CN110017478A - 燃烧器、具备该燃烧器的锅炉及燃烧器的组装方法 - Google Patents
燃烧器、具备该燃烧器的锅炉及燃烧器的组装方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明的目的在于提供即便在分离件暴露于高温的状态下也能够防止分离件的损伤的燃烧器、具备该燃烧器的锅炉及燃烧器的组装方法。燃烧器具备:燃料喷嘴,其向火炉内吹入将燃料与氧化性气体混合而成的燃料气体;分离板(10A),其配置在燃料喷嘴内,且设置为长边方向的轴线在燃料喷嘴的对置的壁部之间延伸,该分离板(10A)具有宽度在燃料气体流动方向上扩大的扩宽部(12)以及与扩宽部(12)的燃料气体流动上游侧连接、且朝向燃料气体流动上游侧延伸的板状部,该燃烧器的特征在于,分离板(10A)由在燃料气体流动的上游侧与下游侧之间分割为两个以上的多个分割构件(30、50)构成。
Description
技术领域
本发明涉及燃烧器、具备该燃烧器的锅炉及燃烧器的组装方法。
背景技术
在通过内部保焰来实现低NOx燃烧的燃烧器中,有采用将具备多个分离件的保焰器设置于燃料喷嘴的前端部的结构的燃烧器。在将保焰器设置于燃料喷嘴的前端部的情况下,保焰器的朝向火炉内侧的端面受到来自火炉内的辐射热而导致保焰器的温度容易上升。
在燃烧器燃烧时,利用燃料内的颗粒来降低从火炉向保焰器的端面的辐射,但在燃烧器灭火时,不向火炉侧喷射燃料,因此,来自火炉内的辐射对保焰器的端面的影响会增大,可能导致保焰器的温度上升而对分离件造成不良影响。
即,在从火炉内受到辐射热的情况下,在分离件的接近火炉的燃料气体下游的部位(保焰器部分)与远离火炉的燃料气体上游的部位(整流板部分),可能产生较大的温度差。在产生了温度差的情况下,伴随于此,在分离件的结构构件内产生热延展差,在热延展较大的部分与热延展较少的部分之间会产生相互约束的应力。
在分离件的保焰器部分与整流板部分为通过焊接或铸造而形成的一体结构的情况下,以处于分离件的内角部或切口等为起点,在分离件内产生的因热延展差引起的应力集中,从而可能导致分离件损伤。
在专利文献1(日本实开平2-109115号公报)中,公开了如下的方法:在粉煤燃烧器喷嘴中,将整流板分离为上游部与下游部,使下游部(火炉侧)整流板为耐热合金,由此抑制可能在一体物的整流板中产生的、由温度差引起的破裂。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本实开平2-109115号公报
发明要解决的课题
然而,在如专利文献1那样将整流板分离为上游部与下游部且分别使用不同材质的情况下,成本可能增加。另外,由于是分离为上游部与下游部的结构,因此,燃料气体流动在上游部与下游部的间隙部发生紊乱,可能对燃烧造成影响。
发明内容
本发明是鉴于这种情况而完成的,其目的在于,提供一种即便在分离件的保焰器部分暴露于高温的状态下也能够防止分离件的损伤的燃烧器、具备该燃烧器的锅炉及燃烧器的组装方法。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题,本公开的燃烧器、具备该燃烧器的锅炉及燃烧器的组装方法采用以下的方案。
即,本公开的一方案的燃烧器具备:燃料喷嘴,其向火炉内吹入将燃料与氧化性气体混合而成的燃料气体;以及分离板,其配置在该燃料喷嘴内,且设置为长边方向的轴线在所述燃料喷嘴的对置的壁部之间延伸,该分离板具有宽度在燃料气体流动方向上扩大的扩宽部以及与该扩宽部的燃料气体流动上游侧连接、且朝向燃料气体流动上游侧延伸的板状部,其中,所述分离板由在燃料气体流动的上游侧与下游侧之间分割为两个以上的多个分割构件构成。
在本方案的燃烧器中,分离板由在燃料气体流动的上游侧与下游侧之间分割为两个以上的多个分割构件构成。由此,在对分割后的多个分割构件彼此进行了比较的情况下,分离板成为位于燃料气体流动上游侧而来自火炉的辐射热的影响小、因辐射热引起的温度上升少的分割构件与位于燃料气体流动下游侧而来自火炉的辐射热的影响大、因辐射热引起的温度上升大的分割构件的分割结构,通过将这些分割构件连接而形成分离板。通过像这样根据辐射所产生的影响而分开使用分割构件,能够根据损伤的程度而单独地更换分割构件,能够提供维护性及经济性优异的燃烧器。
