CN103175200A

CN103175200A - 生物质专烧燃烧器、生物质混烧锅炉和生物质燃料燃烧方法

Info

Publication number: CN103175200A
Application number: CN2012105748611A
Authority: CN
Inventors: 谷口孝二; 加藤笃德; 矢原俊; 田部裕
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2032-12-26
Also published as: EP2799770B1; CN103175200B; US20140352582A1; JP5886031B2; CN203116003U; WO2013099593A1; JP2013133944A; US10309647B2; EP2799770A1; EP2799770A4; DK2799770T3; KR20140101335A; KR101609962B1

Abstract

提供一种应用于粉煤燃烧锅炉使生物质燃烧的生物质专烧燃烧器、削减源于化石燃料的CO₂量的生物质混烧锅炉和利用它们的生物质燃料燃烧方法。一种生物质专烧燃烧器，其设置有：生物质燃料喷出喷嘴（10），其具备喷出一次空气所运送的生物质燃料的燃料喷出口（19）；二次空气喷嘴（20），其具备围绕燃料喷出口的二次空气喷出口（23）；和三次空气喷嘴（25），其具备围绕二次空气喷出口的三次空气喷出口（27），在生物质燃料喷出喷嘴中具备将生物质燃料流变换为旋转流，使燃料浓度在外周部侧较浓地分布的燃料浓度调整部（15）、和抑制喷出的燃料流的旋转的旋转度调整板（17），抑制二次空气量，使燃料流和三次空气流之间形成缓冲流，使着火性和稳焰性提高。

Description

生物质专烧燃烧器、生物质混烧锅炉和生物质燃料燃烧方法

技术领域

本发明涉及以生物质燃料为辅助燃料用于燃煤锅炉的生物质专烧燃烧器和具备生物质专烧燃烧器的生物质混烧锅炉、以及生物质燃料的燃烧方法。

背景技术

近年来，希望计划性地推进实行地球温室化的对策。在日本排出的温室效应气体之中，最近，起源于能源的CO₂约占9成。而且，处于下述状况：全部发电之中，燃煤火力发电排出50%的CO₂。因此，对于燃煤火力发电设备，要求促进环境负荷低的新能源的利用。

在这样的状况下，日本制定了《关于电力企业利用新能源等的特别措施法》（以下，称为「RPS法」），采用了下述措施：对于电力企业，要求其承担下述义务，即，每年利用使用与其销售电量相应的一定比例以上的新能源等得到的电，从而推进新能源等的利用。

根据RPS法，电力企业如果不采用利用生物质作为辅助燃料的混烧方式的话，就不能够新设燃煤火力发电设备。在已有的设备中，也要求导入生物质混烧方式。

有机物在地球上自然地反复分解、吸收、释放进行循环，因此由生物质能源排放出的CO₂，通过确保相同量的CO₂吸收源，可以使收支均衡。因此，以作为循环资源的木质生物质为燃料的生物质发电，不会成为使大气中的CO₂负荷实质地增大的发电，作为新能源寄予着较大的期待。作为容易收集的木质生物质，有木质颗粒、木质片等。

另外，如果在烧煤锅炉中利用生物质燃料作为辅助燃料，则不仅节约化石燃料和削减CO₂排出量，生物质燃料由于氮成分的含量少，因此还可以谋求燃烧排气的低NO_X化。

作为一直以来就使用的混烧式的烧煤锅炉，有下述混烧锅炉，其利用以往的粉煤燃烧器、或者同时地供给煤和生物质燃料的混烧燃烧器，使混合了粉煤和生物质燃料的粉体燃料燃烧。代表性的方式是利用以往的粉煤燃烧锅炉，并向例如辊磨机等将煤进行微粉碎的磨机中加入木质生物质原料，制造粉煤和生物质的混合燃料，并使运送空气载送该混合燃料，利用粉煤燃烧器使其燃烧。

为了提高燃烧器的燃烧效率，在辊磨机中，将煤磨成为通常为200μm以下、优选为70μm左右的粉煤。此时，生物质燃料也一起粉碎得极微细。另一方面，如果向辊磨机中同时地投入煤和木质生物质进行处理，则制品粒度恶化，100μm以上的粗的成分增加。图7是将对辊磨机混入了5%的木质生物质时的粉碎粒度分布与仅处理煤时进行比较的图。曲线图中，对于制品燃料的粒度，在横轴上用对数刻度表示筛孔，在纵轴上表示筛网的通过重量百分率。可知由于木质生物质的混入，制品燃料的粒度分布向粗的一方和细的一方两方扩展。

