特許 6904074 バーナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6904074

(24)【登録日】2021年6月28日

(45)【発行日】2021年7月14日

(54)【発明の名称】バーナ

(51)【国際特許分類】

   F23D 1/00 20060101AFI20210701BHJP

   F23C 1/00 20060101ALI20210701BHJP

【ＦＩ】

   F23D1/00 BZAB

   F23C1/00 301

【請求項の数】5

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-113288(P2017-113288)

(22)【出願日】2017年6月8日

(65)【公開番号】特開2018-204909(P2018-204909A)

(43)【公開日】2018年12月27日

【審査請求日】2020年2月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100167553

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 久典

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(72)【発明者】

【氏名】成相 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】大野 恵美

(72)【発明者】

【氏名】越前屋 誠

【審査官】 古川 峻弘

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０１−１４４６０８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０４−２１４１０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｄ １／００

Ｆ２３Ｃ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外筒ノズルと前記外筒ノズルの内部に前記外筒ノズルに沿って配設される内筒ノズルとを備え、前記外筒ノズルと前記内筒ノズルとの間に形成された流路にて燃料粉を含む燃料混合空気を案内するバーナであって、
前記内筒ノズルが、前記外筒ノズルに対して固定された根元部と、外周面に対して前記内筒ノズルの径方向外側に向けて突出した突設部が設けられると共に前記根元部に対して前記燃料混合空気の流れ方向に移動可能な可動先端部とを備え、
前記燃料混合空気に含まれる前記燃料粉の性状や形状に応じて前記可動先端部の位置を調節する可動先端部位置調整部を備え、
前記突設部が、前記可動先端部の移動に伴って、前記燃料混合空気の流れ方向にて前記外筒ノズルの開口端の位置と重なる位置である絞り位置と、前記燃料混合空気の流れ方向にて前記外筒ノズルの開口端の位置と重ならない開放位置とに移動可能とされ、
前記可動先端部位置調整部は、相対的に着火性の高い前記燃料粉の場合に前記突設部が前記絞り位置となり、相対的に着火性の低い前記燃料粉である場合に前記突設部が前記開放位置となるように、前記可動先端部を移動する
ことを特徴とするバーナ。

【請求項2】

前記突設部は、前記内筒ノズルの周方向の全域に環状に設けられていることを特徴とする請求項１記載のバーナ。

【請求項3】

前記突設部は、前記燃料混合空気の流れ方向の上端側の端部が、前記燃料混合空気の流れ方向の上流側に向かうに連れて前記内筒ノズルの径方向内側に近づく傾斜面を有することを特徴とする請求項１または２記載のバーナ。

【請求項4】

前記突設部は、前記燃料混合空気の流れ方向の下流側の端部が、前記燃料混合空気の流れ方向の下流側に向かうに連れて前記内筒ノズルの径方向内側に近づく傾斜面を有することを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載のバーナ。

【請求項5】

前記突設部は、前記燃料混合空気の流れ方向の上端側の端部と下流側の端部との間に、外壁面が前記外筒ノズルの内壁面と平行な整流部を有することを特徴とする請求項１〜４いずれか一項に記載のバーナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バーナに関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、火力発電所等のボイラにおいて、石炭を粉砕して得られる微粉炭の他、木材等を粉砕して得られるバイオマス粉を燃料として燃焼する試みがなされている。例えば、バイオマス粉は、微粉炭焚きのバーナに微粉炭に換えて供給することで、ある程度、燃焼させることができる。バイオマスは、繊維質のため、微粉炭と比較して細かく粉砕することが難しい。バイオマスは、揮発分の割合が高く着火性が高いため、比較的粗い粒径でも微粉炭焚きのバーナで燃焼させることはできるが、粒径が粗いものが増えると着火性が悪くなる。このため、単に微粉炭焚きのバーナに微粉炭に換えて粒径の粗いバイオマス粉を供給してしまうと、一定量のバイオマス粉が着火する前に燃焼領域が吹き飛ばされてしまうため、燃焼効率が悪化する。そこで、例えば、特許文献１等では、バイオマス粉の燃焼に適した設計がなされたバーナが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−１０２０４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、当然ながら、バイオマス粉の燃焼に適した設計がなされたバーナにおいて微粉炭を燃料として用いると、燃焼効率が悪化することになる。このため、１つのボイラにおいて微粉炭とバイオマス粉との両方を燃焼可能とするためには、微粉炭専用のバーナとバイオマス粉専用のバーナとの２種類のバーナを設置する必要が生じてしまう。つまり、性状や形状の異なる燃料粉を１つのボイラで燃焼させる場合には、複数種類のバーナを１つのボイラに対して設置する必要が生じることになる。