另外,在本公开的一方案的燃烧器中,多个所述分割构件为位于燃料气体流动的上游侧的保持构件以及保持于所述保持构件且位于燃料气体流动的下游侧的高温构件,在所述保持构件及所述高温构件中的一方的构件设置有沿所述长边方向延伸的滑动部,在所述保持构件及所述高温构件中的另一方的构件设置有对所述滑动部进行引导的滑动槽。
在本方案的燃烧器中,多个分割构件为位于燃料气体流动的上游侧的保持构件以及保持于保持构件且位于燃料气体流动的下游侧的高温构件,在保持构件及高温构件中的一方的构件设置有沿扩宽部的长边方向延伸的滑动部,在保持构件及高温构件中的另一方的构件设置有对滑动部进行引导的滑动槽。由此,通过将沿扩宽部的长边方向延伸的滑动部嵌入与滑动部的形状对应地对滑动部进行引导的滑动槽,能够将保持构件与高温构件以可沿长边方向滑动的方式连接。由此,即便在由于来自火炉内的辐射热而分离板的高温构件沿长边方向发生了热延展的情况下,由于滑动槽与滑动部滑动,因此,即便高温构件沿长边方向发生了热延展,也不会产生将保持构件沿长边方向拉拽这样的应力。另一方面,在对高温构件与保持构件彼此的沿长边方向的热延展进行了比较的情况下,当辐射热的影响大且容易热延展的下游侧的高温构件与辐射热的影响小且难以热延展的上游侧的保持构件完全成为一体且不能够滑动时,在分离板内产生热延展量的差异而产生挠曲和应力。由于该挠曲和应力,尤其是在分离板存在容易成为破裂基点的内角部等时,产生破裂或皲裂且发展,可能引起分离板的损伤。在本方案中,高温构件与保持构件在长边方向上未相互约束,因此,即便在分离板内沿燃料气体流动方向产生了温度分布的情况下,也能够抑制在分离板产生挠曲和应力,能够防止分离板的损伤。
另外,在本公开的一方案的燃烧器中,所述滑动部形成于所述保持构件的燃料气体流动的下游侧端,且具备宽度在燃料气体流动方向上扩大的钩挂部。
在本方案的燃烧器中,滑动部形成于保持构件的燃料气体流动的下游侧端,且具备宽度在燃料气体流动方向上扩大的钩挂部。由此,能够在燃料气体流动方向上对高温构件与保持构件进行约束。由此,能够防止高温构件向火炉侧移动或向火炉内脱落。
另外,在本公开的一方案的燃烧器中,所述高温构件具有能够在与所述长边方向及燃料气体流动方向正交的宽度方向上对所述高温构件进行分割的宽度分割部。
在本方案的燃烧器中,高温构件具有能够在与扩宽部的长边方向及燃料气体流动方向正交的宽度方向上对高温构件进行分割的宽度分割部。由此,在对高温构件与保持构件进行连接的情况下,能够容易地将高温构件与保持构件连接。
另外,在本公开的一方案的燃烧器中,所述燃烧器具备将被所述宽度分割部分割后的所述高温构件彼此紧固的多个连结销,在所述高温构件形成有将所述长边方向设为长边方向的长孔形状的连结销孔,该连结销孔供所述连结销插入,且沿所述宽度方向贯穿。
本方案的燃烧器具备将被宽度分割部分割后的高温构件彼此紧固的多个连结销,在分割后的高温构件形成有将长边方向设为长边方向的长孔形状的连结销孔,该连结销孔供连结销插入,且沿宽度方向贯穿。由此,即便在将高温构件沿宽度方向分割的情况下,也能够利用连结销容易地进行连结。此外,由于连结销孔为长孔形状,因此,能够通过长孔形状对分割后的高温构件彼此的长边方向的热延展进行吸收而将高温构件连结。
另外,在被沿宽度方向分割后的高温构件之间夹设保持构件、耐热构件等的情况下,通过在保持构件、耐热构件等形成与形成于高温构件的连结销孔对应的孔,能够利用连结销将高温构件、保持构件、耐热构件等连结。在该情况下,高温构件、耐热构件等相对于保持构件在燃料气体流动方向上被约束,因此,即便不在滑动部形成钩挂部,也能够防止高温构件、耐热构件等向火炉侧的移动或向火炉内的脱落。需要说明的是,在该结构中,当然也能够吸收长边方向上的各构件的热延展。
另外,在本公开的一方案的燃烧器中,所述分离板在所述高温构件的燃料气体流动的下游侧设置有隔热构件。
在本方案的燃烧器中,分离板在高温构件的燃料气体流动的下游侧设置有隔热构件。由此,能够抑制高温构件的燃料气体流动下游侧的端面在火炉内的热的作用下温度上升。由此,能够抑制高温构件的热延展。
