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JPH09287714A - Atomizer for slurry fuel - Google Patents

Atomizer for slurry fuel

Info

Publication number
JPH09287714A
JPH09287714A JP9859596A JP9859596A JPH09287714A JP H09287714 A JPH09287714 A JP H09287714A JP 9859596 A JP9859596 A JP 9859596A JP 9859596 A JP9859596 A JP 9859596A JP H09287714 A JPH09287714 A JP H09287714A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slurry fuel
atomizer
mixing chamber
atomization
medium
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
JP9859596A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazunori Satou
一教 佐藤
Shunichi Tsumura
俊一 津村
Kimiharu Kuramasu
公治 倉増
Kokichi Kameda
耕吉 亀田
Hideo Okimoto
英雄 沖本
Hisayuki Orita
久幸 折田
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.)
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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 Babcock Hitachi KK filed Critical Babcock Hitachi KK
Priority to JP9859596A priority Critical patent/JPH09287714A/en
Publication of JPH09287714A publication Critical patent/JPH09287714A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the atomization of a slurry fuel by a method wherein an atomization medium feeding annular passage is tapered in at the leading end side to accelerate an atomization medium, and the atomization medium is joined to a slurry fuel being fed from a slurry fuel feeding passage. SOLUTION: A fuel (CWM) 9 for which coal is atomized and mixed with water to be fluidized, is fed through a gun internal cylinder 8 which constitutes a double pipe, and an atomized medium (steam) 11 is fed from an annular passage between a gun external cylinder 10 which becomes the external shell of the double pipe, and the gun internal cylinder 8. The CWM 9 is slightly contracted in a CWM feeding nozzle 12, and flows into a primary mixing chamber 15 being formed of ceramic. The atomized medium (steam) 11 is accelerated through a conical annular type nozzle 14 which is annularly opened so as to be throttled by the conical shape, on the outside of the CWM feeding nozzle 12, and flows into the primary mixing chamber 15. At the primary mixing chamber 15, the CWM 9 and the atomized medium (steam) 11 are collided and joined, and a primary atomization is performed, and CWM 9 comparatively favorably splits, and jets into an internal mixing chamber 16.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラ装置用CW
M(高濃度石炭・水スラリ)等のスラリ燃料を良好に微
粒化(噴霧)させるスラリ燃料アトマイザの構造に関す
るものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a CW for a boiler device.
The present invention relates to a structure of a slurry fuel atomizer that favorably atomizes (sprays) a slurry fuel such as M (high-concentration coal / water slurry).

【0002】[0002]

【従来の技術】CWMは石炭を微粉砕して水と混ぜ合わ
せて流体化した燃料であり、重油から石炭への代替燃料
として主としてボイラ装置に用いられている。
2. Description of the Related Art CWM is a fuel obtained by finely pulverizing coal and mixing it with water to make it fluid, and is mainly used in a boiler device as an alternative fuel from heavy oil to coal.

【0003】CWMは噴霧にした後に燃焼させるが、水
分を多く含む(30〜40%)ことや、見掛けの粘度が
高いことから、アトマイザの微粒化が問題であり、良好
に燃焼させるためには、微細な液滴群からなる噴霧をア
トマイザにおいて生成させることが不可欠である。また
排ガス中の窒素酸化物(NOx)、一酸化炭素(CO)
及び灰中未燃分を低下させるためにも、良好な噴霧が必
要である。
Although CWM is combusted after being atomized, atomization of the atomizer is a problem because it contains a large amount of water (30 to 40%) and has a high apparent viscosity. It is indispensable to generate a spray composed of fine droplets in an atomizer. In addition, nitrogen oxides (NOx) and carbon monoxide (CO) in exhaust gas
Also, good spraying is required to reduce unburned content in ash.

【0004】CWMを微粒化させる際の問題点をまとめ
ると以下のようになる。 (1)微粒化が不良である。 (2)二流体アトマイザでは、蒸気や圧縮空気などの微
粒化媒体を多く消費せざるを得ない。 (3)石炭粒子のために摩耗が激しい。セラミックスピ
ースが運転中に離脱したりすると、燃焼状態が悪化する
おそれがある。 (4)CWM流量の少ない低負荷噴射条件では、重力の
影響でアトマイザ内部においてCWMが偏り、燃焼が不
安定になる。 (5)アトマイザを複雑な構造にすることにより、ある
程度まで微粒化が良好になっても、圧力損失の増大、つ
まりパージ不良といった問題が生じる。
The problems involved in atomizing CWM are summarized as follows. (1) Atomization is poor. (2) In the two-fluid atomizer, many atomizing media such as steam and compressed air have to be consumed. (3) Wear is severe due to coal particles. If the ceramic piece comes off during operation, the combustion state may deteriorate. (4) Under a low load injection condition in which the CWM flow rate is small, the CWM is biased inside the atomizer due to the influence of gravity, and combustion becomes unstable. (5) Due to the atomizer having a complicated structure, even if the atomization is improved to some extent, a problem such as an increase in pressure loss, that is, a purging failure occurs.

【0005】CWMの燃焼では従来の重油用アトマイザ
を直接利用しても、目的は達成され難い。これまで多く
のアトマイザ構造が検討,提案されたが、中でも内部混
合タイプの二流体アトマイザが総合的に見て有力であっ
た。
In CWM combustion, even if the conventional atomizer for heavy oil is directly used, it is difficult to achieve the purpose. Many atomizer structures have been studied and proposed so far, but the internal mixing type two-fluid atomizer was the most comprehensively effective.

【0006】図15〔佐藤ほか4名;日本機械学会論文
集(B編)53巻、494号、(昭62−10)、29
95〕、図16〔特開平6−170283号公報参
照〕、図17〔特開平4−90408号公報参照〕に、
スラリ燃料の微粒化用に提案されているアトマイザの構
造を示す。
FIG. 15 [Sato et al. 4; The Japan Society of Mechanical Engineers, Volume 53, Volume 53, 494, (Sho 62-10), 29
95], FIG. 16 [see JP-A-6-170283], and FIG. 17 [see JP-A-4-90408],
1 shows the structure of an atomizer proposed for atomizing slurry fuel.

【0007】図15に示すアトマイザは、1次混合室1
105内において、燃料(CWM)1103と微粒化媒
体(蒸気)1104を直角に衝突させるタイプである。
1101は混合プレート、1102はノブルプレート、
1106は内部混合室、1107は噴出孔である。この
ようにすると、圧力損失が大で、噴射圧力−流量の関係
が複雑に変化する。
The atomizer shown in FIG. 15 has a primary mixing chamber 1
In 105, the fuel (CWM) 1103 and the atomization medium (vapor) 1104 collide at a right angle.
1101 is a mixing plate, 1102 is a noble plate,
Reference numeral 1106 is an internal mixing chamber, and 1107 is an ejection hole. In this case, the pressure loss is large and the injection pressure-flow rate relationship changes in a complicated manner.