【0005】

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、バーナにおいて、異なる性状や形状の燃料粉のいずれであっても効率的に燃焼可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。

【0007】

第１の発明は、外筒ノズルと上記外筒ノズルの内部に上記外筒ノズルに沿って配設される内筒ノズルとを備え、上記外筒ノズルと上記内筒ノズルとの間に形成された流路にて燃料粉を含む燃料混合空気を案内するバーナであって、上記内筒ノズルが、上記外筒ノズルに対して固定された根元部と、外周面に対して上記内筒ノズルの径方向外側に向けて突出した突設部が設けられると共に上記根元部に対して上記燃料混合空気の流れ方向に移動可能な可動先端部とを備え、上記燃料混合空気に含まれる上記燃料粉の性状や形状に応じて上記可動先端部の位置を調節する可動先端部位置調整部を備えるという構成を採用する。

【0008】

第２の発明は、上記第１の発明において、上記突設部が、上記可動先端部の移動に伴って、上記燃料混合空気の流れ方向にて上記外筒ノズルの開口端の位置と重なる位置である絞り位置と、上記燃料混合空気の流れ方向にて上記外筒ノズルの開口端の位置と重ならない開放位置とに移動可能とされ、上記可動先端部位置調整部が、相対的に着火性の高い上記燃料粉の場合に上記突設部が上記絞り位置となり、相対的に着火性の低い上記燃料粉である場合に上記突設部が上記開放位置となるように、上記可動先端部を移動するという構成を採用する。

【0009】

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記突設部が、上記内筒ノズルの周方向の全域に環状に設けられているという構成を採用する。

【0010】

第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記突設部が、上記燃料混合空気の流れ方向の上端側の端部が、上記燃料混合空気の流れ方向の上流側に向かうに連れて上記内筒ノズルの径方向内側に近づく傾斜面を有するという構成を採用する。

【0011】

第５の発明は、上記第１〜第４いずれかの発明において、上記突設部が、上記燃料混合空気の流れ方向の下流側の端部が、上記燃料混合空気の流れ方向の下流側に向かうに連れて上記内筒ノズルの径方向内側に近づく傾斜面を有するという構成を採用する。

【0012】

第６の発明は、上記第１〜第５いずれかの発明において、上記突設部が、上記燃料混合空気の流れ方向の上端側の端部と下流側の端部との間に、外壁面が上記外筒ノズルの内壁面と平行な整流部を有するという構成を採用する。

【発明の効果】

【0013】

本発明においては、内筒ノズルが、固定された根元部に対して移動可能とされた可動先端部を有している。また、可動先端部の外周面に突設部が設けられている。このため、燃料混合空気の流れ方向に対する突設部の位置を変化させることによって、燃料混合空気の流速を調節することができる。さらに、本発明においては、可動先端部位置調整部が、燃料混合空気に含まれる燃料粉の性状や形状に応じて可動先端部の位置を調整し、燃料混合空気を燃料粉が効率的に燃焼する流速に調節する。したがって、本発明によれば、バーナにおいて、異なる性状や形状の燃料粉のいずれであっても効率的に燃焼させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態におけるバーナの概略構成を模式的に示す縦断面図である。