另外,在本公开的一方案的燃烧器中,在所述滑动部与所述滑动槽之间具备隔热材。
在本方案的燃烧器中,在滑动部与滑动槽之间具备隔热材。由此,能够抑制因来自由于辐射热成为高温的高温构件的传热而引起的保持构件的在靠近滑动部的区域的温度上升。由此,能够抑制保持构件的在靠近滑动部的区域与远离滑动部的区域的热延展差的产生,能够防止保持构件的损伤。另外,在隔热材比保持构件或高温构件柔软的情况下,能够吸收滑动部与滑动槽之间的松动。
另外,在本公开的一方案的燃烧器中,所述高温构件具有能够在所述长边方向上对所述高温构件进行分割的长边分割部。
在本方案的燃烧器中,高温构件具有能够在扩宽部的长边方向上对该高温构件进行分割的长边分割部。由此,高温构件在容易热延展的长边方向上被分割,因此,即便高温构件在长边方向上产生温度分布,也能够抑制在相邻的高温构件之间产生因热延展差引起的挠曲和应力。由此,能够防止高温构件本身的损伤。
另外,在本公开的一方案的燃烧器中,所述扩宽部在表面具有耐磨损材。
在本方案的燃烧器中,扩宽部在表面具有耐磨损材。由此,能够抑制由于燃料所含的颗粒的碰撞而产生的扩宽部的磨损。在扩宽部的整体由高温构件形成的情况下,例如也可以将高温构件本身设为耐磨损材。另外,在保持构件与高温构件形成扩宽部的情况下,在与扩宽部相当的保持构件及高温构件的表面设置耐磨损材即可。
另外,本公开的一方案的锅炉具备:火炉;设置于该火炉的前述的燃烧器;在所述火炉的下游设置的烟道;以及设置于该烟道的热交换器。
根据本方案的锅炉,能够提供即便在分离件暴露于高温的状态下也能够防止分离件的损伤的锅炉。
另外,本公开的一方案的燃烧器的组装方法中,该燃烧器具备:燃料喷嘴,其向火炉内吹入将燃料与氧化性气体混合而成的燃料气体;以及分离板,其配置在该燃料喷嘴内,且设置为长边方向的轴线在所述燃料喷嘴的对置的壁部之间延伸,该分离板具有宽度在燃料气体流动方向上扩大的扩宽部以及与该扩宽部的燃料气体流动上游侧连接且朝向燃料气体流动上游侧延伸的板状部,所述分离板由在燃料气体流动的上游侧与下游侧之间分割为两个以上的多个分割构件构成,所述燃烧器的组装方法包括连接工序,在该连接工序中,将燃料气体流动的上游侧与下游侧的多个所述分割构件连接而形成所述分离板。
发明效果
根据本公开的燃烧器、具备该燃烧器的锅炉及燃烧器的组装方法,能够提供即便在分离件暴露于高温的状态下也能够防止分离件的损伤的燃烧器、具备该燃烧器的锅炉及燃烧器的组装方法。
附图说明
图1是本公开的第一实施方式至第四实施方式的燃烧器的主视图。
图2是图1所示的燃烧器的横剖视图。
图3是本公开的第一实施方式的分离板的立体图。
图4是示出图3所示的分离板的各结构构件的立体图。
图5是示出图3所示的分离板的连接工序的立体图。
图6是示出本公开的第一实施方式的分离板的另一例的侧视图。
图7是图3所示的分离板的记载了滑动部周边的主要尺寸的侧视图。
图8是示出本公开的第一实施方式的分离板的另一例的侧视图。
图9是示出本公开的第一实施方式的分离板的另一例的侧视图。
图10是本公开的第二实施方式的分离板的侧视图。
图11是本公开的第三实施方式的分离板的侧视图。
图12是图11所示的分离板的俯视图。
图13是本公开的第四实施方式的分离板的俯视图。
图14是图13所示的分离板的剖切线I-I处的剖视图的一例。
图15是图13所示的分离板的剖切线I-I处的剖视图的另一例。
图16是示出本公开的第五实施方式的分离板的侧视图的一例。
图17是示出本公开的第五实施方式的分离板的侧视图的另一例。
图18是示出本公开的第五实施方式的分离板的侧视图的另一例。
图19是示出本公开的第六实施方式的分离板的立体图。
图20是示出本公开的第七实施方式的分离板的一例的侧视图。
图21是示出正交的分离板的立体图。
图22是示出将图21所示的分离板沿长边方向分割后的情形的立体图。
附图标记说明
1 燃烧器
2 燃料喷嘴
3 空气喷嘴
10(10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G) 分离板
11 支承板
12 扩宽部
14 板状部
30 保持构件(分割构件)
32 滑动部
34 钩挂部
50 高温构件(分割构件)
