り回転しながら燃焼する。したがって、この旋回場(a)が燃焼室となる。これにより、4次燃焼が実行される。
Details of an example of the combustion state of combustible gasification based on solid fuel by the cyclone combustion apparatus of the present embodiment having the above-described configuration will be described below with reference to FIGS.
In the lower left of FIG. 1, in the main fire chamber (front combustion chamber 50), combustion air is supplied up to the third order, but bio coke containing a large amount of volatile parts (mainly combustible gas) is the main fire chamber. Even when flowing into the C1 (cyclone combustion device) as a high-temperature fluid gas from the (front-stage combustion chamber 50), it is likely to contain unburned substances. Therefore, when it flows into the cyclone combustion apparatus C1, it enters the turning field (a) and burns while rotating while being mixed with air supplied from V1 (first combustion air supply unit). Therefore, this turning field (a) becomes a combustion chamber. Thereby, quaternary combustion is performed.

さらに、C1の中心筒20内(b)を通過する際、第2燃焼用空気供給部V2を有し、サイクロン燃焼装置C1の底部17より立ち上げてある芯棒状空気導入管30から提供される燃焼用空気と混合され、(b)部分において5次燃焼を可能にしている。この(b)を擁する中心筒20は、ヒートライザー効果を発効する。   Further, when passing through (b) of the central cylinder 20 of C1, the second combustion air supply part V2 is provided and provided from the core rod-shaped air introduction pipe 30 rising from the bottom part 17 of the cyclone combustion apparatus C1. It is mixed with combustion air, and quintic combustion is enabled in part (b). The center tube 20 having (b) exerts a heat riser effect.

そして、中心筒内(b)を出た燃焼ガスは、筒状本体壁部11との隙間空間Cを降下してゆく。この降下は、上昇性向に逆らって行われるため乱流となる。この乱流に、第3燃焼用空気供給部V3より供給される燃焼用空気が混合され、効果的な6次燃焼が行われ、C2(集塵装置)へと流出してゆく。   Then, the combustion gas exiting the central cylinder (b) descends in the gap space C with the cylindrical main body wall 11. Since this descent is performed against the upward tendency, it becomes a turbulent flow. Combustion air supplied from the third combustion air supply unit V3 is mixed with the turbulent flow, and effective sixth combustion is performed and flows out to C2 (dust collector).

なお、本形態例の本火室(前段の燃焼室50)では、燃焼用空気が3次まで、供給されている。このように燃焼用空気を十分に供給できる構成となっているため、BKに珪酸成分を含む場合も、火床にクリンカの発生させにくく、また、サイクロン燃焼装置C1へ、好適に可燃ガス化物へ送ることができる。これによれば、完全燃焼を促進し、汚染物質の排出を極めて低減できる。   Note that, in the main fire chamber (the preceding combustion chamber 50) of this embodiment, combustion air is supplied up to the third order. Since the combustion air can be sufficiently supplied in this way, even when the BK contains a silicic acid component, it is difficult for clinker to be generated in the fire bed, and the cyclone combustion apparatus C1 is suitably converted into a combustible gasified product. Can send. According to this, complete combustion can be promoted and emission of pollutants can be extremely reduced.

次に、集塵装置C2では、サイクロン集塵器70によって、サイクロン燃焼装置C1よりは集塵機能に重心を置いた機能が提供されるが、やはり第5燃焼用空気供給部V5を有し、C2底部より立ち上げた空気供給管72からの燃焼用空気と混合されて、C2の中心筒71内の空間(d)部分で、最終的燃焼が行われる。ここでの排ガスの温度は300℃前後と低いため、触媒部73で酸化触媒であるPt(プラチナ)を用いた燃焼(酸化)を実行する。これによれば、ほぼ完全燃焼が達成され、本形態例では、バイオコークスを、ほぼ無煙化燃焼させることができる。   Next, in the dust collector C2, the cyclone dust collector 70 provides a function with the center of gravity in the dust collection function as compared with the cyclone combustion device C1, but also has a fifth combustion air supply V5, and C2 It is mixed with combustion air from the air supply pipe 72 raised from the bottom, and final combustion is performed in the space (d) in the central cylinder 71 of C2. Since the temperature of the exhaust gas here is as low as around 300 ° C., combustion (oxidation) using Pt (platinum) which is an oxidation catalyst is executed in the catalyst unit 73. According to this, almost complete combustion is achieved, and in this embodiment, bio-coke can be made almost smokeless.