【図2】図１の領域Ａの拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して、本発明に係るバーナの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

【0016】

図１は、本実施形態のバーナ１の概略構成を模式的に示す縦断面図である。また、図２は、図１の領域Ａの拡大図である。図１に示すように、本実施形態のバーナ１は、ボイラの炉壁１００の外側に配置されており、炉壁１００に貫通して設けられた略円形状のスロート１０１に合わせて設置されている。このような本実施形態のバーナ１は、ノズルユニット２と、油バーナ３と、ウインドボックス４と、２次空気調整部５と、制御部６とを備えている。

【0017】

ノズルユニット２は、外筒ノズル２ａと、内筒ノズル２ｂと、流速調整リング２ｃ（突設部）と、移動機構２ｄとを備えている。外筒ノズル２ａは、一端側が開口端２ａ１（図２参照）とされかつ他端側が閉塞端とされた円筒部材であり、開口端２ａ１をボイラの内部に向けられるようにして略水平に配置されている。この外筒ノズル２ａの開口端２ａ１は、ボイラの炉壁１００と一定の間隔を空けて配置されている。また、外筒ノズル２ａの根元部には、外筒ノズル２ａの内部に燃料混合空気Ｘを供給するための燃料混合空気供給管２００が接続されている。このような外筒ノズル２ａは、内筒ノズル２ｂ及び油バーナ３を収容している。

【0018】

内筒ノズル２ｂは、一端側が開口端２ｂ１（図２参照）とされかつ他端側が閉塞端とされた円筒部材である。この内筒ノズル２ｂは、外筒ノズル２ａよりも小径とされ、外筒ノズル２ａと同軸配置されるように、外筒ノズル２ａの内部に収容された状態で配設されている。このような内筒ノズル２ｂは、燃料混合空気Ｘの流れ方向において、上流側に位置すると共に外筒ノズル２ａに固定された根元部２ｂ２と、下流側に位置すると共に根元部２ｂ２に対して移動可能な可動先端部２ｂ３とに分割されて形成されている。根元部２ｂ２は、外筒ノズル２ａの閉塞された端部に対して固定されており、内筒ノズル２ｂの内部に３次空気を供給するための３次空気供給配管３００が接続されている。

【0019】

可動先端部２ｂ３は、根元部２ｂ２よりも僅かに小径とされており、根元部２ｂ２側の端部が根元部２ｂ２の内部に差し込まれた状態とされている。この可動先端部２ｂ３は、移動機構２ｄによって支持されており、根元部２ｂ２に対して燃料混合空気Ｘの流れ方向に移動可能とされている。この可動先端部２ｂ３は、先端が開口端２ｂ１とされた円筒形とされており、外周面に対して内筒ノズル２ｂの径方向外側に向けて突出した流速調整リング２ｃが設けられている。なお、可動先端部２ｂ３が根元部２ｂ２の内部に差し込まれ状態とすることによって、根元部２ｂ２と可動先端部２ｂ３との間の僅かな隙間が燃料混合空気Ｘの流れの下流側に向けられる。このため、根元部２ｂ２と可動先端部２ｂ３との間の僅かな隙間に燃料粉が入り込むことを抑止することができる。

【0020】

流速調整リング２ｃは、内筒ノズル２ｂの周方向の全域に環状に設けられており、内筒ノズル２ｂの可動先端部２ｂ３の外周面から内筒ノズル２ｂの径方向外側に向けて一定量突出している。また、図２に示すように、流速調整リング２ｃは、燃料混合空気Ｘの流れ方向の上端側の端部に、燃料混合空気Ｘの流れ方向の上流側に向かうに連れて内筒ノズル２ｂの径方向内側に近づく傾斜面（以下、上流側傾斜面２ｃ１と称する）を有している。また、流速調整リング２ｃは、燃料混合空気Ｘの流れ方向の下流側の端部に、燃料混合空気Ｘの流れ方向の下流側に向かうに連れて内筒ノズル２ｂの径方向内側に近づく傾斜面（以下、下流側傾斜面２ｃ２と称する）を有している。