50A 上高温构件
50B 下高温构件
52 滑动槽
具体实施方式
以下,参照图1至图22对本公开的燃烧器的一实施方式进行说明。
〔第一实施方式〕
以下,使用图1至图9对第一实施方式的燃烧器进行说明。
本实施方式的燃烧器1主要是使利用研磨机将固体燃料粉碎后的微粉燃料燃烧的燃烧器,且设置在锅炉中(未图示)。燃烧器1相对于在烟道具备过热器、蒸发器等热交换器的锅炉而设置有多个,在火炉内形成火焰。
图1所示的燃烧器1具备位于内侧的燃料喷嘴2以及包围燃料喷嘴2的空气喷嘴3。
需要说明的是,在本实施方式中,纸面上侧与纸面下侧是为了方便而针对所记载的图进行的说明,并非表示铅垂上侧和铅垂下侧,在实际的燃烧器1的使用方式中,纸面上侧也可以朝向水平方向。
燃料喷嘴2在主视观察的情况下具有大致矩形的剖面。在该燃料喷嘴2内,燃料与一次空气(氧化性气体)混合而成的燃料气体在其内部流动。另外,从处于燃料喷嘴2的周围的空气喷嘴3供给二次空气(氧化性气体),与从燃料喷嘴2喷出的火焰和燃料气体混合而促进燃烧。作为氧化性气体,在本实施方式中使用空气。即便是氧比例比空气多的气体或反之比空气少的气体,也能够通过测量与燃料流量的适当化来使用。
在燃料喷嘴2内设置有分离板10。分离板10以长边方向的轴线从图1所示的纸面上侧的壁部侧向对置的纸面下侧的壁部侧延伸的方式设置。分离板10的材质在本实施方式中为金属,例如为SCH13或SUS310。需要说明的是,分离板10的长边方向与后述的扩宽部12的长边方向一致。以下,在各实施方式中,将分离板10(扩宽部12)的长边方向仅称为“长边方向”。
分离板10在图1的主视图所示的纸面上下方向具备支承板11,且被相对于纸面上下的壁部固定,从而分离板10被支承于燃料喷嘴2。
图2是图1所示的燃烧器1的横剖视图。分离板10具有宽度在燃料气体流动方向上扩大的扩宽部12。扩宽部12在如图2那样剖视观察的情况下,成为以下游侧为底边的大致三角形状。在扩宽部12的燃料气体流动的上游侧连接有从扩宽部12朝向燃料气体流动的上游延伸的板状部14。此时,扩宽部12的燃料气体流动的下游侧的端面(扩宽部端面12a)成为火炉侧。需要说明的是,与燃料气体流动的方向和长边方向正交的方向相当于扩宽部12的宽度方向,以下,在各实施方式中仅称为“宽度方向”。
如图3所示,本实施方式中的分离板10A成为在燃料气体流动的上游侧与下游侧分割为两个分割构件的结构。具体而言,分离板10A成为分割为保持构件30与高温构件50的结构。此时,保持构件30位于燃料气体流动的上游侧,高温构件50位于燃料气体流动的下游侧。
如图4所示,在构成分离板10A的保持构件30的燃料气体流动的下游侧端部,以沿长边方向延伸的方式连续地形成有滑动部32。在滑动部32设置有在宽度方向(图4所示的纸面上下方向)上突出的钩挂部34。滑动部32由于钩挂部34而具有T字状的剖面。
在构成分离板10A的高温构件50,与设置于保持构件30的滑动部32的形状对应地,以沿长边方向延伸的方式连续地形成有对滑动部32进行引导的滑动槽52。
如图5所示,滑动部32与滑动槽52能够以可沿长边方向滑动的方式嵌入。通过嵌入滑动部32与滑动槽52而将保持构件30与高温构件50连接,由此如图3所示,构成成为一体的分离板10A。
需要说明的是,在前述的说明中,在保持构件30形成有滑动部32,在高温构件50形成有滑动槽52,但例如也可以在保持构件30形成滑动槽52,在高温构件50形成滑动部32。另外,本实施方式的分离板10A也可以如图6所示那样采用在保持构件30与高温构件50形成扩宽部12的方式。
图7示出本实施方式中的滑动部32周边的主要尺寸。扩宽部12的扩宽角度θ例如为10°以上且45°以下。扩宽部12的宽度w例如为30mm以上且120mm以下。将从钩挂部34的燃料气体流动下游侧的端面(钩挂端面34a)到扩宽部端面12a的距离设为钩挂部距离d。在钩挂部距离d过小的情况下(即,在滑动部32靠近燃料气体流动的下游侧即纸面左侧的情况下),扩宽部端面12a与滑动槽52的里部之间的板厚变薄,相应地强度减弱,因此,由于在高温构件50产生的热应力,在扩宽部端面12a容易产生皲裂。另外,由于热容易向保持构件30传递,因此,在燃料气体流动的下游侧的保持构件30内,温度分布也变大,由此容易产生热应力。