此外，木质生物质燃料与粉煤燃烧特性不同。例如挥发分是煤的2倍。发热量，在木质颗粒的情况下是煤的2/3、在木质片的情况下是煤的1/2。另外，灰分，在木质颗粒和木质片的情况下是煤的1/10以下。因此，利用作为粉煤燃烧器设计的燃烧器来混烧生物质燃料时存在混合比的极限（界限）。

推定为：粉煤锅炉中的生物质燃料混合比的工业实际值为3%，极限为5%左右。

如果考虑今后的趋势，则在向粉煤中加入木质生物质燃料作为辅助燃料进行混烧的混烧锅炉中，混烧率以重量比计变为30%左右时，可期待有效利用可能性大大地增大。在利用粉煤燃烧器的情况下，由于不能够获得生物质燃料的高混烧率，因此考虑导入生物质专烧燃烧器。

木质生物质燃料粉碎得越细，粉碎所需要的动力就越增大，使单位消费资源增加。另一方面，木质生物质燃料，在相同粒径时比煤容易燃烧，因此不需要减小粉碎粒。由于木质生物质燃料的燃烧特性与粉煤不同，因此为了使木质生物质燃料高效率地燃烧，优选对木质生物质燃料使用特定化了的生物质专烧燃烧器。

在使用生物质专烧燃烧器的情况下，可以与粉煤相独立地在适合于木质生物质燃料的条件下运行微粉碎机，并针对使用粉煤燃烧器的煤选择适当的混烧比例运行混烧锅炉。

作为锅炉的混烧率，可根据粉煤燃烧器和生物质专烧燃烧器的设置数、以及燃烧效率确定。

在专利文献1中曾公开了一种适用于将粉煤和生物质燃料利用分别开的系统分别投入火炉使其燃烧的混烧锅炉的生物质专烧燃烧器。所公开的生物质专烧燃烧器的生物质燃料喷出喷嘴，在喷嘴内的中心部中央设置防止生物质燃料偏流的分散装置，在喷嘴内的上游部，具备用于使燃料的流速上升、使生物质燃料粒子与分散装置碰撞的文丘里管（Venturi），在喷嘴的前端设置使生物质燃料的流动急剧扩大的阶段状扩大结构的稳燃器，在喷嘴的外侧，设置了供给二次空气的旋转流的燃烧用空气喷嘴。

生物质专烧燃烧器，为了使规定量的生物质燃料燃烧而进行了最佳化，可以根据在应用的火炉中所需求的生物质燃料处理量确定设置数。在专利文献1中记载了混烧率为15%的实施例。

再者，优选生物质专烧燃烧器设置在粉煤专烧燃烧器和二段（二级）燃烧用空气喷出口之间。

另外，在专利文献2中曾公开了设置有粉煤和生物质燃料的混烧燃烧器的锅炉、和设置有作为间歇地供给生物质燃料使其燃烧的生物质燃料燃烧用燃烧器转用的起动用或辅助用燃烧器的锅炉。但是，在专利文献2中，没有记载生物质专烧燃烧器的具体形态、使用上的问题、解决方法等。

专利文献3公开了一种粉煤专烧燃烧器。所公开的燃烧器是适合于与生物质燃料相比发热量大、燃烧所需要的空气量大、比重大，因此最佳的粒度小的粉煤的燃烧器。为了使木质生物质燃料以高的效率燃烧，需要对应于木质生物质燃料进行最佳化。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2005-291534号公报

专利文献2：日本特开2005-291524号公报

专利文献3：日本特开平9-26112号公报

发明内容

提供利用粉煤燃烧锅炉将生物质燃料混烧，可进行大量的木质生物质燃烧的生物质专烧燃烧器、可以削减起源于化石燃料的CO₂量的生物质混烧锅炉、以及利用了生物质专烧燃烧器的生物质燃料燃烧方法。

