[发明专利]活性离子化燃料和其制造装置及其燃烧系统

说明书

本发明涉及将水和液体燃料混合的活性离子化燃料、为制造这种活性离子化燃料的活性离子化燃料制造装置及该活性离子化燃料燃烧系统。更详细地说是涉及用特殊的方法将液体燃料和水进行混合搅拌，为制造活性离子化燃料的活性离子化燃料制造装置，和为实现由此所制造的活性离子化燃料的燃烧的低公害、燃烧效率高的燃烧系统。

燃料机械可以单独或与燃烧室组合使用，但是，作为最重要的机能，需要使所供给的燃料完全燃烧。也就是说，可能的极限燃烧率，最好接近100%。为此，燃烧时的火焰的大小、形状，需要适合于各种条件，另外，燃烧负荷率必须为适当的数值。根据情况不同，要求火焰的温度分布呈均一或所希望的分布。

另外，近年来，社会强烈要求，尽可能减少氮氧化物、烟尘、一氧化碳等的大气污染物的生成及噪音的发生。例如，在锅炉及窑炉用燃料中，使用B，C重油。但是，最近，排放气中的硫氧化物（SOx）和氮氧化物（NOx）正在成为问题，为此，有时也使用原油、轻油、煤油等。排放气中的SOx的量，与燃料中的硫的含量有关。

因而，随着对排放气中的SOx限制的强化，从而，使用了含硫量低的燃料。为了适应这种情况，实施了使用低硫原油、设置原油脱硫装置、设置排烟脱硫装置、燃料转换等措施。但是，原油的低硫化几乎达到了极限。另外，排放气中的NOx，主要是由燃烧生成的，燃料中的有机化合物和氨中的氮转化成NOx。这种转化率，在工业用燃烧装置中通常为30～60%。

另一方面，由为了燃烧所供给的空气中的氮，也能生成NOx。燃烧机械，一般由燃料供给系统和空气供给系统所构成。燃料供给系统的主要部分为燃料喷射机械，用适当的运动量喷射燃料，在液体燃料的场合，微粒化后使其分散。空气供给系统的主要部分是风量调节器，使燃烧用空气有效地混合到所喷射的燃料中，为了在气流中使火焰稳定化，同时控制燃烧特性，其具有限制及调整空气流的机能。也就是说，需要积极而且最适量地将空气输送到燃烧部位。

使液体燃料燃烧的燃烧器，一般叫做燃油器，分为喷雾型和蒸发型。喷雾型为了尽可能增大燃料的每单位容积的表面积也就是比表面积，是使燃料雾化成直径小的大量油滴群来进行燃烧的方法，燃烧负荷不可能太高，但是，即使是重质系的燃料也能使其燃烧。与此相反，蒸发型是利用高温物体表面使燃料蒸发的方式。

可是，近年来，由于对地球环境的关心增强，从而骤然增强了人们对减少氮氧化物的要求。使氮氧化物减少的方法，提出了各种方案，其中例如，在日本国专利公开昭61-91407号公报中，披露了下述方法，即将水和含有高浓度氧的空气或纯氧进行混合，再将其与烃系燃料的一部分或全部进行混合，然后供给到燃烧设备中的加入氧的乳浊液燃料供给方法。

这种系统需要供给纯氧或含高浓度氧的空气。另外，在使用空气的场合，由于空气中的氮的影响，氮氧化物增加，而且，系统也需要组装复杂的回路。仅将水或者蒸汽混合到燃料中的方法也提出了很多方案（日本国专利公开昭52-25807号、日本国专利公开昭63-148012号等许多专利）。另外，也有许多用水和油来制造乳浊液的方法的提案（例如，美国专利第4，416，610、美国专利第3，648，714）。用这些乳浊液制造装置所制造的乳浊液，既不是如下所述的离子化的燃料，而且装置也复杂。

本发明者，提出了用嵌入磁铁的搅拌翼，制造乳浊液的装置的提案（PCT/JP91/00776）。但是，这种乳浊液制造装置，由于使用旋转翼、磁铁，所使用的能量不能有效地转化给燃料，也就是说，不能忽视燃料制造时损失能量的问题。本发明，用极其简单的结构实现了与上述专利中所提方案的乳浊液制造装置所制造的乳浊液大体上相同活性离子化燃料。

本发明的目的在于，提供结构极其简单，为使氮氧化物减少的活性离子化燃料的制造装置及其燃烧系统。

本发明的活性离子化燃料，是如下所述的一种燃料。

它是水与烃系液体燃料或固体燃料的乳浊液，它是由微细的上述液体燃料或固体燃料粒子和激发水所构成。其中，上述水的群集体在上述液体燃料或上述固体燃料的粒子的周围形成胶粒，从而成为亲液胶体，上述激发水是使上述水激发后产生作为自转运动的轴承式运动的水。