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公開番号2024154889
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023069099
出願日2023-04-20
発明の名称燃焼システム
出願人個人
代理人kakeruIP弁理士法人
主分類F23B 30/04 20060101AFI20241024BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】固体燃料を直接燃焼させる燃焼システムにおいて、燃焼効率を向上させることが可能な燃焼システムを提供する。
【解決手段】加圧空気を生み出すコンプレッサ4bと、固体燃料の直接燃焼により高温加圧燃焼ガスを発生させる燃焼器1と、前記加圧空気を加熱する一次熱交換器6と、を少なくとも備える燃焼システムであって、前記燃焼器1は、回転筒部材1aと、前記回転筒部材を支持する支持部材1bと、を備え、前記燃焼システムは、前記燃焼器1に、前記コンプレッサ4bで加圧され、且つ、前記一次熱交換器6で加熱された空気を、燃焼空気として供給する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
加圧空気を生み出すコンプレッサと、
固体燃料の直接燃焼により高温加圧燃焼ガスを発生させる燃焼器と、
前記加圧空気を加熱する一次熱交換器と、
を少なくとも備える燃焼システムであって、
前記燃焼器は、
回転筒部材と、
前記回転筒部材を支持する支持部材と、を備え、
前記燃焼器に、前記コンプレッサで加圧され、且つ、前記一次熱交換器で加熱された空気が、燃焼空気として供給される
ことを特徴とする燃焼システム。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
前記燃焼器は、
前記燃焼器で生じた前記高温加圧燃焼ガスの出口と、
前記燃焼空気が通るエゼクタと、を備え、
前記出口に、前記エゼクタが設けられ、
前記エゼクタに前記燃焼空気が通過することで、前記高温加圧燃焼ガスが吸引される
ことを特徴とする請求項１に記載の燃焼システム。
【請求項３】
前記燃焼器は、
前記燃焼空気を加熱する二次熱交換器、を更に備え、
前記二次熱交換器により加熱された前記燃焼空気により、前記コンプレッサを駆動する
ことを特徴とする請求項１に記載の燃焼システム。
【請求項４】
前記支持部材は、
前記回転筒部材を、円周方向に回転可能にする回転部材と、
前記燃焼空気が通過する送気路と、を備え、
前記回転部材は、前記送気路から隔離されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃焼システム。
【請求項５】
前記送気路のうち、少なくとも前記回転部材と対する部分に、断熱材を設ける
ことを特徴とする請求項４に記載の燃焼システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、熱量を得るために、様々な燃焼システムが提案されている。このような燃焼システムにおいて、ペレット状やチップ状に形成された固体燃料を燃焼させる技術が提案されている。そして、ペレット状やチップ状に形成された固体燃料の燃焼においては、固体燃料を確実に燃焼させることに困難性があった。
【０００３】
このような固体燃料の燃焼を行う燃焼システムとして、例えば、特許文献１に記載されているような、内筒と外筒を備えて一次燃焼と二次燃焼を行う技術が提案されている。
特許文献１の燃焼システムは、外筒と内筒の二重構造を有する筒体に、筒体の開口部に接続されるノズルと、内筒の内部空間に固体燃料を供給する供給路と、内筒の内部空間とノズルの内部空間に空気を供給する通風口とを備え、内筒にまず固体燃料を供給して一次燃焼を行い、ついで一次燃焼により生じたガスと残渣がノズルに回転移動してノズルにおいて二次燃焼を行うようになっている。更には、筒体が回動できることで、燃焼効率を上げている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第５０９７６７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された燃焼システムでは、送風機から供給される燃焼空気の温度が低かったため、燃焼空気の供給により、内筒の内部空間の温度が低下してしまい、燃焼効率が悪くなってしまっていた。燃料の燃焼効率が悪くなり、燃料が不完全燃焼を起こした場合にはタール（有機物質を熱分解する際に水素や一酸化炭素、メタンなどのガス成分にならなかった粘り気のある有機系液体）が発生し、そのタールを含んだ燃焼ガスが、燃焼システムを吹き抜けることで、フィルタの目詰まりなどの所謂タールトラブルが生じてしまい、燃焼システムの連続稼動に支障をきたすことになっていた。
【０００６】
更には、特許文献１に記載された燃焼システムにおいては、固体燃料を燃焼させたことで灰などが生じるため、この燃焼システムにより生じる燃焼ガスを用いて発電等を行う場合には、燃焼ガスに含まれる灰などが、発電機などに付着して堆積し、発電効率を悪くする可能性があった。
発電機などへの悪影響を防ぐために、ノズルの下流側にバグフィルターを設けることも考えられるが、バグフィルターの機能を低下させないために、バグフィルターの定期的にメンテナンスをする必要があり、燃焼システムの連続稼動に支障をきたすことになっていた。
【０００７】
なお、特許文献１に記載された燃焼システムにおいて、燃焼効率を向上させるために、燃焼空気を予め加熱してから、内筒の内部空間に供給することが考えられる。しかしながら、特許文献１に記載された燃焼システムは、筒体を回動させることで、燃焼効率を上げているものであるため、予め加熱した燃焼空気を筒体に供給した場合、例えば軸受やモータなどの、筒体を回転させるための機構も加熱により焼き付いてしまい、連続稼動に支障をきたす可能性があった。
【０００８】
本発明は、このような課題を考慮して提案されるもので、固体燃料を直接燃焼させる燃焼システムにおいて、燃焼効率を向上させること、固体燃料を燃焼させたことで生じる灰やタールなどによる悪影響を低減させること、及び、高熱による、筒体を回転させるための機構への悪影響を低減させること、が可能な燃焼システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有している。
[１] 加圧空気を生み出すコンプレッサと、
固体燃料の直接燃焼により高温加圧燃焼ガスを発生させる燃焼器と、
前記加圧空気を加熱する一次熱交換器と、
を少なくとも備える燃焼システムであって、
前記燃焼器は、
回転筒部材と、
前記回転筒部材を支持する支持部材と、を備え、
前記燃焼器に、前記コンプレッサで加圧され、且つ、前記一次熱交換器で加熱された空気が、燃焼空気として供給される。
【００１０】
[２] 前記燃焼器は、
前記燃焼器で生じた前記高温加圧燃焼ガスの出口と、
前記燃焼空気が通るエゼクタと、を備え、
前記出口に、前記エゼクタが設けられ、
前記エゼクタに前記燃焼空気が通過することで、前記高温加圧燃焼ガスが吸引される。
（【００１１】以降は省略されています）

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