另一方面,在钩挂部距离d过大的情况下(即,在滑动部32靠近燃料气体流动的上游侧即纸面右侧的情况下),扩宽部12的倾斜面(表面)与钩挂部34的角部之间的厚度(高温构件厚度t)变小,板厚变薄,相应地强度减弱,因此,由于在高温构件50产生的热应力,在扩宽部12的倾斜面容易产生皲裂。另外,在为了将高温构件厚度t确保得较厚而使钩挂长度1过小的情况下,保持构件30与高温构件50的气体流动方向上的约束变得不充分,高温构件50可能从保持构件30脱落。在分离板10A的设计中,期望适当地设定这些主要尺寸。
上述的燃烧器1如以下那样使用。
在燃烧器1所具备的燃料喷嘴2内,燃料与一次空气混合而成的燃料气体在内部流动。从燃料喷嘴2喷射出的燃料气体在扩宽部端面12a产生燃料气体流动朝向上游侧的旋涡,从而在扩宽部端面12a,在燃料喷嘴2出口侧被点火并保焰,并且在火炉的内侧形成火焰。此时,燃料气体所流动的燃料喷嘴2内的流路面积在设置于分离板10的扩宽部12的作用下随着朝向下游而缩小。通过燃料喷嘴2的流路面积的缩小,燃料气体内的燃料的浓度提高,促进了燃料的点火。另外,以从空气喷嘴3朝向下游侧直行的方式喷射的二次空气与从在扩宽部端面12a被保焰的燃料气体的火焰区域脱离的燃料的未燃烧部分混合,并且在燃料气体的火焰区域的下游侧形成火焰。需要说明的是,也可以在空气喷嘴3的周围设置供给三次空气、四次空气的空气喷嘴。
根据本实施方式,起到以下的效果。
在对分割后的多个分割构件30、50彼此进行了比较的情况下,分离板10A为位于燃料气体流动上游侧而来自火炉的辐射热的影响小、因辐射热引起的温度上升少的分割构件(保持构件)30与位于燃料气体流动下游侧而来自火炉的辐射热的影响大、因辐射热引起的温度上升大的分割构件(高温构件)50的分割结构,通过将这些分割构件连接而形成分离板10A。通过像这样根据辐射所产生的影响而分开使用分割构件,能够伴随着燃烧器1的使用,根据损伤的程度而单独地更换分割构件,能够提供维护性及经济性优异的燃烧器。例如,在高温构件50损伤的情况下,能够仅替换高温构件50,因此,也可以不将分离板10A一体地更换。
另外,在保持构件30及高温构件50中的一方的构件设置有沿长边方向延伸的滑动部32,在另一方的构件设置有对滑动部32进行引导的滑动槽52。由此,通过将沿长边方向延伸的滑动部32嵌入与滑动部32的形状对应地对滑动部进行引导的滑动槽52,能够将保持构件30与高温构件50以可沿长边方向滑动的方式连接。由此,即便在由于来自火炉内的辐射热而分离板10A的高温构件50沿长边方向发生了热延展的情况下,由于滑动槽52相对于滑动部32滑动,因此,即便高温构件50沿长边方向发生了热延展,也不会产生将保持构件30沿长边方向拉拽这样的应力。另一方面,在对高温构件50与保持构件30彼此的沿长边方向的热延展进行了比较的情况下,当辐射热的影响大且容易热延展的下游侧的高温构件50与辐射热的影响小且难以热延展的上游侧的保持构件30完全成为一体且不能够滑动时,在分离板10A内产生热延展量的差异而产生挠曲和应力。由于该挠曲和应力,尤其是在分离板10A存在容易成为破裂基点的内角部等时,产生破裂或皲裂并发展,可能引起分离板10A的损伤。在本实施方式中,高温构件50与保持构件30在长边方向上不相互约束,因此,即便在分离板10A内沿燃料气体流动方向产生了温度分布的情况下,也能够抑制在分离板10A中产生挠曲和应力,能够防止分离板10A的损伤。
此外,滑动部32形成在保持构件30的燃料气体流动的下游侧端,且具备宽度在燃料气体流动方向上扩大的钩挂部34,因此,能够在燃料气体流动方向上约束高温构件50与保持构件30。由此,能够防止高温构件50向火炉侧移动或向火炉内脱落。
需要说明的是,本实施方式的分离板10A的钩挂部34也可以为图8及9所示那样的圆形状或末端宽的形状。在采用这些形状的情况下,与图4所示的T字状的钩挂部34相比,边缘部分少,因此,在分离板10A不设置容易成为破裂基点的内角部等,从而能够减少破损基点。
〔第二实施方式〕
接着,使用图10对第二实施方式的燃烧器所具备的分离板进行说明。