【0008】図16に示すアトマイザでは、混合室12
06を長くしてある。1201は霧化器、1202はノ
ズルヘッド、1203はノズル穴、1204は流体通
路、1205は空気通路である。
In the atomizer shown in FIG. 16, the mixing chamber 12
06 is lengthened. 1201 is an atomizer, 1202 is a nozzle head, 1203 is a nozzle hole, 1204 is a fluid passage, and 1205 is an air passage.

【0009】図17のアトマイザは、燃料と噴霧媒体の
合流混合(この部位を第1混合室1306という)を、
従来のYジェット式アトマイザのような複数のY字型の
部位で行わせるものであり、しかも複数の第1混合室1
306を第2混合室1308の中心側へ向けている。1
301はバーナプラグ、1302は燃料供給孔、130
3は噴霧媒体孔、1305は燃料分配室、1307はバ
ーナチップ、1309は噴孔である。
The atomizer shown in FIG. 17 performs confluent mixing of the fuel and the atomizing medium (this part is called a first mixing chamber 1306).
It is performed in a plurality of Y-shaped parts such as a conventional Y-jet atomizer, and more than one first mixing chamber 1
306 is directed toward the center of the second mixing chamber 1308. 1
301 is a burner plug, 1302 is a fuel supply hole, 130
3 is a spray medium hole, 1305 is a fuel distribution chamber, 1307 is a burner tip, and 1309 is an injection hole.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、CW
M用の燃焼装置では、 (1)着火不安定による保炎状態の不良 (2)排ガス中の窒素酸化物濃度の増大 (3)灰中の未燃カーボンの増大 という問題点を解決するために、微粒化性能に優れるア
トマイザが不可欠である。
SUMMARY OF THE INVENTION As described above, the CW
In the combustion device for M, (1) Poor flame holding state due to unstable ignition (2) Increase of nitrogen oxide concentration in exhaust gas (3) To solve the problem of increase of unburned carbon in ash An atomizer with excellent atomization performance is essential.

【0011】一方、CWM用のアトマイザでは、微粒化
に深く関与する部分は強い剪断力が働くために摩耗が激
しい。そのため、セラミックス製の耐摩耗部品(ピー
ス)を用いるが、これらの装着状態に不備があると、熱
応力によるセラミックス部品の破損、離脱によるアトマ
イザの性能劣化を引き起こす。従って、耐久性及び信頼
性に優れるアトマイザには、セラミックス部品の装着法
に工夫が必要になる。
On the other hand, in the atomizer for CWM, a portion that is deeply involved in atomization is subjected to a strong shearing force, so that it is heavily worn. Therefore, wear-resistant parts (pieces) made of ceramics are used, but if they are not mounted properly, the ceramic parts are damaged by thermal stress and the atomizer performance is deteriorated due to detachment. Therefore, it is necessary to devise a method for mounting ceramic parts in an atomizer having excellent durability and reliability.

【0012】本発明の目的は、上記した課題を解決する
ために様々な問題に対応可能なスラリ燃料用アトマイザ
を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an atomizer for slurry fuel which can solve various problems in order to solve the above problems.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、スラリ燃料と例えば蒸気などの微粒化媒
体を1次微粒化部で合流させた後に内部混合室で混合
し、内部混合室と連通する噴出孔からスラリ燃料を噴霧
するスラリ燃料用アトマイザにおいて、前記スラリ燃料
を供給するスラリ燃料供給流路と、そのスラリ燃料供給
流路の周囲に設けられた微粒化媒体供給環状流路と、そ
の微粒化媒体供給環状流路を先端側において収束させて
微粒化媒体を加速し、前記スラリ燃料供給流路から供給
されたスラリ燃料と合流させる合流手段とを備えたこと
を特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method in which a slurry fuel and an atomizing medium such as steam are combined in a primary atomizing section and then mixed in an internal mixing chamber to perform internal mixing. In a slurry fuel atomizer for spraying slurry fuel from an ejection hole communicating with a chamber, a slurry fuel supply passage for supplying the slurry fuel, and an atomization medium supply annular passage provided around the slurry fuel supply passage And merging means for accelerating the atomization medium by converging the atomization medium supply annular flow path on the tip side and merging with the slurry fuel supplied from the slurry fuel supply flow path. It is a thing.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明は、後で詳細に説明するよ
うに、 (1)CWMと微粒化媒体である蒸気などの合流・混合
法と1次(初期)微粒化を改良し、また内部混合室の構
造適正化によって1次微粒化を促進するとともに内部混
合室内の偏りが無い状態した。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As will be described in detail later, the present invention improves (1) a confluence / mixing method of CWM and steam which is an atomizing medium, and primary (initial) atomization, and By optimizing the structure of the internal mixing chamber, primary atomization was promoted and the internal mixing chamber was not biased.

【0015】(2)内部混合室における流動対向面にセ
ラミックス製ターゲットを設け、このターゲットと噴出
孔におけるセラミックス製パイプの固定法を改善した。
(2) A ceramic target is provided on the flow-opposing surface in the internal mixing chamber, and the method of fixing the ceramic pipe to the target and the ejection hole is improved.

【0016】アトマイザの中心軸上からCWMを供給
し、その周囲の環状流路から微粒化媒体を噴出させ、合
流室内において両流体を衝突させる。
CWM is supplied from the central axis of the atomizer, the atomizing medium is ejected from the annular flow path around the atomizer, and both fluids collide in the confluence chamber.

【0017】この合流点はアトマイザ中心軸と環状流路
の中心軸の交点であり、上記合流室の内部とする。CW
Mと微粒化媒体の合流角度には好適な範囲があり、それ
らは25°以上75°未満であるが、より望ましくは4
0°〜50°の範囲にある。このようにして、まずCW
Mと微粒化媒体である蒸気は良好に混合する。
This merging point is the intersection of the atomizer central axis and the central axis of the annular flow path, and is inside the merging chamber. CW
There is a preferable range for the confluence angle between M and the atomizing medium, which are 25 ° or more and less than 75 °, and more preferably 4 or more.
It is in the range of 0 ° to 50 °. In this way, first CW
M and vapor as the atomizing medium mix well.

【0018】内部混合室の寸法は、内径(直径)に対す
る長さの比を1.5以上4.0以下の範囲にすることが
微粒化にとって好適であるが、この寸法比を2.5とす
ることで最も良好な噴霧を形成することができる。
The size of the internal mixing chamber is preferably in the range of 1.5 or more and 4.0 or less with respect to the inner diameter (diameter) for atomization, but this size ratio is 2.5. By doing so, the best spray can be formed.

【0019】内部混合室内の対向壁にはセラミックス製
のターゲットを用いるが、上記合流室に対するターゲッ
トの直径は、少なくとも1.1倍以上4倍未満とする。
このターゲットはアトマイザに固定するが、アトマイザ
の中心軸からずらした複数の点で機械的手段により内部
混合室の内壁に固定する。
A target made of ceramics is used for the opposing wall in the internal mixing chamber, and the diameter of the target with respect to the confluence chamber is at least 1.1 times or more and less than 4 times.
This target is fixed to the atomizer, but is fixed to the inner wall of the internal mixing chamber by mechanical means at a plurality of points displaced from the central axis of the atomizer.