【0021】

さらに流速調整リング２ｃは、上流側傾斜面２ｃ１と下流側傾斜面２ｃ２との間の外壁面が外筒ノズル２ａの内壁面と平行とされ、この外筒ノズル２ａと平行な区間において燃料混合空気Ｘを整流する。以下、流速調整リング２ｃの上流側傾斜面２ｃ１と下流側傾斜面２ｃ２との間の外壁面が外筒ノズル２ａの内壁面と平行とされた区間を整流部２ｃ３と称する。つまり、流速調整リング２ｃは、燃料混合空気Ｘの流れ方向の上端側の端部と下流側の端部との間に、外壁面が外筒ノズル２ａの内壁面と平行な整流部２ｃ３を有している。

【0022】

移動機構２ｄは、制御部６の制御の下に、可動先端部２ｂ３を移動させる機構であり、支持棒２ｄ１と、駆動機構２ｄ２とを備えている。支持棒２ｄ１は、内筒ノズル２ｂの内部にて油バーナ３を避けて可動先端部２ｂ３の端部と接続されている。この支持棒２ｄ１は、可動先端部２ｂ３が接続される端部と反対側の端部が内筒ノズル２ｂの閉塞端から突出するように配置されており、内筒ノズル２ｂの閉塞端から突出した端部が駆動機構２ｄ２と接続されている。駆動機構２ｄ２は、支持棒２ｄ１を内筒ノズル２ｂの内部における燃料混合空気Ｘの流れ方向に沿った方向（内筒ノズル２ｂの軸芯に沿う方向）に移動することにより、可動先端部２ｂ３を同方向に移動させる。このような駆動機構２ｄ２は、例えば、動力発生源となるモータや動力伝達機構となるボールネジを備えている。

【0023】

このような移動機構２ｄは、内筒ノズル２ｂの軸芯に沿う方向（内筒ノズル２ｂの内部における燃料混合空気Ｘの流れ方向）における流速調整リング２ｃの位置を、図２にて実線で示す開放位置と、図２にて仮想線で示す絞り位置との間で移動可能としている。

【0024】

ここで、開放位置とは、内筒ノズル２ｂの内部における燃料混合空気Ｘの流れ方向にて、流速調整リング２ｃが外筒ノズル２ａの開口端２ａ１と重ならない位置であり、流速調整リング２ｃが外筒ノズル２ａの内側に配置された位置である。この開放位置に流速調整リング２ｃが配置されることによって、外筒ノズル２ａの開口端２ａ１が流速調整リング２ｃで塞がれずに、開口端２ａ１における開口面積（燃料混合空気Ｘの流路面積）が広く確保される。

【0025】

また、絞り位置とは、内筒ノズル２ｂの内部における燃料混合空気Ｘの流れ方向にて、流速調整リング２ｃが外筒ノズル２ａの開口端２ａ１と重なる位置であり、流速調整リング２ｃの下流側の端部の外筒ノズル２ａの外側に配置された位置である。この絞り位置に流速調整リング２ｃが配置されることによって、外筒ノズル２ａの開口端２ａ１の一部が流速調整リング２ｃで塞がれ、開口端２ａ１における開口面積（燃料混合空気Ｘの流路面積）が狭くなる。

【0026】

つまり、移動機構２ｄによって流速調整リング２ｃが開放位置とされることによって、外筒ノズル２ａの開口端２ａ１における開口面積が広がり、この結果、燃料混合空気Ｘの流速が遅くなる。一方、移動機構２ｄによって流速調整リング２ｃが絞り位置とされることによって、外筒ノズル２ａの開口端２ａ１における開口面積が狭まり、この結果、燃料混合空気Ｘの流速が速くなる。