为了解决上述课题，本发明的生物质专烧燃烧器是下述生物质燃烧燃烧器，其具有：生物质燃料喷出喷嘴，该生物质燃料喷出喷嘴具有弯曲部，并具备喷出由一次空气所运送的生物质燃料的燃料喷出口；喷出二次空气的二次空气喷嘴，该二次空气喷嘴具备围绕燃料喷出口的开口的二次空气喷出口；和喷出三次空气的旋转流的三次空气喷嘴，该三次空气喷嘴具备围绕二次空气喷出口的开口的三次空气喷出口。

本发明的生物质燃料燃烧器，其特征在于，在生物质燃料喷出喷嘴的内部中央设置旋转叶片，该旋转叶片将在弯曲部偏流了的生物质燃料流变换为绕轴旋转的旋转流，使燃料浓度在管轴侧较稀而在外周部侧较浓地分布，并且，在燃料喷出口的紧上游侧的内壁具备整流板，该整流板抑制从燃料喷出口喷出的燃料流的旋转，由此，将燃料浓度分布适当化，并且通过调整二次空气喷出口的开口和三次空气喷出口的开口、抑制二次空气量，使燃料流和三次空气流之间形成缓冲流。

本发明的生物质专烧燃烧器，也可以在生物质燃料喷出喷嘴的弯曲部下游的直管部具备贯穿管轴而供给液体燃料的油供给配管。

向本发明的生物质专烧燃烧器供给燃料流，在炉内使其燃烧，所述燃料流是在一次空气中载有生物质燃料的燃料流，该生物质燃料是与粉煤相独立地使用冲击式破碎机（例如，株式会社ア一ステクニカ制TSX型粉碎机（破碎机：shredder））等的二次粉碎机将木质生物质原料形成为2mm以下的粒子的生物质燃料。

为了使设置了生物质专烧燃烧器的火炉中的燃烧气体的NO_X减少，优选使生物质燃料在还原气氛中燃烧。

本发明的生物质专烧燃烧器，为了运送生物质燃料需要15~25m/s左右的流速，因此对一次空气量有一定的制约。此外，为了使生物质燃料在还原气氛中效率良好地燃烧，优选使一次空气量按相对于生物质燃料重量的A/C值（Nm³/kg）计变为0.8~2.5来进行运行。

本发明的生物质专烧燃烧器，可以在下述条件下运行：在额定燃料流量下，A/C值为2.5以下，在相对于额定为60%负荷状态时，A/C值为1.5以下。

在燃料量为60%以上的情况下，可以以变为将燃烧器额定的燃料量下的A/C2.5和相对于燃烧器额定为60%的燃料量下的A/C1.5之间进行了比例分配的A/C值以下的方式运行。

在本发明的生物质专烧燃烧器中，比三次空气流小的二次空气流，将释放到炉内的生物质燃料沿喷嘴轴向重卷而在喷出口周边形成涡流，由此具有使稳焰性提高，并且使还原气氛中的燃烧持续更长时间从而提高抑制NO_X效果的作用。

另外，本发明的生物质混烧锅炉，其特征在于，构成为：在粉煤燃烧锅炉上设置本发明的生物质专烧燃烧器，将利用与粉煤不同的微粉碎机处理了的生物质燃料向生物质专烧燃烧器供给。

再者，生物质专烧燃烧器，可以设置在粉煤燃烧锅炉的炉后的、与设置在高位置的粉煤燃烧器相同或更高的位置。另外，生物质专烧燃烧器也可以设置在粉煤锅炉的炉前。

本发明的生物质混烧锅炉，可以大量地燃烧生物质燃料，节约煤，抑制CO₂的释放，以及降低NO_X。

此外，本发明的生物质燃料燃烧方法，其特征在于，对本发明的生物质专烧燃烧器，供给由一次空气运送粒子分布为2mm以下的木质生物质燃料且流速为15m/s~25m/s的燃料流，而且，供给二次空气和三次空气，使得燃烧用空气变为A/C0.8以上、且将燃烧器额定的燃料量下的A/C2.5和燃烧器额定的60%的燃料量下的A/C1.5之间进行了比例分配的A/C值以下，使生物质燃料燃烧。