【0020】噴出孔の摩耗を防ぐセラミックス製管は、
噴出孔内に挿入した状態で、上流側の端部を上記セラミ
ックス製ターゲットの外周端部により押さえ付けるよう
にして固定する。
The ceramic pipe for preventing the wear of the ejection holes is
In the state of being inserted in the ejection hole, the upstream end is fixed by being pressed by the outer peripheral end of the ceramic target.

【0021】(3)噴射孔の摩耗を防止するため、セラ
ミックス製管の内面に5〜20μmの厚さのダイヤモン
ドコーティングしたセラミックス管を使用する場合もあ
る。本発明においては、インタメディエイトプレート部
において、CWMが中心軸上のCWM供給ノズルから供
給され、その周囲から微粒化媒体である蒸気などが環状
に斜め上方から衝突するために、CWMと微粒化媒体
は、1次混合室内で良好に混合する。
(3) In order to prevent the wear of the injection holes, there is a case where a ceramics tube coated with diamond having a thickness of 5 to 20 μm is used on the inner surface of the ceramics tube. In the present invention, in the intermediate plate portion, the CWM is supplied from the CWM supply nozzle on the central axis, and the steam, which is the atomization medium, collides with the CWM from the obliquely upward direction from the periphery thereof, so that the atomization is performed with the CWM. The media mix well in the primary mixing chamber.

【0022】ここで、CWMの1次微粒化が行われる。
分裂した塊状のCWMは、内部混合室の対向壁上にある
セラミックス製ターゲットに高速で衝突し、粗大なCW
Mの塊が細かく分裂する。
Here, primary atomization of the CWM is performed.
The clumped CWM collides with a ceramic target on the opposing wall of the internal mixing chamber at high speed, resulting in a coarse CW.
The mass of M divides finely.

【0023】内部混合室の寸法、すなわち内径と軸方向
長さの比が適切であるので、CWMと微粒化媒体である
蒸気の混合物は良好に循環・混合し、最終的にはノズル
プレートの火炉側先端に開口する噴出孔から微粒化す
る。このようにして、CWMの燃焼に好適で良好な噴霧
状態が生成される。
Since the size of the internal mixing chamber, that is, the ratio of the inner diameter to the axial length is appropriate, the mixture of CWM and vapor as the atomizing medium circulates and mixes well, and finally the furnace of the nozzle plate. Atomization is performed from the ejection hole that opens at the side tip. In this way, a good spray condition suitable for CWM combustion is produced.

【0024】セラミックス製ターゲットは、ノズルプレ
ートにおける内部混合室の対向壁に、アトマイザの中心
軸とは非同軸に設けた複数のビスで機械的に固定されて
いるため、ノズルプレートから離脱することはない。
Since the ceramic target is mechanically fixed to the opposing wall of the internal mixing chamber of the nozzle plate by a plurality of screws which are not coaxial with the center axis of the atomizer, it cannot be separated from the nozzle plate. Absent.

【0025】一方、ノズルプレートの噴出孔内に挿入し
ているセラミックス製パイプもセラミックス製ターゲッ
トにより固定されており(このターゲットが止め具の役
割を果たしている)、破損したり離脱したりすることは
ない。
On the other hand, the ceramic pipe inserted in the ejection hole of the nozzle plate is also fixed by the ceramic target (this target plays a role of a stopper), and is not damaged or detached. Absent.

【0026】また、内面にダイヤモンドコーティングし
たセラミックス管を使用すると、ダイヤモンドの硬度は
物質の中で最も高いため、飛躍的に耐摩耗性を向上でき
る。以上から本発明に係るアトマイザによれば、高い微
粒化性能と、高い信頼性、耐久性が確保されることにな
る。
Further, when a ceramic tube coated with diamond on the inner surface is used, the hardness of diamond is the highest among the substances, so that the wear resistance can be dramatically improved. From the above, the atomizer according to the present invention ensures high atomization performance, high reliability, and durability.

【0027】図1は、本発明に係る二流体アトマイザの
断面図である。このアトマイザは内部混合式であり、下
流側から上流側へ順に、噴出孔2が火炉側に開口する内
部混合部、CWMと微粒化媒体が混合する1次混合室1
5の開口する部分、そしてCWMと微粒化媒体を供給す
る流路となる二重管のガンの部分からなる。
FIG. 1 is a sectional view of a two-fluid atomizer according to the present invention. This atomizer is an internal mixing type, and in order from the downstream side to the upstream side, an internal mixing section in which the ejection holes 2 open to the furnace side, a primary mixing chamber 1 in which the CWM and the atomizing medium are mixed.
5 and an opening portion and a double-tube gun portion serving as a flow path for supplying the CWM and the atomization medium.

【0028】CWM9は二重管を構成するガン内筒8を
通じて供給される。一方、微粒化媒体(蒸気)11は、
二重管の外殻となるガン外筒10とガン内筒8の間の環
状流路より供給される。CWM9は、CWM供給ノズル
12において僅かに絞られ、セラミックスで成形された
1次混合室15へと流入する。
The CWM 9 is supplied through the gun inner cylinder 8 forming a double pipe. On the other hand, the atomization medium (steam) 11 is
It is supplied from the annular flow path between the gun outer cylinder 10 and the gun inner cylinder 8 which are the outer shells of the double pipe. The CWM 9 is slightly throttled by the CWM supply nozzle 12 and flows into the primary mixing chamber 15 formed of ceramics.

【0029】微粒化媒体(蒸気)11は、CWM供給ノ
ズル12の外側に円錐形で絞られるように環状に開口す
る円錐環型ノズル14を通じて加速され、1次混合室1
5内へ流入する。
The atomizing medium (steam) 11 is accelerated through a conical ring-shaped nozzle 14 which is annularly opened so as to be conically narrowed outside the CWM supply nozzle 12, and the primary mixing chamber 1
5 flows into.

【0030】1次混合室15では、CWM9と微粒化媒
体(蒸気)11が衝突・合流して1次微粒化が行われ
る。微粒化媒体(蒸気)11が加速されているため、C
WM9は比較的良好に分裂し、内部混合室16内に噴出
する。
In the primary mixing chamber 15, the CWM 9 and the atomizing medium (vapor) 11 collide and merge with each other to perform primary atomization. Since the atomization medium (steam) 11 is accelerated, C
The WM 9 splits relatively well and spouts into the internal mixing chamber 16.

【0031】この内部混合室16は、インタメディエイ
トカバー7とノズルプレート1とを、ねじにより係止す
ることにより構成されている。火炉側には、複数の噴出
孔2が開口している。噴出孔2の中には、耐摩耗のため
に短い管形のセラミックス製パイプ3が挿入されてい
る。
The internal mixing chamber 16 is constructed by locking the intermediate cover 7 and the nozzle plate 1 with screws. A plurality of ejection holes 2 are opened on the furnace side. A short tube-shaped ceramic pipe 3 is inserted into the ejection hole 2 for wear resistance.