ところで、通常のバイオコークスは、250℃から400℃の範囲で、激しく熱分解し、可燃性ガスを大量に発生させ、同時に、これらが、大量の未燃物質(煙・煤・タール・悪臭)となって、流出する。
これに対して、本形態例のBK専焼機(前段の燃焼装置60)では、図1に示すように、本火室(前段の燃焼室50)部分の装置によって、大量の可燃性ガス発生時でも、対応できる十分な燃焼空気を提供でき(1次から3次)、発煙を抑えることができると同時に、燃焼温度を850℃から1000℃に調整することにより、タールやダイオキシンをも分解できるため、ほぼ無煙化燃焼を可能とする。
By the way, ordinary bio-coke is violently pyrolyzed in the range of 250 ° C to 400 ° C and generates a large amount of combustible gas. At the same time, these are a large amount of unburned substances (smoke, soot, tar, bad odor). And then leak.
On the other hand, in the BK exclusive firing machine (front combustion device 60) of this embodiment, as shown in FIG. 1, when a large amount of combustible gas is generated by the device in the main fire chamber (front combustion chamber 50), as shown in FIG. However, it can provide sufficient combustion air that can be handled (from primary to tertiary), can suppress smoke generation, and at the same time, by adjusting the combustion temperature from 850 ° C to 1000 ° C, tar and dioxins can also be decomposed. , Almost smokeless combustion is possible.

また、本形態例では、燃焼温度範囲を調整することで、溶融灰由来のスラッギング、ファウリングを抑制し得る機能を有する。
本BK専焼機の本火室部分における燃焼温度は、850℃から1000℃の範囲に調整され、SiO成分が多いBKの溶融灰の生じる1170℃以下の燃焼状態を保持し、溶融灰の発生を抑制し得る。またKO成分の多いBKの場合、850℃以下の燃焼を保持し、溶融灰の発生を抑制し得る。
Further, the present embodiment has a function capable of suppressing slagging and fouling derived from molten ash by adjusting the combustion temperature range.
The combustion temperature in the main fire chamber of this BK exclusive firing machine is adjusted to the range of 850 ° C to 1000 ° C, and maintains the combustion state of 1170 ° C or less where BK molten ash with a large amount of SiO 2 component is generated, and generation of molten ash Can be suppressed. In the case of K 2 O component-rich BK, it holds the following combustion 850 ° C., can suppress the occurrence of molten ash.

また、V1および、C1のV2、V3にて供給される燃焼用空気の、高温燃焼ガス流体への混合により、少量ながら発生しているかもしれない溶融灰を含む燃焼流体は一時的に空冷され、浮遊中に球状溶融灰となって送出されるため、筒型サイクロンの内壁に付着してから凝結するということが避けられ、スラッギング・ファウリングを軽減的に抑制できる。   Further, the combustion fluid containing the molten ash that may be generated in a small amount is temporarily cooled by air by mixing the combustion air supplied by V1 and V2 and V3 of C1 with the high-temperature combustion gas fluid. Since it is sent out in the form of spherical molten ash while floating, it can be prevented that it condenses after adhering to the inner wall of the cylindrical cyclone, and slugging and fouling can be suppressed in a reduced manner.