根据本发明的生物质燃料燃烧方法，可使本发明的生物质专烧燃烧器适当地工作，使大量的生物质燃料有效地燃烧。

本发明的生物质专烧燃烧器，可以与粉煤相独立地使生物质燃料大量地燃烧。

另外，对新设（新建）和已有的粉煤燃烧锅炉设置适当数量的生物质专烧燃烧器，制成生物质混烧锅炉，使生物质燃料燃烧，削减燃煤量、降低排气中的NO_X并且削减源于化石燃料的CO₂排放量的效果大。

附图说明

图1是本发明的一个实施例涉及的生物质专烧燃烧器的概略截面图。

图2是表示用于本实施例的生物质专烧燃烧器的旋转叶片的例子的图。

图3是说明本实施例中的生物质燃烧工艺的设备（plant）系统图。

图4是表示本实施例的生物质专烧燃烧器在锅炉上的设置例的概念图。

图5是向本实施例的生物质专烧燃烧器供给的生物质燃料的粒度分布图。

图6是表示本实施例的生物质专烧燃烧器的运行范围的燃烧器负荷·A/C关系图。

图7是利用以往的粉煤燃烧器燃烧的煤和生物质的混合燃料的粒度分布图。

附图标记说明

10生物质燃料喷出喷嘴

11生物质燃料供给管

12导入管

13翻转板

15燃料浓度调整部

16旋转叶片

17旋转度调整板

19燃料喷出口

20二次空气喷嘴

21旋转器

23二次空气喷出口

25三次空气喷嘴

26旋转器

27三次空气喷出口

31辅助燃料供给管

51接受斗

52皮带传输器

53微粉碎机

54送风风扇

55旋风分离器（cyclone）

56定量供给机

57袋滤器（bag filter）

59运送风扇

61粉煤锅炉

63生物质燃料供给管

65燃料运送流供给管

100生物质专烧燃烧器

具体实施方式

以下，参照附图对于本发明的实施方式进行说明。

图1是本发明的一个实施例涉及的生物质专烧燃烧器的概略截面图，图2是表示用于生物质专烧燃烧器的旋转叶片的例子的附图。图2（a）的图是从管轴的方向观察旋转叶片的主视图，图2（b）的图是从垂直于管轴的方向观察的侧视图。

本实施例的生物质专烧燃烧器100，如图1所示，具备：生物质燃料喷出喷嘴10、二次空气喷嘴20和三次空气喷嘴25。也可以在生物质燃料喷出喷嘴10的管轴上设置辅助燃料供给管31。

生物质燃料喷出喷嘴10，是向炉内供给一次空气所运送的生物质燃料的喷嘴，可使用成为生物质燃料在配管中不滞留的15~25m/s左右的风速的量的一次空气。在生物质燃料喷出喷嘴10中，相对于沿水平方向配置的生物质燃料供给管11，在弯曲部14的位置使导入管12在大致垂直的方向上与其会合。生物质燃料喷出喷嘴10，使从导入管12流入的燃料流与设置在弯曲部14的翻转板13碰撞从而弯曲大致90°。如果在弯曲部14将燃料流经由弯管平滑地弯曲，则流动中的燃料粒子由于离心力而偏在于弯管的外周侧，在弯管出口，配管内的周向的燃料分布变得不均等。在此，在本发明的喷嘴中，通过使燃料流与平板的翻转板13碰撞而扰乱流动，使配管内的燃料分布在周向上变得均等。

由一次空气运送的生物质燃料流，通过弯曲部14，从而在流的截面上的生物质燃料的浓度分布不均匀，因此，在作为其下游的生物质燃料喷出喷嘴11的内部中央设置燃料浓度调整部15，调整生物质燃料流的燃料浓度。

燃料浓度调整部15，如图2所示，通过在生物质燃料喷出喷嘴11的流路中设置多个旋转叶片16而构成。旋转叶片16，其叶片相对于管轴倾斜。旋转叶片16通过使流入的生物质燃料流变成为绕轴旋转的旋转流，来进行调整使得燃料浓度在中心较稀而在外周部较浓地分布，并且浓度分布在周向上大致相同。

此外，在向炉内喷出燃料的燃料喷出口19的紧上游的管内壁，具备旋转度调整板17。由此，削弱由旋转叶片16给予的燃料流的旋转力，抑制喷出后的燃料流的扩展。旋转度调整板17，由沿周向配置了多个的、与管轴大致平行的平板构成。旋转度调整板17的大小和方向，可以根据燃料流的旋转力和喷出后的扩大角适当确定。