本实施方式与上述第一实施方式的不同之处在于高温构件50的形态,其他方面相同。因此,仅对与第一实施方式的不同点进行说明,针对其他部分,使用相同的附图标记并省略其说明。
如图10所示,本实施方式的分离板10B为高温构件50能够被宽度分割部58在宽度方向上分割的结构,分割为将纸面上侧设为上高温构件50A、且将纸面下侧设为下高温构件50B的两个构件。
在上高温构件50A与下高温构件50B,以呈凹凸形状嵌入的方式形成有定位部59,构成为能够容易地进行两构件的定位。需要说明的是,定位部59可以沿长边方向连续地设置,另外也可以沿长边方向间断地设置。
在被定位且在宽度分割部58处面接触而成为一体的上高温构件50A与下高温构件50B,平滑地形成有在上高温构件50A与下高温构件50B的范围内沿长边方向连续延伸的滑动槽52及连结构件槽53。
连结构件槽53在剖视观察的情况下成为具有设置于两端的圆形部和将这些圆形部连接的矩形部的葫芦形状,且形成为沿长边方向贯穿高温构件50。通过向该连结构件槽53插入与连结构件槽53的形状对应地沿长边方向延伸的连结构件72,从而上高温构件50A与下高温构件50B在宽度方向上被约束。连结构件72不必保有上高温构件50A与下高温构件50B的长边方向长度,例如也可以从长边方向的两端部分分别插入长度为长边方向长度的1/2至1/4程度的连结构件。需要说明的是,各构件在长边方向上未被约束,相互能够沿着长边方向移动。
需要说明的是,连结构件槽53不局限于剖面为葫芦状的形状,也可以为在剖视观察的情况下具有设置于两端的矩形部或三角部以及将这些矩形部或三角部连接的矩形部的形状等。
根据本实施方式,起到以下的效果。
在将高温构件50与保持构件30连接的情况下,无需将成为长条的滑动部32与滑动槽52沿长边方向滑动地插入,只要从纸面上侧和纸面下侧嵌入上高温构件50A与下高温构件50B即可,因此,能够容易地连接高温构件50与保持构件30。
〔第三实施方式〕
接着,使用图11及12对第三实施方式的燃烧器所具备的分离板进行说明。
本实施方式与上述的第一实施方式及第二实施方式的不同之处在于高温构件50的形态,其他方面相同。因此,仅对与第一实施方式及第二实施方式的不同点进行说明,针对其他部分,使用相同的附图标记并省略其说明。
如图11所示,本实施方式的分离板10C的分割后的高温构件50(上高温构件50A及下高温构件50B)例如通过螺栓螺母等多个连结销74而连结。
在上高温构件50A与下高温构件50B,以沿宽度方向贯穿的方式形成有供多个连结销74分别插入的连结销孔54。供连结销74插入的连结销孔54在长边方向上设置有多个部位,优选至少在长边方向的两端侧各设置一个。
连结销孔54优选为在如图12所示那样俯视观察的情况下为将扩宽部12的长边方向设为长边方向的长孔形状。
根据本实施方式,起到以下的效果。
即便在高温构件50被沿宽度方向分割而由上高温构件50A与下高温构件50B构成的情况下,也能够利用连结销74容易地进行连结。此外,由于连结销孔54为长孔形状,因此,在高温构件50沿长边方向发生了热延展时,即便在上高温构件50A与下高温构件50B之间产生了因温度差引起的热延展差的情况下,也能够通过长孔形状进行吸收而将高温构件50连结。需要说明的是,在连结高温构件50后,也可以在不阻碍连结销74在连结销孔54内因热延展差引起的移动的状态下利用陶瓷等对连结销孔54施加盖,在该情况下,能够防止燃料气体的沿着扩宽部12的流动由于连结销孔54而发生紊乱。另外,也可以不必在上高温构件50A与下高温构件50B这两个构件上形成长孔的连结销孔54,而仅在一方的构件上形成。
〔第四实施方式〕
接着,使用图13至15对第四实施方式的燃烧器所具备的分离板进行说明。
本实施方式与上述的第一实施方式至第三实施方式的不同之处在于,在高温构件50的燃料气体流动的下游侧设置有隔热构件76这一点,其他方面相同。因此,仅对与第一实施方式至第三实施方式的不同点进行说明,针对其他部分,使用相同的附图标记并省略其说明。
如图13所示,本实施方式的分离板10D在高温构件50的燃料气体流动下游侧(图13所示的纸面左侧)设置有隔热构件76。隔热构件76例如为耐热钢(高Cr材料)或陶瓷材料(Al2O3或SiO2等)。