【0032】噴出孔2の火炉側先端は、末広がりになる
ように座ぐり部4が開口している。この内部混合室16
において、1次混合室15の対向面にセラミックス製タ
ーゲット5が設けられている。
A counterbore 4 is opened at the end of the ejection hole 2 on the furnace side so as to widen toward the end. This internal mixing chamber 16
In, the ceramic target 5 is provided on the opposite surface of the primary mixing chamber 15.

【0033】このセラミックス製ターゲット5は、ノズ
ルプレート1に対し、2本のターゲット止め具6により
固定されている。また、セラミックス製ターゲット5の
外端部では、セラミックス製パイプ3も固定している。
13はインタメディエイトプレート、17は止め具、1
8は中心軸、20は係止部である。
The ceramic target 5 is fixed to the nozzle plate 1 by two target stoppers 6. The ceramic pipe 3 is also fixed at the outer end of the ceramic target 5.
13 is an intermediate plate, 17 is a stopper, 1
Reference numeral 8 is a central axis, and 20 is a locking portion.

【0034】図2にこのアトマイザを火炉側から視た図
(図1のA−A方向視図)を示す。内部混合室を構成す
るノズルプレート1には、8個の噴出孔2が開口してい
る。噴出孔2は、ノズルプレート1の円周方向に対して
均等ではなく、4個ずつを近接させて、2つの噴出孔2
の集団になるように開口している。
FIG. 2 shows a view of this atomizer as seen from the furnace side (a view from the direction AA in FIG. 1). Eight ejection holes 2 are opened in the nozzle plate 1 forming the internal mixing chamber. The ejection holes 2 are not even in the circumferential direction of the nozzle plate 1, and four ejection holes 2 are arranged close to each other to form two ejection holes 2
It is open to become a group of.

【0035】このように噴出孔2を開口すると、8個の
円周方向に対して均等に開口する場合に比べて着火・保
炎性が向上し、また排ガス中の窒素酸化物の濃度も低下
するという利点がある。
When the ejection holes 2 are opened in this manner, the ignition / flame holding properties are improved and the concentration of nitrogen oxides in the exhaust gas is also reduced as compared with the case where the eight ejection holes 2 are evenly opened in the circumferential direction. There is an advantage of doing.

【0036】図3は、CWM9と微粒化媒体(蒸気)1
1が初めて合流する1次混合室15の内部の幾何学的関
係を描いたものである。本アトマイザにおいては、CW
M流路の中心軸18、すなわちアトマイザの中心軸18
は、円錐環型ノズル14の中心軸14aと、1次混合室
15の内部で交点15aを結ぶようにする。
FIG. 3 shows CWM 9 and atomization medium (steam) 1.
1 illustrates the geometrical relationship inside the primary mixing chamber 15 where the first merges. In this atomizer, CW
The central axis 18 of the M channel, that is, the central axis 18 of the atomizer
The central axis 14a of the conical annular nozzle 14 is connected to the intersection 15a inside the primary mixing chamber 15.

【0037】また、中心軸18と円錐環型ノズル14の
中心軸14aとの角度、すなわち合流角度θm は、微粒
化の促進と圧力損失の上昇を防ぐという観点から25°
以上75°未満の範囲が好ましいが、より望ましくは4
0°〜50°の範囲に設定する。図1及び図3における
実施の形態では、合流角度はθm =45°に設定してい
る。
The angle between the central axis 18 and the central axis 14a of the conical annular nozzle 14, that is, the confluence angle θ m, is 25 ° from the viewpoint of promoting atomization and preventing an increase in pressure loss.
It is preferably in the range of 75 ° or more and less than 75 °, more preferably 4
Set in the range of 0 ° to 50 °. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 3, the merging angle is set to θ m = 45 °.

【0038】図4は、円錐環型ノズル14において、微
粒化媒体(蒸気)11が加速されていく様相を示したも
のである。微粒化媒体(蒸気)11は、1次混合室15
内において、焦点が絞られるように収束・加速し、エネ
ルギが集中した状態でCWM9と衝突・合流し、CWM
9を分裂させる。
FIG. 4 shows how the atomizing medium (vapor) 11 is accelerated in the conical ring type nozzle 14. The atomizing medium (steam) 11 is used in the primary mixing chamber 15
In the inside, it converges and accelerates so as to be focused, and collides and joins with CWM9 in a state where energy is concentrated,
Divide 9

【0039】図5は、内部混合室16の構成を示すもの
である。内部混合室16における内径Dm2と長さLの比
は、 1.5≦Dm2/L<4・・・(1) に設定する。
FIG. 5 shows the structure of the internal mixing chamber 16. The ratio of the inner diameter D m2 to the length L in the internal mixing chamber 16 is set to 1.5 ≦ D m2 / L <4 (1).

【0040】Dm2/L<1.5であれば、内部混合室1
6が偏平になるため、CWM9と微粒化媒体(蒸気)1
1の混合が不十分であるし、圧力損失が上昇するきらい
がある。一方、例えば、Dm2/L>4のように内部混合
室16を細長くすると、圧力損失は低く保たれるが、ア
トマイザが大型化したり、特に低負荷領域でCWM9が
重力で内部混合室16の下方へ偏るといった問題が生じ
る。このような観点から、内部混合室16の寸法は、上
記(1)式の範囲から選定するようにする。
If D m2 / L <1.5, internal mixing chamber 1
Since 6 becomes flat, CWM 9 and atomization medium (steam) 1
Mixing of No. 1 is insufficient, and pressure loss tends to increase. On the other hand, if the internal mixing chamber 16 is elongated such that D m2 / L> 4, the pressure loss is kept low, but the atomizer becomes large, and the CWM 9 is gravitationally moved to the internal mixing chamber 16 in the low load region. The problem arises that it is biased downward. From such a viewpoint, the size of the internal mixing chamber 16 is selected from the range of the above formula (1).

【0041】内部混合室16の対向部に設けるセラミッ
クス製ターゲット5の外径Dt は、一次混合室15の内
径Dm1に対して、 1.1≦Dt /Dm1<4.0・・・(2) の範囲に設定する。
The outer diameter D t of the ceramic target 5 provided at the facing portion of the inner mixing chamber 16 is 1.1 ≦ D t / D m1 <4.0 ... with respect to the inner diameter D m1 of the primary mixing chamber 15.・ Set within the range of (2).

【0042】このセラミックス製ターゲット5の役割
は、1次混合室15で分裂したCWM9を衝突させて再
微粒化させると同時に、内部混合室16内で均等な循環
・混合流を作り出すことにある。従って、セラミックス
製ターゲット5の外径Dt は、1次混合室15で作り出
される噴流の広がりよりも大きくなければならない。
(2)式における外径Dt の下限は、このような配慮か
ら決定されている。また、Dtが大き過ぎれば、内部混
合室16内の循環・混合流の形成には無効になる。以上
のような理由で、外径Dt の最適寸法比は(2)式で与
えられる。図1に示した実施の形態では、Dt /Dm1
2.6に設定した。
The role of the ceramic target 5 is to collide the CWM 9 split in the primary mixing chamber 15 to re-atomize it, and at the same time to create a uniform circulation / mixing flow in the internal mixing chamber 16. Therefore, the outer diameter D t of the ceramic target 5 must be larger than the spread of the jet flow created in the primary mixing chamber 15.
The lower limit of the outer diameter D t in the equation (2) is determined by such consideration. On the other hand, if Dt is too large, it is ineffective for forming the circulation / mixed flow in the internal mixing chamber 16. For the above reasons, the optimum dimensional ratio of the outer diameter D t is given by the equation (2). In the embodiment shown in FIG. 1, D t / D m1
It was set to 2.6.