以围绕生物质燃料喷出喷嘴10的方式设置二次空气喷嘴20，而且以围绕二次空气喷嘴20的方式设置三次空气喷嘴25。

二次空气喷嘴20，通过旋转器21从风箱取入二次空气，从形成于燃料喷出口19的周围的二次空气喷出口23向炉内供给二次空气。另外，三次空气喷嘴25，通过旋转器26从风箱取入三次空气，从形成于二次空气喷出口23的周围的三次空气喷出口27向炉内供给三次空气。

二次空气和三次空气，作为燃烧用空气的一部分，与从燃料喷出口19向炉内扩展的生物质燃料流混合，使生物质燃料燃烧。

二次空气，位于三次空气的内侧，具有下述作用：与生物质燃料流首先接触使其向内侧弯曲，从而延迟燃料流与三次空气流会合，使燃料浓度高的状态持续，由此确保稳定的着火性能，使稳焰性提高。另外，可以确保在低氧量下的燃烧时间，更有效地使NO_X降低。

在图1所示的生物质专烧燃烧器100中，为了形成在燃料喷出口19的周围旋转的燃烧用空气的旋转流，旋转器21和旋转器26被设置在距离风箱的送入口附近。也可以将这些旋转器21、26分别设置在二次空气喷出口23和三次空气喷出口27的紧上游。再者，二次空气当加强旋转时，其作用变弱，因此也有时不设置二次空气用的旋转器21。

辅助燃料供给管31，是在生物质燃料不足的情况等供给替代地使用的辅助用或起动用的供给液体燃料和/或气体燃料的燃料供给管。对稳定的运行有效，但不是必需的。

另外，虽未图示，但在本实施例的生物质专烧燃烧器100中，也设置有引燃器（引燃燃烧器：pilot burner）和/或火焰检测器。

图3是说明应用了本实施例的生物质专烧燃烧器100的粉煤锅炉中的生物质燃料供给系统的例子的设备系统图。

在以往类型的粉煤锅炉61的侧壁，设置有生物质专烧燃烧器100。生物质专烧燃烧器100，也可以替换已有的粉煤燃烧器或二段燃烧空气供给喷嘴的一部分而设置。

生物质燃料，使用与制造粉煤的微粉碎机不同的专用的微粉碎机，加工成具有与粉煤不同的粒度的粒体，由与粉煤独立的空气流运送，向生物质专烧燃烧器100供给。

生物质燃料供给系统，具备：接受斗51，其接受木质生物质原料；皮带传输器52，其从接受斗51的底部运出规定量的原料；微粉碎机53，其从传输器52接受原料制成为规定大小的粒子；送风风扇54，其供给用于从微粉碎机53运送生物质燃料的空气；旋风分离器（cyclone）55，其从生物质粒子除去极微细的粒子；袋滤器57，其从由旋风分离器55排出的空气除去微粉体并将清洁的空气释放到大气中；计量供给机56，其从旋风分离器55的底部按规定量取出木质生物质燃料进行供给；运送风扇59，其供给用于运送以规定流量供给的生物质燃料的一次空气。

一次粉碎后被供给到接受斗51的木质生物质原料，利用微粉碎机53进行二次粉碎直到具有规定的粒度分布，在向旋风分离器55送风除去了极微细的成分的状态下，积留在旋风分离器55的底部，利用计量供给机56按规定量向生物质燃料供给管63供给。

从计量供给机56供给到生物质燃料供给管63的生物质燃料，由从运送风扇59压送的一次空气运送，经由燃料运送流供给管65，向生物质专烧燃烧器100供给。

运送供气量被确定为具有15m/s~25m/s左右的流速，使得燃料运送流供给管65和生物质专烧燃烧器100之中不产生燃料粒子的停滞和极度的高速流。

图4是表示在已有的粉煤燃烧锅炉上设置了本实施例的生物质专烧燃烧器时的配置例的图。

图4的配置例，是对于在炉前下方（燃烧气体流的上游侧）设置有4个×4列的合计16个粉煤燃烧器、在炉前上方（燃烧气体流的下游侧）设置有4个×2列的合计8个TS孔口的已有的粉煤燃烧锅炉，在背面侧的炉后的与最上列的粉煤燃烧器的高度大致对应的位置，附设了1列×4个的生物质专烧燃烧器的配置例。生物质专烧燃烧器的数目，可以根据生物质专烧燃烧器的容量和想要用锅炉处理的生物质燃料量来确定。