如图14及15所示,隔热构件76以覆盖扩宽部端面12a的方式设置。
图14中的隔热构件76在本实施方式中配置为,隔热构件76的一部分夹设在上高温构件50A与下高温构件50B之间。连结销74以从纸面上方依次贯穿上高温构件50A、隔热构件76、下高温构件50B的方式将各构件紧固。此时,上高温构件50A、隔热构件76、下高温构件50B被连结销74在燃料气体流动方向上约束。
图15中的隔热构件76配置为,隔热构件76的一部分夹设在上高温构件50A与下高温构件50B之间。此外,在夹设于上高温构件50A与下高温构件50B之间的隔热构件76的一部分之间,以夹设的方式配置有保持构件30。连结销74以从纸面上方依次贯穿上高温构件50A、隔热构件76、保持构件30、隔热构件76、下高温构件50B的方式将各构件紧固。此时,上高温构件50A、隔热构件76、保持构件30、下高温构件50B被连结销74在燃料气体流动方向上约束,因此,无需在保持构件30设置钩挂部34。
需要说明的是,在本实施方式中,在被插入多个连结销74的隔热构件76、保持构件30等各构件上也与第三实施方式同样地适当形成有长孔的连结销孔54,当然也可以构成为各构件在长边方向上不被约束。
根据本实施方式,起到以下的效果。
能够抑制高温构件50的燃料气体流动下游侧的扩宽部端面12a由于包含火炉内的辐射的传热而温度上升的情况。由此,能够抑制高温构件50的热延展,能够抑制因伴随着与保持构件30的温度差的热膨胀差引起的挠曲和应力的产生。
〔第五实施方式〕
接着,使用图16至18对第五实施方式的燃烧器所具备的分离板进行说明。
本实施方式与上述的第一实施方式至第四实施方式的不同之处在于,在滑动部32与滑动槽52之间设置有隔热材70这一点,其他方面相同。因此,仅对第一实施方式至第四实施方式的不同点进行说明,针对其他部分,使用相同的附图标记并省略其说明。
如图16至18所示,本实施方式的分离板10E在滑动部32与滑动槽52之间设置有隔热材70。隔热材70可以如图16及17所示那样采用与滑动部32的一部分的面接触的方式,也可以如图18所示那样采用包围滑动部32的方式。隔热材70例如期望为具有弹性的片状的纤维系隔热材,但也可以为流入类型的隔热材。
根据本实施方式,起到以下的效果。
能够抑制因来自由于辐射热成为高温的高温构件50的传热而引起的保持构件30的在靠近滑动部32的区域的温度上升。由此,能够抑制保持构件30的在靠近滑动部32的区域与远离滑动部32的区域的热延展差的产生,能够防止保持构件30的损伤。另外,在隔热材70比保持构件30或高温构件50柔软的情况下,由于在滑动部32与滑动槽52之间设置用于组装或吸收少量的挠曲变形的间隙,因此能够吸收该间隙处的松动。
〔第六实施方式〕
接着,使用图19对第六实施方式的燃烧器所具备的分离板进行说明。
本实施方式与上述的第一实施方式至第五实施方式的不同之处在于,高温构件50具有长边分割部56这一点,其他方面相同。因此,仅对与第一实施方式至第五实施方式的不同点进行说明,针对其他部分,使用相同的附图标记并省略其说明。
如图19所示,本实施方式的分离板10F也可以为能够利用长边分割部56将高温构件50沿长边方向分割为多个的结构。
根据本实施方式,起到以下的效果。
由于高温构件50在容易热延展的长边方向上被分割,因此,能够抑制分割后的高温构件50各自的因热延展产生的挠曲。另外,即便在高温构件50的长边方向上产生温度分布,也能够抑制在相邻的高温构件50之间产生因热延展差引起的挠曲和应力。由此,能够防止高温构件50本身的损伤。
〔第七实施方式〕
接着,使用图3、8、20对第七实施方式的燃烧器所具备的分离板进行说明。
本实施方式与上述的第一实施方式至第六实施方式的不同之处在于,在扩宽部12的倾斜面设置有耐磨损材78这一点,其他方面相同。因此,仅对与第一实施方式至第六实施方式的不同点进行说明,针对其他部分,使用相同的附图标记并省略其说明。
本实施方式的分离板10G在扩宽部12的倾斜面设置有耐磨损材78。作为耐磨损材78,为高铬系耐热合金钢(高Cr材料等)或陶瓷材料(Al2O3或SiO2等),也可以利用销等对形成为小面积的瓷砖状的耐磨损材78进行柱焊接合而将其卡定。