【0027】

図１に戻り、油バーナ３は、内筒ノズル２ｂの内部に収容されており、先端部が内筒ノズル２ｂの開口端２ｂ１からボイラの内部に向くように、外筒ノズル２ａ及び内筒ノズル２ｂと同軸配置されている。この油バーナ３は、重油等の燃料油を先端部からボイラ内に噴射する。

【0028】

ウインドボックス４は、ボイラの炉壁１００の外側に配置されており、ノズルユニット２の先端部を収容している。このウインドボックス４は、２次空気を供給する２次空気供給配管４００が接続されており、炉壁１００に形成されたスロート１０１から２次空気がボイラの内部に流入するように、外部から供給される空気を一時的に溜める空間を形成する。このウインドボックス４は、内部に仕切壁４ａが設けられている。仕切壁４ａは、外筒ノズル２ａの開口端２ａ１を囲むように設けられた環状の壁部であり、外筒ノズル２ａと炉壁１００との間の空間を、外筒ノズル２ａの径方向内側の内側流路４ｂと、外筒ノズル２ａの径方向外側の外側流路４ｃとに区画している。

【0029】

２次空気調整部５は、仕切壁４ａに対して外筒ノズル２ａの径方向外側に配置されたアウタベーン５ａと、内側流路４ｂに設けられたインナベーン５ｂとを備えている。また、２次空気調整部５は、アウタベーン５ａの角度を調整する不図示の角度調整機構も備えている。アウタベーン５ａは、外筒ノズル２ａを径方向外側から囲うように、外筒ノズル２ａの周方向に等間隔で複数配列されている。これらのアウタベーン５ａは、アウタベーン５ａ同士の距離を変化させ、アウタベーン５ａ間の流路面積を調整可能とするため、外筒ノズル２ａの軸芯と平行な回転軸芯を中心として傾動可能に支持されている。これらのアウタベーン５ａは、制御部６の制御の下、不図示の角度調整機構によって傾動角度が設定される。インナベーン５ｂは、外筒ノズル２ａを径方向外側から囲うように、外筒ノズル２ａの周方向に等間隔で複数配列されている。これらのインナベーン５ｂは、内側流路４ｂからボイラ内部に供給される２次空気を強い旋回流とする。

【0030】

制御部６は、本実施形態のバーナ１の全体を制御するものであり、外部からの入力信号等に基づいて、内筒ノズル２ｂの可動先端部２ｂ３の位置制御や、アウタベーン５ａの傾動角度制御を行う。例えば、本実施形態において制御部６は、燃料混合空気Ｘに含まれる燃料粉の種類（性状や形状（燃料粉の平均粒径等）を示す情報）が入力され、燃料粉の種類に応じて、移動機構２ｄを制御して可動先端部２ｂ３の位置を調整する。このような本実施形態では、制御部６と移動機構２ｄが、燃料混合空気Ｘに含まれる燃料粉の性状や形状に応じて可動先端部２ｂ３の位置を調節する可動先端部位置調整部として機能する。

【0031】

このような構成の本実施形態のバーナ１では、例えば、燃料混合空気Ｘに含まれる燃料粉が微粉炭であることを示す信号が制御部６に入力されると、制御部６が移動機構２ｄを制御することによって、流速調整リング２ｃが絞り位置となるように可動先端部２ｂ３の位置が調整される。この状態で外筒ノズル２ａの内部に供給された燃料混合空気Ｘは、外筒ノズル２ａと内筒ノズル２ｂの間に形成された流路を案内されて、外筒ノズル２ａの開口端２ａ１からボイラの内部に向けて噴射される。このとき、流速調整リング２ｃによって外筒ノズル２ａの開口端２ａ１の開口面積が狭められているため、流速調整リング２ｃが開放位置にある場合と比較して、噴射される燃料混合空気Ｘの流速が速くなる。この結果、木粉等のバイオマス粉と比較して粒径が小さくて燃え易い微粉炭を素早く火炎に供給することができ、微粉炭を効率的に燃焼させることができる。このようにして、火炎に供給された微粉炭は、ウインドボックス４から供給される２次空気、内筒ノズル２ｂから供給される３次空気、また必要に応じて油バーナ３から供給される燃料油と混合されて燃焼される。