さらに、未燃ガスをPt触媒で完全燃焼させ、HEPAfilter(除塵フィルタ74)で集塵することにより、その排ガスはハウス内(室内)に放出することも可能である。 すなわち、図2で示すように、僅かに存在するかもしれない未燃物質や可燃性ガスに対しても、前述したようにV5を有し、C2の底部より立ち上げられた空気供給管72より提供される燃焼用空気と、触媒であるPtを用いた燃焼機器部分とで、比較的低温で燃焼を可能にし、これにより空間(d)部分を最終燃焼室として機能させることができる。そして、微小な煤煙粒子をHEPAfilterにて漉し取り、廃棄されるガスは、無色・無臭のCO含有ガスとして、必要量を、農芸ハウス内などに開放することが可能になる。このとき、含有する熱量も利用することができ、例えば農産物の育成に利用することも可能である。なお、送風機75であり、排気側に接続され、排気を吸引してスムースに排出させることができる。 Further, exhaust gas can be discharged into the house (indoor) by completely burning unburned gas with a Pt catalyst and collecting the unburned gas with a HEPA filter (dust removal filter 74). That is, as shown in FIG. 2, even for unburned substances and combustible gases that may be present slightly, the air supply pipe 72 that has V5 and rises from the bottom of C2 as described above. Combustion air provided and a combustion equipment portion using Pt as a catalyst enable combustion at a relatively low temperature, thereby allowing the space (d) portion to function as a final combustion chamber. Then, fine smoke particles are removed by a HEPA filter, and the discarded gas can be released as a colorless and odorless CO 2 -containing gas into an agricultural house or the like. At this time, the amount of heat contained can also be used, and for example, it can be used for growing agricultural products. The blower 75 is connected to the exhaust side, and can suck and exhaust the exhaust smoothly.

また、本形態例では、筒状本体壁部11の上下全体について同径の円筒状に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、通常のサイクロン装置と同様に下側燃焼空間14の下側を、ホッパー形状にすることも可能である。これによれば、サイクロン効果による渦流を安定化することができ、燃焼効率を向上できると共に集塵性能を向上できる。   Further, in this embodiment, the entire upper and lower sides of the cylindrical main body wall portion 11 are formed in a cylindrical shape having the same diameter. However, the present invention is not limited to this, for example, in the same manner as a normal cyclone device. It is also possible to make the lower side of the lower combustion space 14 into a hopper shape. According to this, the eddy current by a cyclone effect can be stabilized, combustion efficiency can be improved and dust collection performance can be improved.

以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。   As described above, the present invention has been described in various ways with preferred embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and many modifications can be made without departing from the spirit of the invention. That is.

10 円筒型燃焼室
11 筒状本体壁部
12 上側燃焼空間
13 中間隔壁
14 下側燃焼空間
15 サイクロン導入口
16 天部
17 底部
18 円筒型燃焼室の排気口
19 筒状外壁
20 中心筒
21 上端開口
30 芯棒状空気導入管
31 空気穴
40 規制板部
41 空気導入口
50 前段の燃焼室
51 外気導入手段(V4)
52 熱交換空間
53 暖気通気部
60 前段の燃焼装置
70 サイクロン集塵器
71 中心筒
72 空気供給管
73 触媒部
74 除塵フィルタ
75 送風機
C1 サイクロン燃焼装置
C2 集塵装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cylindrical combustion chamber 11 Cylindrical main body wall part 12 Upper combustion space 13 Middle partition 14 Lower combustion space 15 Cyclone introduction port 16 Top part 17 Bottom part 18 Exhaust port of a cylindrical combustion chamber 19 Cylindrical outer wall 20 Central cylinder 21 Upper end opening 30 core rod-shaped air introduction pipe 31 air hole 40 restricting plate part 41 air introduction port 50 preceding combustion chamber 51 outside air introduction means (V4)
52 Heat Exchange Space 53 Warm Air Ventilation Unit 60 Pre-stage Combustion Device 70 Cyclone Dust Collector 71 Center Tube 72 Air Supply Pipe 73 Catalyst Unit 74 Dust Filter 75 Blower C1 Cyclone Combustion Device C2 Dust Collection Device