为了使生物质燃料中的粒径大且重的燃料粒子，利用燃烧气体的上升气流浮游适当时间使其燃烧，优选进行配置使得粉煤燃烧器位于生物质专烧燃烧器之下。由此，可以防止生物质燃料中的粒径大且重的燃料粒子以未燃烧状态落下到炉底。

再者，在改装已有的锅炉时，当然也可以将已有的粉煤燃烧器或TS孔口的适当的一部分更换为生物质专烧燃烧器。

以往的粉煤燃烧器，通常，为了提高燃烧效率需要将煤进行微粉碎，制成为通常为200μm以下、优选为70μm左右的微粉体使用。在本实施例的粉煤燃烧器中，可使用进行了处理使得燃料的粒径为74μm以下占80%的粉煤燃料，通过将A/C（燃料运送空气量（Nm³/h）相对于燃料（kg/h）的比）调整到0.8~3.0的范围，可以在相对于额定值的负荷率为35%~100%的范围燃烧粉煤。

然而，木质生物质燃料，在粉碎原料的情况下，随着粒度变小，粉碎电力急剧地增大，经济性变差。另外，木质生物质燃料，在相同的粒径时比煤容易燃烧，因此可以增大粉碎粒。因此，优选：木质生物质燃料粉碎到具有大致2mm以下的粒度分布来使用。

这样，由于最佳的燃烧条件不同，因此在本实施例中使用与粉煤不同的生物质专烧燃烧器100，使生物质燃料在与粉煤不同的条件下燃烧，因此，使用与粉煤用的粉碎机相独立地选择出的例如株式会社ア一ステクニカ制TSX型粉碎机等适当的微粉碎机53，将以已进行了一次粉碎的状态供给的木质生物质原料进行二次粉碎，从而形成为最适合于专烧的尺寸的粒子。另外，对于运送用的一次空气，也优选：使用另外独立的运送风扇59，并使其具备适合于生物质专烧燃烧器100的风量和/或风压。

图5是表示对于木质颗粒、木质片的各种木质生物质原料，利用微粉碎机处理之前和处理之后的粒度分布的曲线图。例如，利用微粉碎机53 粉碎为2mm以下的木质颗粒，显示700μm以下占80%的粒子分布，可以利用本实施例的生物质专烧燃烧器100容易地进行还原燃烧。

另外，通过应用于实际锅炉的情况的木质生物质热流动解析确认出，显示上述粒子分布的生物质燃料，从生物质燃料喷出喷嘴10的燃料喷出口19释放到炉内时，全部的粒子乘着炉内的燃料气体上升气流而浮游燃烧，未燃成分没有沉降到炉底。

图6是本实施例的生物质专烧燃烧器100涉及的燃烧器负荷·A/C关系图。图中，在横轴上以相对于额定的比例（%）表示燃料量，在纵轴上表示A/C（Nm³/kg）。图中示出的带有阴影的区域是运行推荐区域。

本实施例的生物质专烧燃烧器100，如图6所示，可以在下述条件下在工业上使用：在负荷率100%下A/C为0.8~2.5，在负荷率60%下A/C为0.8~1.5。

在负荷率100%时直到高的A/C都可以使用，但在负荷率60%时A/C的上限变得比较小，认为这是由于，燃料流中的燃料成分变小，着火性和稳焰性降低，而且尽管燃料减少、燃烧用空气量减少，但燃料的运送所需要的一次空气量没怎么变化，因此二次空气和三次空气不足，使本燃烧器机构所特有的稳焰作用减弱的缘故。

再者，负荷率60%以下时，生物质燃料流中的燃料成分的比例变得过小，良好的着火和稳焰变得困难，因此不推荐。

图6中记载了使用燃烧额定值300kg/h的燃料的生物质专烧燃烧器，确认出可运行的范围的结果。图中的黑圆点表示着火性和稳焰性良好、火焰稳定的事例，叉号表示稳焰性等差，燃烧不良的事例。从图中可以确认出在运行推荐区域内具有可运行性。

