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公開番号2025108077
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-23
出願番号2024001732
出願日2024-01-10
発明の名称セメントキルン用バーナ装置
出願人太平洋セメント株式会社
代理人弁理士法人ユニアス国際特許事務所
主分類F23D 1/00 20060101AFI20250715BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】可燃性廃棄物の燃焼を促進しつつ、可燃性廃棄物の着地燃焼の発生を抑制することを可能にした、セメントキルン用バーナ装置を提供する。
【解決手段】セメントキルン用バーナ装置は、複数の同心円筒状部材に仕切られた複数の流路を備えるセメントキルン用バーナ装置であって、固体粉末燃料を通流させる固体粉末燃料用流路と、可燃性廃棄物燃料を通流させる可燃性廃棄物燃料用流路と、最外殻に位置する第一空気流路とを備える。第一空気流路は、第一開口部と、第一開口部よりも開口面積が相対的に大きい第二開口部とが、周方向に離間した状態で交互に配列されて構成されており、第二開口部の開口面積が、第一開口部の開口面積に対して、1倍より大きく4倍以下である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
複数の同心円筒状部材に仕切られた複数の流路を備えるセメントキルン用バーナ装置であって、
固体粉末燃料を通流させる固体粉末燃料用流路と、
可燃性廃棄物燃料を通流させる可燃性廃棄物燃料用流路と、
前記固体粉末燃料用流路及び前記可燃性廃棄物燃料用流路よりも外側の、最外殻に位置する第一空気流路とを備え、
前記第一空気流路は、第一開口部と、前記第一開口部よりも開口面積が相対的に大きい第二開口部とが、周方向に離間した状態で交互に配列されて構成され、
前記第二開口部の開口面積が、前記第一開口部の開口面積に対して、１倍より大きく４倍以下であることを特徴とする、セメントキルン用バーナ装置。
続きを表示（約 390 文字）【請求項２】
前記第一開口部及び前記第二開口部は、共に、同一の仮想円上に中心が実質的に位置する円形状を呈し、
前記仮想円の円周長さに対する、前記第一開口部及び前記第二開口部を通過する長さの合計値の比率である開口率が、１０％～４０％であることを特徴とする、請求項１に記載のセメントキルン用バーナ装置。
【請求項３】
前記可燃性廃棄物燃料用流路は、最内殻に位置することを特徴とする、請求項１又は２に記載のセメントキルン用バーナ装置。
【請求項４】
前記可燃性廃棄物燃料用流路の外側で、且つ、前記固体粉末燃料用流路の内側に位置する、円環状の第二空気流路と、
前記固体粉末燃料用流路の外側で、且つ、前記第一空気流路の内側に位置する、円環状の第三空気流路とを備えたことを特徴とする、請求項３に記載のセメントキルン用バーナ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメントキルン用バーナ装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
廃プラスチック、木屑、自動車シュレッダーダスト(ＡＳＲ)等の可燃性廃棄物は、焼成用の燃料として利用可能な程度の熱量を有している。そこで、セメントクリンカの焼成に利用されるロータリーキルン（以下、「セメントキルン」と称する。）において、微粉炭の補助燃料又は代替燃料として、可燃性廃棄物の有効利用が推進されている。
【０００３】
従来、可燃性廃棄物をセメントキルンに投入するに際しては、セメントクリンカの品質への影響が小さいことや、破砕等の前処理が簡便であること等の理由により、窯尻及び仮焼炉での利用が進められていた。しかし、窯尻及び仮焼炉から廃棄物を投入する際には、廃棄物の後燃えによって後段のガス温度が上昇するため、後段に配置されている設備保護の観点から、散水処理を行って適正温度まで低下させている。この結果、熱量原単位が低下することから、更に可燃性廃棄物をセメントキルンに受け入れるに当たっては、窯前での処理が必要となる。
【０００４】
本出願人は、これまで微粉炭をセメントキルンに吹き込むバーナにおいて、主燃料用の流路の内側に、廃プラ等の可燃性廃棄物の流路を設けたバーナを開発している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２００９／０３４６２６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
窯前側に設置されたバーナから可燃性廃棄物を吹き込んだ場合、可燃性廃棄物がキルン内のセメントクリンカ上に着地し、そのまま燃焼し続ける場合がある（以下、「着地燃焼」と称する。）。着地燃焼が生じると、可燃性廃棄物が着地した周辺のクリンカが還元焼成され、クリンカの白色化やクリンカリング反応の異常が生じる。
【０００７】
このような可燃性廃棄物の着地燃焼を回避するための方法として、例えば着地までの浮遊時間を長く確保する方法や可燃性廃棄物の燃焼速度を増加させる方法がある。前者は、微粉炭を主燃料として利用している中で少量の可燃性廃棄物を利用する場合は問題ないが、多量の可燃性廃棄物を使用する場合は、可燃性廃棄物の燃焼不良に起因して微粉炭を主燃料とした場合と比べて火炎形状が著しく変化し、クリンカの色調異常やクリンカリング異常が発生する。一方、後者の場合は、可燃性廃棄物の投入量が多くても燃焼不良が発生しづらく、クリンカ品質悪化のリスクが小さい。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑み、微粉炭等の固体粉末燃料と共に可燃性廃棄物をセメントキルンに投入する場合において、可燃性廃棄物の燃焼を促進しつつ、可燃性廃棄物の着地燃焼の発生を抑制することを可能にした、セメントキルン用バーナ装置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】
本発明に係るセメントキルン用バーナ装置は、複数の同心円筒状部材に仕切られた複数の流路を備えるセメントキルン用バーナ装置であって、
固体粉末燃料を通流させる固体粉末燃料用流路と、
可燃性廃棄物燃料を通流させる可燃性廃棄物燃料用流路と、
前記固体粉末燃料用流路及び前記可燃性廃棄物燃料用流路よりも外側の、最外殻に位置する第一空気流路とを備え、
前記第一空気流路は、第一開口部と、前記第一開口部よりも開口面積が相対的に大きい第二開口部とが、周方向に離間した状態で交互に配列されて構成され、
前記第二開口部の開口面積が、前記第一開口部の開口面積に対して、１倍より大きく４倍以下であることを特徴とする。
【００１０】
本発明者の鋭意研究により、上記構成を採用することにより、可燃性廃棄物の燃焼を促進しつつ、可燃性廃棄物の着地燃焼を抑制することができることが確認された。詳細は、「発明を実施するための形態」の項で後述される。
（【００１１】以降は省略されています）

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