Claims (6)

縦型の円筒型燃焼室を形成するように起立した状態に設置される筒状本体壁部と、
可燃ガス化物と燃焼用空気とを、前記円筒型燃焼室の中間隔壁によって下側に区画された下側の内部空間である下側燃焼空間の上部へ、接線方向から導入するサイクロン導入口と、
前記円筒型燃焼室の前記下側燃焼空間と、前記中間隔壁によって内側に区画された上側燃焼空間との間を連通するように中央に起立した状態に配された中心筒と、
前記上側燃焼空間の下部から燃焼された燃焼流体を排気する円筒型燃焼室の排気口とを備えることを特徴とするサイクロン燃焼装置。
A cylindrical main body wall installed in a standing state so as to form a vertical cylindrical combustion chamber;
A cyclone inlet for introducing the combustible gasified product and the combustion air from the tangential direction into the upper part of the lower combustion space, which is the lower internal space partitioned by the intermediate partition wall of the cylindrical combustion chamber;
A central cylinder arranged in a state of standing up in the center so as to communicate between the lower combustion space of the cylindrical combustion chamber and the upper combustion space partitioned inward by the intermediate partition;
A cyclone combustion apparatus comprising: a cylindrical combustion chamber exhaust port for exhausting combustion fluid combusted from a lower portion of the upper combustion space.
前記円筒型燃焼室の中心に該円筒型燃焼室の下端を閉塞する底部から前記中心筒の下側内部へ臨むように上方へ延設されて燃焼用空気を導入できるように設けられた芯棒状空気導入管を備えることを特徴とする請求項1記載のサイクロン燃焼装置。   A core rod shape that extends upward from the bottom that closes the lower end of the cylindrical combustion chamber toward the inside of the lower side of the central cylinder so that combustion air can be introduced at the center of the cylindrical combustion chamber The cyclone combustion apparatus according to claim 1, further comprising an air introduction pipe. 前記芯棒状空気導入管には、周壁に燃焼用空気を吐出する多数の空気穴が設けられていることを特徴とする請求項2記載のサイクロン燃焼装置。   The cyclone combustion apparatus according to claim 2, wherein the core rod-shaped air introduction pipe is provided with a plurality of air holes for discharging combustion air on a peripheral wall. 前記円筒型燃焼室の上端を閉塞する天部と、前記中心筒との上端開口との間に、前記燃焼流体の上昇を遮るように規制する規制板部が設けられ、前記天部から燃焼用空気を導入する空気導入口が設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のサイクロン燃焼装置。   A restriction plate for restricting the combustion fluid from rising is provided between a top portion for closing the upper end of the cylindrical combustion chamber and an upper end opening of the center tube, and the restriction plate portion is provided for combustion from the top portion. The cyclone combustion apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising an air inlet for introducing air. 前記可燃ガス化物が、前段の燃焼室で固形燃料を燃焼させて発生させたものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のサイクロン燃焼装置。   The cyclone combustion apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the combustible gasification product is generated by burning solid fuel in a preceding combustion chamber. 前記筒状本体壁部と同心に設けられて、該筒状本体壁部を内包して熱交換空間を形成するように設けられる筒状外壁と、前記熱交換空間に外気を導入する外気導入手段と、熱交換空間で暖められた空気を、前記前段の燃焼室へ送る暖気通気部とを備えることを特徴とする請求項5記載のサイクロン燃焼装置。   A cylindrical outer wall that is provided concentrically with the cylindrical main body wall and is provided so as to enclose the cylindrical main body wall to form a heat exchange space, and an outside air introducing means for introducing outside air into the heat exchange space The cyclone combustion apparatus according to claim 5, further comprising: a warm air ventilation section that sends air warmed in the heat exchange space to the preceding combustion chamber.
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