【0043】図6は、セラミックス製ターゲット5の固
定状態を示したものである。セラミックス製ターゲット
5は、2つのネジ等のターゲット止め具6により、中心
軸18を外すようにして固定される。もし、中心軸18
において1本のターゲット止め具で固定すれば、内部混
合室16内の流れの旋回作用等により、容易にターゲッ
ト止め具6が緩んでしまうからである。5aはターゲッ
ト周端部である。
FIG. 6 shows a fixed state of the ceramic target 5. The ceramic target 5 is fixed by a target stopper 6 such as two screws so as to remove the central shaft 18. If the central axis 18
This is because if the target stopper 6 is fixed with one target stopper, the target stopper 6 is easily loosened due to the swirling action of the flow in the internal mixing chamber 16. Reference numeral 5a is a peripheral edge of the target.

【0044】図7と図8は、噴出孔2におけるセラミッ
クス製パイプ3の固定構造を示すものである。セラミッ
クス製パイプ3は、セラミックス製ターゲット5の外周
端部5aにおいて固定される。従って、8個のセラミッ
クス製パイプ3は、アトマイザ本体であるノズルプレー
ト1には直接固定されていない。組み立て方は以下
(1)〜(3)の順序による。
7 and 8 show a fixing structure of the ceramic pipe 3 in the ejection hole 2. The ceramic pipe 3 is fixed at the outer peripheral end 5a of the ceramic target 5. Therefore, the eight ceramic pipes 3 are not directly fixed to the nozzle plate 1, which is the atomizer body. The assembling method is in the order of (1) to (3) below.

【0045】(1)まず8個の噴出孔2の中に、8個の
セラミックス製パイプ3を挿入する。 (2)セラミックス製ターゲット5を上から被せるよう
にして載せて、8個のセラミックス製パイプ3全てを押
さえつける。 (3)セラミックス製ターゲット5を、2本のターゲッ
ト止め具6によりノズルプレート1に固定する。 以上が、本発明を具体化したスラリ燃料用の内部混合式
二流体アトマイザの構成である。
(1) First, eight ceramic pipes 3 are inserted into the eight ejection holes 2. (2) Place the ceramic target 5 so as to cover it from above, and press down all eight ceramic pipes 3. (3) The ceramic target 5 is fixed to the nozzle plate 1 by the two target stoppers 6. The above is the configuration of the internal mixing type two-fluid atomizer for slurry fuel embodying the present invention.

【0046】次に、微粒化及び燃焼特性の試験結果を基
に、本発明を具体化した二流体アトマイザの特性につい
て述べる。
Next, the characteristics of the two-fluid atomizer embodying the present invention will be described based on the test results of atomization and combustion characteristics.

【0047】図9は、気液流量比に対する噴霧平均径の
関係でデータをまとめ、本発明になるアトマイザと従来
式アトマイザ(図15)の特性を比較したものである。
横軸の気液流量比Ws/Wcは、微粒化媒体(蒸気)の
流量WsをCWM流量Wcで割り求めた質量流量比であ
り、従来式アトマイザ使用時における標準気液流量比
(Ws/Wc)(*)で割り、相対値として表現してい
る。縦軸の噴霧平均径d32は、気液比=(Ws/Wc)
(*)の条件において得られた従来式アトマイザの噴霧
平均径d32(*)で割り、無次元化してある。
FIG. 9 summarizes data on the relationship of the spray average diameter to the gas-liquid flow rate ratio, and compares the characteristics of the atomizer according to the present invention and the conventional atomizer (FIG. 15).
The gas-liquid flow rate ratio Ws / Wc on the horizontal axis is a mass flow rate ratio obtained by dividing the flow rate Ws of the atomization medium (steam) by the CWM flow rate Wc, and is the standard gas-liquid flow rate ratio (Ws / Wc when a conventional atomizer is used. ) (*) Divided by and expressed as a relative value. The average spray diameter d 32 on the vertical axis is gas-liquid ratio = (Ws / Wc)
It is made dimensionless by dividing by the average spray diameter d 32 (*) of the conventional atomizer obtained under the condition (*).

【0048】一般に気液流量比が増大すると微粒化が良
好になりd32が減少するが、同一の気液室量流量比で比
較した場合、本発明に係るd32の方が従来式アトマイザ
のd32よりも小さくなっている。すなわち、同一の噴射
条件であるならば、本発明になるアトマイザの方が微粒
化特性に優れていることが分かる。これは前述のよう
に、1次混合域におけるCWM微粒化の促進、ターゲッ
トの位置と内部混合室形状・寸法の適正化により、微粒
化が良好になったためである。
Generally, as the gas-liquid flow rate ratio increases, atomization becomes better and d 32 decreases, but when compared with the same gas-liquid chamber flow rate ratio, d 32 according to the present invention is the same as that of the conventional atomizer. It is smaller than d 32 . That is, it can be seen that the atomizer according to the present invention is superior in atomization characteristics under the same injection conditions. This is because, as described above, the atomization was improved by promoting CWM atomization in the primary mixing zone and optimizing the position of the target and the shape and size of the internal mixing chamber.

【0049】図10は、排ガス中のNOx濃度と灰中未
燃分の関係で、本発明に係るアトマイザと従来式アトマ
イザ使用時におけるそれぞれの燃焼特性を比較したもの
である。
FIG. 10 is a comparison of the combustion characteristics of the atomizer according to the present invention and the conventional atomizer in relation to the NOx concentration in the exhaust gas and the unburned ash content.

【0050】横軸のNOx濃度〔NOx〕は、従来式ア
トマイサ使用時における平均的なNOx濃度〔NOx〕
(*)で割って相対値として表現している。一方の灰中
未燃分Uは、従来式アトマイザ使用時における平均的な
灰中未燃分U(*)により相対灰中未燃分U/U(*)
として表されている。
The NOx concentration [NOx] on the horizontal axis is the average NOx concentration [NOx] when the conventional atomizer is used.
It is divided by (*) and expressed as a relative value. On the other hand, the unburned ash content U is the relative unburned ash content U / U (*) based on the average unburned ash content U (*) when using the conventional atomizer.
It is represented as

【0051】データはばらついているが、同一のNOx
濃度を基準にして比較すると、本発明に係るアトマイザ
使用時の方が灰中未燃分が低下していることが分かる。
さらに、同一の灰中未燃分を基準に比較すると、本発明
に係るアトマイザ使用時の方がNOx濃度が低くなって
いることが判明した。
Although the data varies, the same NOx
Comparison based on the concentration shows that the unburned content in ash is lower when the atomizer according to the present invention is used.
Further, comparing the same unburned ash content, it was found that the NOx concentration was lower when the atomizer according to the present invention was used.

