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最新更新日：2018.03.09 ・設備の仕様 設備の仕様はこんな感じです。 ちなみに現在は常時、排気温度、1次燃焼室圧力を見ながらの有人運転です。 ・設備名称：「無煙管状連続炭化炉」：smokeless tube continuous carbonizer ・設備の目的（現在）：着火時を含めて常時、無煙無臭の排気ガスにて薪から木炭と木質灰を作る設備 ［エネルギー＆燃料＆風速など］ ・燃料消費量：約6kg/Hr (薪の熱量は3140kcal/kgくらい、水分量20%くらいと推定) ・取扱い熱量は15.kW強で燃焼室熱負荷は約280万kcal/m3･Hrと重油炊き焼却炉並みの高負荷運転が可能です。この値は固体燃料燃焼としては飛びぬけて大きいと思ってます。燃焼室内を高速で吹く燃焼空気による乱流がこの要因と考えています。 ・吸入空気量：45m3N/Hr弱（燃焼空気24m3N/Hr程度、残りは希釈空気） →2次空気取入れ口からは燃焼空気と希釈空気の両方が入っていると考えています。 ・排ガス量：約170 強m3A/Hr ＠700℃（m3AはActualで実量容積） →50m3N/Hr弱（希釈空気量が多いため） →温水ボイラーを設置してエネルギー回収をして排気温度を160℃にできたとしたら、 ・排ガス残存O2量：11％弱と想定 ・排ガス水分量：10％弱と想定 ・有効煙突高さ：約3.5m、ダクト内風速及び排気風速は6.7m/s程度。ダクト圧力損失は6.3Pa程度。 →実煙突高さは3.0m。排気温度が高いので浮力上昇高さが大きめです。 →流速は一般値よりも遅めですが、煙突ドラフトのみで運転するので「ほどほど」と思います。 →ゴーゴーという燃焼音は燃料部へ供給される燃焼空気による火炎のゆれの音と考えています。 →火格子部の空気流速は1m/s程度と遅いが、 →燃焼騒音は「気柱振動共鳴」と想定され、温度250℃くらいから可聴周波数域20Hzを超えてくるからと ・煙突ドラフトは計算値は−25Pa強＠700℃。 →実測値は−15Pa程度なので燃料自体の通風抵抗がΔP＝10Pa程度と推定してます。 ・燃焼ガスの煙突内滞留時間：約0.5秒程度 →この時間が重要でこの温度と時間で煙成分は熱分解されると考えています。 ・１バッチあたりの運転時間：約2Hr（主に体力的な問題から） ［設備構成など］ ・可動火格子方式の鉛直燃焼筒方式燃焼室 ・燃料は燃焼室に対して上込め投入。2次燃焼空気燃焼方式 ・燃料供給は開口部を手動で開閉して、手による供給 ・燃料は薪、樹種はビワ、カリン、スモモ、アンズ、モクレン、ムクノキ等の広葉樹。大きさはL150mm程度、太さは50mm程度 ・煙突高さは約3.0m。 ・元もとの本間製作所製の薪ストーブは主燃焼室の支持材および空気取入口＆灰排出口＆安全カバーとして流用。燃え殻の処理などを安全に行うためにこのカバー部分は重宝してます。 ・基本構造体はφ100の亜鉛引きSS製スパイラルダクトを使用 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ だいたい煙の色はこんな感じで無色透明です。そのうちクルマ用の排ガステスタでCOとHCを計ってみたいと思ってます。
800℃を超えてくると、燃焼空気が不足し黒煙を発生することがあるので、2次空気口の開口を調節し、燃焼空気を入れてあげると防ぐことができます。感覚的なものですが燃料の含有水分率が低いときに黒煙が出やすいように思ってます。 実際には炉内で発生する騒音レベルが上がってきて、煙突先端を目視して気がつくことが多いです。 ｗｅｂで読んだ資料によると、燃焼排ガス中に黒煙が混じるとき、そのCO濃度はなにがしかの目安の値があったのですが失念してしまいました。
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