应用了本实施例的生物质专烧燃烧器的生物质混烧锅炉，通过使大量的木质生物质燃料燃烧，可以节减煤消耗量，能够抑制源于化石燃料的CO₂释放。生物质专烧燃烧器，与粉煤相独立地燃烧生物质燃料，因此可以根据设置数来调整燃烧量，通过设置适当数量的具有规定的容量的燃烧器，可以使大量的生物质燃料稳定地混烧。

另外，在生物质混烧锅炉中，由于生物质燃料中氮成分少，因此可以谋求燃烧排气的低NO_X化。

产业上的利用可能性

通过将本发明的生物质专烧燃烧器应用于新设的或者已有的粉煤燃烧锅炉上，可以获得以高的生物质混烧率进行燃烧的生物质混烧锅炉。

Claims

1.一种生物质专烧燃烧器，其特征在于，具有：

生物质燃料喷出喷嘴，其具有弯曲部，并具备喷出一次空气所运送的生物质燃料的燃料喷出口；

喷出二次空气的二次空气喷嘴，其具备围绕所述燃料喷出口的开口的二次空气喷出口；和

喷出三次空气的旋转流的三次空气喷嘴，其具备围绕所述二次空气喷出口的三次空气喷出口，

在所述生物质燃料喷出喷嘴的内部中央具备旋转叶片，所述旋转叶片将在所述弯曲部偏流了的生物质燃料流变换为绕轴旋转的旋转流，使燃料浓度在管轴侧较稀而在外周部侧较浓地分布，并且，在所述燃料喷出口的紧上游的管内壁具备旋转度调整板，所述旋转度调整板抑制从所述燃料喷出口喷出的燃料流的旋转，由此，将燃料浓度分布适当化，

通过调整所述二次空气喷出口的开口和所述三次空气喷出口的开口、抑制二次空气量，使燃料流和三次空气流之间形成缓冲流。

2.根据权利要求1所述的生物质专烧燃烧器，其特征在于，以在所述生物质燃料喷出喷嘴的管内使燃料运送流的速度处于15m/s~25m/s的范围内的量供给所述一次空气。

3.一种生物质混烧锅炉，构成为：在粉煤燃烧锅炉上设置有权利要求1所述的生物质专烧燃烧器，将采用与处理粉煤的微粉碎机不同的微粉碎机处理了的生物质燃料向该生物质专烧燃烧器供给。

4.根据权利要求3所述的生物质混烧锅炉，其特征在于，所述生物质专烧燃烧器设置在所述粉煤燃烧锅炉的炉后的、与设置在高位置的粉煤燃烧器相同或更高的位置。

5.根据权利要求3所述的生物质混烧锅炉，其特征在于，在所述生物质专烧燃烧器中，以在所述生物质燃料喷出喷嘴的管内使燃料运送流的速度处于15m/s~25m/s的范围内的量供给所述一次空气。

6.根据权利要求5所述的生物质混烧锅炉，其特征在于，所述生物质专烧燃烧器设置在所述粉煤燃烧锅炉的炉后的、与设置在高位置的粉煤燃烧器相同或更高的位置。

7.一种生物质燃料燃烧方法，其特征在于，使用权利要求1所述的生物质专烧燃烧器使生物质燃料燃烧。

8.根据权利要求7所述的生物质燃料燃烧方法，其特征在于，以在所述生物质燃料喷出喷嘴的管内使燃料运送流的速度处于15m/s~25m/s的范围内的量供给所述一次空气。

9.根据权利要求7所述的生物质燃料燃烧方法，其特征在于，

向所述生物质专烧燃烧器供给燃料流，所述燃料流是由一次空气运送粒子分布为2mm以下的木质生物质燃料、且流速为15m/s~25m/s的燃料流，并供给二次空气和三次空气，使得一次空气、二次空气和三次空气加起来的燃烧用空气变为A/C0.8以上、且将燃烧器额定的燃料量下的A/C2.5和燃烧器额定的60%的燃料量下的A/C1.5之间进行了比例分配的A/C值以下，使生物质燃料燃烧。