【0052】以上のような燃焼特性改善効果は、次のよ
うな理由によると考えられる。まず、アトマイザにおけ
る微粒化性能の向上により、着火・保炎状態が良好にな
って燃え切りも早まる。さらに火炎中心に低O2 領域、
すなわち還元域が形成されるためにNOxの濃度も低下
する。
The above combustion characteristic improving effect is considered to be due to the following reasons. First, by improving atomization performance of the atomizer, ignition / flame holding conditions are improved and burnout is accelerated. Furthermore, a low O 2 region in the flame center,
That is, since the reduction zone is formed, the NOx concentration also decreases.

【0053】図11は、本発明の他の実施の形態に係る
二流体内部混合式二流体アトマイザの構造である。この
例では、セラミックス製ターゲット5の衝突部の直径D
t を、図1の例よりもかなり小さくし、1次混合室15
の直径Dm の約1.4倍にしている。
FIG. 11 shows the structure of a two-fluid internal mixing type two-fluid atomizer according to another embodiment of the present invention. In this example, the diameter D of the collision part of the ceramic target 5 is
t is set to be considerably smaller than that in the example of FIG.
The diameter D m is about 1.4 times.

【0054】セラミックス製ターゲット5においては、
衝突部の周囲を鍔型に成形してあり、この部分で噴出孔
2におけるセラミックス製パイプ3を固定する。この固
定方法は、基本的には図1に示した実施の形態の構造と
同じである。
In the ceramic target 5,
The periphery of the collision portion is formed in a brim shape, and the ceramic pipe 3 in the ejection hole 2 is fixed at this portion. This fixing method is basically the same as the structure of the embodiment shown in FIG.

【0055】図11に示す実施の形態になる構造は、低
速時のCWM9の見掛け粘度が高く、アトマイザ内部の
初期微粒化状態を良好にしにくい燃料を利用する場合に
適している。つまり、ターゲット5上での衝突微粒化を
促進させる訳である。ちなみに、図1に示すターゲット
5は、衝突微粒化のみならず、内部混合室16内の循環
・混合(混合とはCWM9と微粒化媒体の混合のこと)
を良好にできるような構造になっており、流動性の良く
ないCWM9の微粒化に対して好適である。
The structure according to the embodiment shown in FIG. 11 is suitable for the use of a fuel in which the apparent viscosity of CWM 9 at a low speed is high and the initial atomization state inside the atomizer is difficult to improve. That is, the collision atomization on the target 5 is promoted. By the way, the target 5 shown in FIG. 1 is not limited to collision atomization, but is also circulated and mixed in the internal mixing chamber 16 (mixing is mixing of the CWM 9 and atomizing medium).
It is suitable for atomizing CWM9, which has poor fluidity.

【0056】図12は、本発明の基本である「微粒化媒
体を環状流路より供給し、環状流路を収束させ、最大加
速の条件でCWMと衝突合流させる」という考え方を具
体化した別の構造例である。
FIG. 12 shows another embodiment that embodies the concept of "supplying atomization medium from an annular flow path, converging the annular flow path, and colliding with CWM under the condition of maximum acceleration" which is the basis of the present invention. It is an example of the structure of.

【0057】この例は、図1における円錐環型ノズル1
4を円筒型に置き換えたものである。微粒化媒体(蒸
気)11は、円筒環型ノズル19を通じて1次混合室1
5へと導かれる。円筒環型ノズル19は、1次混合室1
5の直前で直角・内側に向きを変える。
This example is based on the conical ring type nozzle 1 shown in FIG.
4 is replaced with a cylindrical type. The atomizing medium (steam) 11 is passed through the cylindrical ring-shaped nozzle 19 and the primary mixing chamber 1
Guided to 5. The cylindrical ring-shaped nozzle 19 is the primary mixing chamber 1
Right before 5 and turn inward.

【0058】この際、微粒化媒体(蒸気)11の流路は
絞られて(断面積縮小)加速され(図中の破線)、最大
に加速される1次混合室15において、CWM供給ノズ
ル12を通じて導かれたCWM9と合流混合する。この
領域の微粒化の程度は図1の例と同等であるが、圧力損
失(特に微粒化媒体側)がやや大きくなる。
At this time, the flow path of the atomizing medium (vapor) 11 is narrowed (cross-sectional area reduction) and accelerated (broken line in the figure), and is accelerated to the maximum in the primary mixing chamber 15, the CWM supply nozzle 12 It is mixed and mixed with CWM9 introduced through. The degree of atomization in this region is the same as in the example of FIG. 1, but the pressure loss (particularly on the atomization medium side) is slightly large.

【0059】図13は、図8のセラミックス製パイプ3
に代えて中空円筒状のセラミックス製チップ23の内面
に厚さ5〜20μmのダイヤモンド層21を設けたダイ
ヤモンドコーティングセラミックス製チップ30を用い
た実施の形態を示すものである。
FIG. 13 shows the ceramic pipe 3 of FIG.
Instead of the above, an embodiment using a diamond-coated ceramic chip 30 in which a diamond layer 21 having a thickness of 5 to 20 μm is provided on the inner surface of a hollow cylindrical ceramic chip 23 is shown.

【0060】セラミックスは炭化珪素(SiC)あるい
は窒化珪素(Si3 4 )を用い、ダイヤモンドのコー
ティングはCVD法(化学蒸着法)を用いた。ダイヤモ
ンドは物質の中で最も硬度が高く、優れた耐摩耗性を示
す。但し、ダイヤモンドは元々は炭素の等軸結晶体であ
り、酸素が存在すると低温でも酸化し、温度が上昇する
と結晶が変質して耐摩耗性がなくなり、さらに700℃
以上の空気中では燃焼する。
Silicon carbide (SiC) or silicon nitride (Si 3 N 4 ) was used as the ceramics, and the CVD method (chemical vapor deposition method) was used for the diamond coating. Diamond is the hardest of the materials and exhibits excellent wear resistance. However, diamond is originally an equiaxed crystal of carbon, and if oxygen is present, it oxidizes even at low temperatures, and when the temperature rises, the crystals deteriorate and wear resistance is lost.
It burns in the above air.

【0061】本実施の形態では火炉側では係止部20に
より、輻射熱がチップ23に到達するのを防止してい
る。さらにチップ30を内部混合室側に設け、火炉側か
らの輻射熱が到達するのを防止すると共に、内部混合室
16内のCWM9と噴霧媒体の攪拌混合によってチップ
30を冷却し、ダイヤモンド層21の温度上昇を防止し
ている。
In this embodiment, the radiant heat is prevented from reaching the tip 23 by the locking portion 20 on the furnace side. Further, a chip 30 is provided on the internal mixing chamber side to prevent the radiant heat from the furnace side from reaching, and the chip 30 is cooled by stirring and mixing the CWM 9 and the atomizing medium in the internal mixing chamber 16 to reduce the temperature of the diamond layer 21. It prevents rising.