【0032】

一方、燃料混合空気Ｘに含まれる燃料粉がバイオマス粉であることを示す信号が制御部６に入力されると、制御部６が移動機構２ｄを制御することによって、流速調整リング２ｃが開放位置となるように可動先端部２ｂ３の位置が調整される。このとき、流速調整リング２ｃによって外筒ノズル２ａの開口端２ａ１の開口面積が拡げられているため、流速調整リング２ｃが絞り位置にある場合と比較して、噴射される燃料混合空気Ｘの流速が遅くなる。この結果、微粉炭と比較して粒径が大きくて燃え難いバイオマス粉が火炎に滞在する時間を長く確保することができ、バイオマス粉を効率的に燃焼させることができる。このようにして、火炎に供給されたバイオマス粉は、ウインドボックス４から供給される２次空気、内筒ノズル２ｂから供給される３次空気、また必要に応じて油バーナ３から供給される燃料油と混合されて燃焼される。

【0033】

以上のような本実施形態のバーナ１においては、内筒ノズル２ｂが、固定された根元部２ｂ２に対して移動可能とされた可動先端部２ｂ３を有している。また、可動先端部２ｂ３の外周面に流速調整リング２ｃが設けられている。このため、燃料混合空気Ｘの流れ方向に対する流速調整リング２ｃの位置を変化させることによって、燃料混合空気Ｘの流速を調節することができる。さらに、本実施形態のバーナ１においては、移動機構２ｄ及び制御部６が、燃料混合空気Ｘに含まれる燃料粉の性状や形状に応じて可動先端部２ｂ３の位置を調整し、燃料混合空気Ｘを燃料粉が効率的に燃焼する流速に調節する。したがって、本実施形態のバーナ１によれば、異なる性状や形状の燃料粉のいずれも効率的に燃焼させることができる。

【0034】

また、本実施形態のバーナ１においては、流速調整リング２ｃが、可動先端部２ｂ３の移動に伴って、図２に示す絞り位置と開放位置とに移動可能とされ、移動機構２ｄ及び制御部６が、燃料粉が微粉炭（相対的に着火性が高い燃料粉）である場合に流速調整リング２ｃが絞り位置となり、燃料粉が微粉炭よりも粒径が大きなバイオマス粉（相対的に着火性が低い燃料粉）である場合に流速調整リング２ｃが開放位置となるように、可動先端部２ｂ３を移動する。このため、相対的に粒径が小さい微粉炭を短時間で火炎に供給でき、相対的に粒径が大きいバイオマス粉を温度が高い領域に長く保持することができる。したがって、本実施形態のバーナ１によれば、微粉炭とバイオマス粉のいずれを燃料粉として用いた場合であっても、効率的に燃焼させることが可能となる。

【0035】

また、本実施形態のバーナ１においては、流速調整リング２ｃが、内筒ノズル２ｂの周方向の全域に環状に設けられている。このため、内筒ノズル２ｂの周方向における燃料混合空気Ｘの流速分布を均一にすることができ、安定的に燃料粉を燃焼させることが可能となる。

【0036】

また、本実施形態のバーナ１においては、流速調整リング２ｃの燃料混合空気Ｘの流れ方向の上端側の端部に上流側傾斜面２ｃ１が設けられている。この上流側傾斜面２ｃ１は、燃料混合空気Ｘの流れ方向の上流側に向かうに連れて内筒ノズル２ｂの径方向内側に近づくように傾斜している。このため、燃料混合空気Ｘに含まれる燃料粉が流速調整リング２ｃの上流側の端面に衝突して燃料混合空気Ｘの流れから脱落することを抑止し、燃料粉が流速調整リング２ｃの上流側で堆積することを抑止することができる。