在如图3那样扩宽部12的倾斜面的整体由高温构件50形成的情况下,例如也可以将高温构件50本身设为耐磨损性的材质。另外,在如图8所示那样在保持构件30与高温构件50形成有扩宽部12的倾斜面的情况下,也可以如图20所示那样,在与扩宽部12的倾斜面相当的保持构件30的表面及高温构件50的表面设置耐磨损材78。
根据本实施方式,起到以下的效果。
能够抑制由于燃料气体中含有的颗粒的碰撞而产生的扩宽部12的倾斜面(表面)的磨损。
需要说明的是,在前述的第一实施方式至第七实施方式中,也可以如图21所示那样将分离板10设为在水平方向与铅垂方向上交叉的形态。在该情况下,各分离板10的高温构件50也可以如图22所示那样进行分割。
另外,前述的第一实施方式至第七实施方式的各结构能够在可能的范围内组合,例如,也可以将图11所示的T字形状的钩挂部34设为图9所示的末端宽的形状的钩挂部34。
Claims (11)
1.一种燃烧器,其具备:
燃料喷嘴,其向火炉内吹入将燃料与氧化性气体混合而成的燃料气体;以及
分离板,其配置在该燃料喷嘴内,且设置为长边方向的轴线在所述燃料喷嘴的对置的壁部之间延伸,该分离板具有宽度在燃料气体流动方向上扩大的扩宽部以及与该扩宽部的燃料气体流动上游侧连接、且朝向燃料气体流动上游侧延伸的板状部,
所述燃烧器的特征在于,
所述分离板由在燃料气体流动的上游侧与下游侧之间分割为两个以上的多个分割构件构成。
2.根据权利要求1所述的燃烧器,其特征在于,
所述多个分割构件为位于燃料气体流动的上游侧的保持构件与保持于所述保持构件且位于燃料气体流动的下游侧的高温构件,
在所述保持构件及所述高温构件中的一方的构件设置有沿所述长边方向延伸的滑动部,在所述保持构件及所述高温构件中的另一方的构件设置有对所述滑动部进行引导的滑动槽。
3.根据权利要求2所述的燃烧器,其特征在于,
所述滑动部形成于所述保持构件的燃料气体流动的下游侧端,且具备宽度在燃料气体流动方向上扩大的钩挂部。
4.根据权利要求2所述的燃烧器,其特征在于,
所述高温构件具有能够在与所述长边方向及燃料气体流动方向正交的宽度方向上对所述高温构件进行分割的宽度分割部。
5.根据权利要求4所述的燃烧器,其特征在于,
所述燃烧器具备将被所述宽度分割部分割后的所述高温构件彼此紧固的多个连结销,
在所述高温构件形成有将所述长边方向设为长边方向的长孔形状的连结销孔,该连结销孔供所述连结销插入,且沿所述宽度方向贯穿。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的燃烧器,其特征在于,
所述分离板在所述高温构件的燃料气体流动的下游侧设置有隔热构件。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的燃烧器,其特征在于,
在所述滑动部与所述滑动槽之间具备隔热材。
8.根据权利要求2至5中任一项所述的燃烧器,其特征在于,
所述高温构件具有能够在所述长边方向上对所述高温构件进行分割的长边分割部。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的燃烧器,其特征在于,
所述扩宽部在表面具有耐磨损材。
10.一种锅炉,其特征在于,
所述锅炉具备:
火炉;
设置于该火炉的权利要求1至9中任一项所述的燃烧器;
在所述火炉的下游设置的烟道;以及
设置于该烟道的热交换器。
11.一种燃烧器的组装方法,该燃烧器具备:
燃料喷嘴,其向火炉内吹入将燃料与氧化性气体混合而成的燃料气体;以及
分离板,其配置在该燃料喷嘴内,且设置为长边方向的轴线在所述燃料喷嘴的对置的壁部之间延伸,该分离板具有宽度在燃料气体流动方向上扩大的扩宽部以及与该扩宽部的燃料气体流动上游侧连接、且朝向燃料气体流动上游侧延伸的板状部,
所述分离板由在燃料气体流动的上游侧与下游侧之间分割为两个以上的多个分割构件构成,
所述燃烧器的组装方法的特征在于,
所述燃烧器的组装方法包括连接工序,在该连接工序中,将燃料气体流动的上游侧与下游侧的多个所述分割构件连接而形成所述分离板。
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