【0062】図14は、図13と同じく内面にダイヤモ
ンド層21を設けたダイヤモンドコーティングセラミッ
クス製チップ23を設けた場合で、図13との違いは内
部混合室側に鍔部22を有し、ノズルプレート1の係止
部24と、この鍔部22で固定されている点である。
FIG. 14 shows a case where a diamond-coated ceramic chip 23 having a diamond layer 21 on the inner surface is provided as in FIG. 13. The difference from FIG. 13 is that it has a collar portion 22 on the inner mixing chamber side and a nozzle. The point is that the locking portion 24 of the plate 1 and the flange portion 22 are fixed.

【0063】鍔部22とすると内部混合室16側の面積
が大きくなり、CWM9と噴霧媒体の攪拌混合によるチ
ップ30の冷却効果は大きくなる。図14では図13に
示す火炉側に係止部20は記載されていないが、図13
の相当する係止部20を設けることもできる。
When the flange portion 22 is used, the area on the side of the internal mixing chamber 16 is increased, and the cooling effect of the tip 30 by stirring and mixing the CWM 9 and the spray medium is increased. Although the locking portion 20 is not shown on the furnace side shown in FIG. 13 in FIG.
It is also possible to provide the corresponding locking portion 20 of the above.

【0064】[0064]

【発明の効果】本発明に係るアトマイザを、CWM微粒
化用として実施したことによって生じる効果をまとめる
と、次のようになる。 (1)微粒化が促進し、微細な噴霧が得られる。 (2)微粒化用の媒体、すなわち蒸気や圧縮空気の使用
量を減らすことができ、これにより、ボイラ装置におけ
る運用上の経済性を高く保つことができる。 (3)上記(1)の効果により、着火・保炎性が良好に
なり、火炎が安定する (4)上記(1)の効果により、排煙中の窒素酸化物
(NOx)が減少する。
The effects produced by implementing the atomizer according to the present invention for the atomization of CWM are summarized as follows. (1) Atomization is promoted and a fine spray is obtained. (2) It is possible to reduce the amount of the atomizing medium, that is, the amount of steam or compressed air used, which makes it possible to maintain high operational economical efficiency in the boiler device. (3) Due to the effect of (1) above, the ignition / flame holding properties are improved and the flame becomes stable. (4) Due to the effect of (1) above, nitrogen oxides (NOx) in the flue gas are reduced.

【0065】(5)上記(1)の効果により、灰中に残
存する未燃分が減少し、灰処理や灰の有効利用が可能に
なる。
(5) By the effect of the above (1), the unburned content remaining in the ash is reduced, and it becomes possible to treat the ash and effectively use the ash.

【0066】(6)比較的燃えにくい石炭からなるCW
Mも良好に燃焼させることが可能になる。
(6) CW made of coal which is relatively incombustible
It becomes possible to burn M well.

【0067】(7)アトマイザを構成するピース(部
品)の耐摩耗性が高く、耐用寿命が長い。
(7) The pieces (parts) constituting the atomizer have high wear resistance and long service life.

【0068】(8)上記ピース(部品)が運用中に緩ん
だり脱落したりすることがなく、信頼性が高い。
(8) The above piece (part) does not loosen or fall off during operation and is highly reliable.

【0069】(9)CWMと微粒化媒体の流路を比較的
スムーズに構成してあるので、使用停止後のパージが容
易である。
(9) Since the flow paths for the CWM and the atomizing medium are constructed relatively smoothly, purging after the use is stopped is easy.

【0070】(10)アトマイザの分解・組み立てが容
易である。
(10) It is easy to disassemble and assemble the atomizer.

【0071】(11)上記(9)と同様の理由によっ
て、アトマイザの圧力損失が小さい。これによりCWM
フィードポンプの動力を低く抑制できる。
(11) The pressure loss of the atomizer is small for the same reason as (9) above. This allows CWM
The power of the feed pump can be suppressed low.

【0072】(12)内面にダイヤモンド層を設けたセ
ラミックス製チップを用いることにより、耐摩耗性をさ
らに向上できる。
(12) The wear resistance can be further improved by using a ceramic chip having a diamond layer on the inner surface.

【0073】(13)このチップを内部混合室側に設け
ることにより、CWMと噴霧媒体の攪拌混合によりチッ
プを冷却できると共に、輻射熱の到達を防止でき、ダイ
ヤモンドの変質を防止できる。
(13) By providing the tip on the side of the internal mixing chamber, the tip can be cooled by stirring and mixing the CWM and the spray medium, and the radiant heat can be prevented from reaching and the alteration of the diamond can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係るアトマイザの
構造図である。
FIG. 1 is a structural diagram of an atomizer according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A方向視図である。FIG. 2 is a view taken along the line AA of FIG.

【図3】アトマイザの気液合流部の詳細断面図である。FIG. 3 is a detailed cross-sectional view of a gas-liquid merging portion of the atomizer.

【図4】図1のB−B方向視図である。FIG. 4 is a BB direction view of FIG. 1.

【図5】内部混合室の寸法関係を示す構造図である。FIG. 5 is a structural diagram showing a dimensional relationship of an internal mixing chamber.

【図6】図1のC−C方向視図である。FIG. 6 is a view as seen from the direction CC in FIG.

【図7】図1のD−D方向視図である。FIG. 7 is a view from the direction of D-D in FIG. 1.

【図8】アトマイザの内部のセラミックスピースの固定
構造図である。
FIG. 8 is a view showing a fixing structure of a ceramic piece inside an atomizer.

【図9】気液流量比と噴霧平均径との関係を示す特性図
である。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between a gas-liquid flow rate ratio and a spray average diameter.

【図10】相対NOxと相対灰中未燃分との関係を示す
特性図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing the relationship between relative NOx and relative unburned ash content.

【図11】本発明の第2の実施の形態に係るアトマイザ
の構造図である。
FIG. 11 is a structural diagram of an atomizer according to a second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第3の実施の形態に係るアトマイザ
の構造図である。
FIG. 12 is a structural diagram of an atomizer according to a third embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第4の実施の形態に係るアトマイザ
の構造図である。
FIG. 13 is a structural diagram of an atomizer according to a fourth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第5の実施の形態に係るアトマイザ
の構造図である。
FIG. 14 is a structural diagram of an atomizer according to a fifth embodiment of the present invention.

【図15】従来のアトマイザの第1の例を示す構造図で
ある。
FIG. 15 is a structural diagram showing a first example of a conventional atomizer.

【図16】従来のアトマイザの第2の例を示す構造図で
ある。
FIG. 16 is a structural diagram showing a second example of a conventional atomizer.