【0037】

また、本実施形態のバーナ１においては、流速調整リング２ｃの燃料混合空気Ｘの流れ方向の下流側の端部に下流側傾斜面２ｃ２が設けられている。この下流側傾斜面２ｃ２は、燃料混合空気Ｘの流れ方向の下流側に向かうに連れて内筒ノズル２ｂの径方向内側に近づくように傾斜している。このため、燃料混合空気Ｘが流速調整リング２ｃを通過するときに、燃料混合空気Ｘが壁面から剥離して乱流が形成されることを抑止することができ、燃料混合空気Ｘの流路内の圧力損失が増加することを抑止することができる。

【0038】

また、燃料混合空気Ｘの流れ方向において、外筒ノズル２ａの開口端２ａ１と重なる位置に下流側傾斜面２ｃ２がある場合には、可動先端部２ｂ３の移動によって、流速調整リング２ｃが外筒ノズル２ａの開口端２ａ１を塞ぐ量が連続的に変化する。このため、下流側傾斜面２ｃ２を流速調整リング２ｃが備えることによって、外筒ノズル２ａの開口端２ａ１を微調整することが可能となり、燃料混合空気Ｘの流速を、より燃料粉の性状や形状に応じて最適な状態に調整することが可能となる。

【0039】

また、本実施形態のバーナ１においては、流速調整リング２ｃは、上流側傾斜面２ｃ１と下流側傾斜面２ｃ２との間に、外壁面が外筒ノズル２ａの内壁面と平行な整流部２ｃ３を有する。このため、流速調整リング２ｃによって流れ方向が変更されることによって乱れた燃料混合空気Ｘの流れが、整流部２ｃ３によって整流される。したがって、燃料混合空気Ｘの流路内の圧力損失が増加することを抑止することができる。

【0040】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

【0041】

例えば、上記実施形態において、外筒ノズル２ａの径方向における燃料粉の濃度を均一化するために、燃料混合空気Ｘの流れに沿った方向から見て、流速調整リング２ｃが櫛歯状とされた構成を採用することも可能である。

【0042】

また、上記実施形態においては、油バーナ３を備える構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、油バーナ３を備えない構成を採用することも可能である。

【0043】

また、上記実施形態においては、ウインドボックス４や２次空気調整部５を備える構成を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ウインドボックス４や２次空気調整部５を備えずに、２次空気を供給しない構成を採用することも可能である。

【0044】

また、上記実施形態においては、燃料粉が微粉炭とバイオマス粉である構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、異なる性状や形状の燃料粉を扱うバーナの全般に適用することが可能である。また、例えば、異なる性状や形状の燃料粉の混合割合を変化させて燃料混合空気Ｘに混入させるようなバーナに適用することも可能である。

【符号の説明】

【0045】

１……バーナ
２……ノズルユニット
２ａ……外筒ノズル
２ａ１……開口端
２ｂ……内筒ノズル
２ｂ１……開口端
２ｂ２……根元部
２ｂ３……可動先端部
２ｃ……流速調整リング
２ｃ１……上流側傾斜面
２ｃ２……下流側傾斜面
２ｃ３……整流部
２ｄ……移動機構
２ｄ１……支持棒
２ｄ２……駆動機構
３……油バーナ
４……ウインドボックス
４ａ……仕切壁
４ｂ……内側流路
４ｃ……外側流路
５……次空気調整部
５ａ……アウタベーン
５ｂ……インナベーン
６……制御部
１００……炉壁
１０１……スロート
２００……燃料混合空気供給管
３００……３次空気供給配管
４００……２次空気供給配管
Ｘ……燃料混合空気

【図1】

【図2】