【図17】従来のアトマイザの第3の例を示す構造図で
ある。
FIG. 17 is a structural diagram showing a third example of a conventional atomizer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ノズルプレート 2 噴出孔 3 セラミックス製パイプ 4 座ぐり部 5 セラミックス製ターゲット 6 ターゲット止め具 7 インタメディエイト・カバー 8 ガン内筒 9 CWM 10 ガン外筒 11 微粒化媒体 12 CWM供給ノズル 13 インタメディエイトプレート 14 円錐環型ノズル 15 1次混合室 16 内部混合室 17 止め具 18 中心軸 20 係止部 1 Nozzle Plate 2 Spout Hole 3 Ceramic Pipe 4 Counterbore 5 Ceramic Target 6 Target Stopper 7 Intermediate Cover 8 Gun Inner Cylinder 9 CWM 10 Gun Outer Cylinder 11 Atomization Medium 12 CWM Supply Nozzle 13 Intermediate Plate 14 Conical ring type nozzle 15 Primary mixing chamber 16 Internal mixing chamber 17 Stopper 18 Central shaft 20 Locking part

フロントページの続き (72)発明者 亀田 耕吉 広島県呉市宝町6番9号 バブコツク日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 沖本 英雄 広島県呉市宝町6番9号 バブ日立工業株 式会社内 (72)発明者 折田 久幸 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内Front page continuation (72) Inventor Kokichi Kameda 6-9 Takaracho, Kure City, Hiroshima Prefecture Bab Kotsk Hitachi Ltd., Kure Factory (72) Hideo Okimoto 6-9 Takaracho, Kure City, Hiroshima Prefecture Bab Hitachi Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Hisayuki Orita 7-1-1, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi Research Laboratory

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スラリ燃料と微粒化媒体を1次微粒化部
で合流させた後に内部混合室で混合し、内部混合室と連
通する噴出孔からスラリ燃料を噴霧するスラリ燃料用ア
トマイザにおいて、 前記スラリ燃料を供給するスラリ燃料供給流路と、 そのスラリ燃料供給流路の周囲に設けられた微粒化媒体
供給環状流路と、 その微粒化媒体供給環状流路を先端側において収束させ
て微粒化媒体を加速し、前記スラリ燃料供給流路から供
給されたスラリ燃料と合流させる合流手段とを備えたこ
とを特徴とするスラリ燃料用アトマイザ。
1. A slurry fuel atomizer in which slurry fuel and atomizing medium are merged in a primary atomizing section and then mixed in an internal mixing chamber, and the slurry fuel is sprayed from ejection holes communicating with the internal mixing chamber, Slurry fuel supply flow path for supplying slurry fuel, atomization medium supply annular flow path provided around the slurry fuel supply flow path, and atomization medium supply annular flow path converged at the tip side to atomize A slurry fuel atomizer, comprising: a merging unit that accelerates the medium and merges with the slurry fuel supplied from the slurry fuel supply passage.
【請求項2】 請求項1記載において、前記スラリ燃料
の流路の軸方向と前記微粒化媒体の流路の軸方向との交
点が前記内部混合室内に位置するように構成することを
特徴とするスラリ燃料用アトマイザ。
2. The structure according to claim 1, wherein an intersection of the axial direction of the flow path of the slurry fuel and the axial direction of the flow path of the atomizing medium is located in the internal mixing chamber. Slurry fuel atomizer.
【請求項3】 請求項1または2記載において、前記ス
ラリ燃料の流路の軸方向と前記微粒化媒体の流路の軸方
向との合流角度が25°以上75°未満であることを特
徴とするスラリ燃料用アトマイザ。
3. The merging angle between the axial direction of the flow path of the slurry fuel and the axial direction of the flow path of the atomizing medium is 25 ° or more and less than 75 °. Slurry fuel atomizer.
【請求項4】 請求項1または2記載において、前記ス
ラリ燃料の流路の軸方向と前記微粒化媒体の流路の軸方
向との合流角度が40°以上50°未満であることを特
徴とするスラリ燃料用アトマイザ。
4. The merging angle between the axial direction of the flow path of the slurry fuel and the axial direction of the flow path of the atomizing medium is 40 ° or more and less than 50 ° according to claim 1 or 2. Slurry fuel atomizer.
【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかの記載にお
いて、前記1次微粒化部に、火炉側に噴出孔を開口した
内部混合室を設けたことを特徴とするスラリ燃料用アト
マイザ。
5. The atomizer for slurry fuel according to any one of claims 1 to 4, wherein the primary atomization section is provided with an internal mixing chamber having an ejection hole on the furnace side.
【請求項6】 請求項5記載において、前記内部混合室
の内径Dm2と内部混合室の長さLとの比Dm2/Lが、
1.5以上4.0未満であることを特徴とするスラリ燃
料用アトマイザ。
6. The ratio D m2 / L between the inner diameter D m2 of the internal mixing chamber and the length L of the internal mixing chamber according to claim 5,
An atomizer for a slurry fuel, which is 1.5 or more and less than 4.0.
【請求項7】 スラリ燃料と微粒化媒体を1次微粒化部
で合流させた後に内部混合室で混合し、内部混合室と連
通する噴出孔からスラリ燃料を噴霧するスラリ燃料用ア
トマイザにおいて、 前記内部混合室の1次微粒化部と対向する側に硬質のタ
ーゲットを設けたことを特徴とするスラリ燃料用アトマ
イザ。
7. A slurry fuel atomizer in which slurry fuel and atomizing medium are merged in a primary atomizing section and then mixed in an internal mixing chamber, and the slurry fuel is sprayed from ejection holes communicating with the internal mixing chamber, An atomizer for a slurry fuel, characterized in that a hard target is provided on the side of the internal mixing chamber facing the primary atomization section.
【請求項8】 請求項7記載において、前記ターゲット
をアトマイザ中心軸とは非同軸となる位置において、内
部混合室を構成するノズルプレートに固定することを特
徴とするスラリ燃料用アトマイザ。
8. The atomizer for slurry fuel according to claim 7, wherein the target is fixed to a nozzle plate forming an internal mixing chamber at a position not coaxial with the atomizer central axis.
【請求項9】 請求項7記載において、前記噴出孔に挿
入する耐摩耗性のパイプを前記ターゲットを用いて固定
することを特徴とするスラリ燃料用アトマイザ。
9. The atomizer for slurry fuel according to claim 7, wherein a wear resistant pipe to be inserted into the ejection hole is fixed by using the target.
【請求項10】 請求項8または9記載において、前記
ターゲットあるいはパイプを、機械的手段と接着剤を組
み合わせて前記ノズルプレートに固定することを特徴と
するスラリ燃料用アトマイザ。
10. The atomizer for slurry fuel according to claim 8 or 9, wherein the target or pipe is fixed to the nozzle plate by combining mechanical means and an adhesive.
【請求項11】 請求項7記載において、前記ターゲッ
トの直径を合流混合室の口径の1.1倍以上4.0倍未
満とすることを特徴とするスラリ燃料用アトマイザ。
11. The atomizer for slurry fuel according to claim 7, wherein the diameter of the target is 1.1 times or more and less than 4.0 times the diameter of the merging / mixing chamber.
【請求項12】 請求項7記載において、内面にダイヤ
モンド層を設けたセラミックス製チップを前記噴出孔に
設けたことを特徴とするスラリ燃料用アトマイザ。
12. The atomizer for slurry fuel according to claim 7, wherein a ceramic chip having an inner surface provided with a diamond layer is provided in the ejection hole.
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