CN111512089B - 固体燃料燃烧器及固体燃料燃烧器用火焰稳定器 - Google Patents

Abstract

通过固体燃料燃烧器(1)，可确保火焰的稳定性、充分的循环流并且提高维护性，上述固体燃料燃烧器(1)具备：引导部件(34)，配置于第一气体喷嘴(10)的前端外周部，并将在第二流路(11a)流动的流体向径向的外侧引导；及缩流形成部件(50)，相对于第二流路(11a)的流动方向配置于引导部件(34)的上游侧，使第二流路(11a)的截面积变窄，引导部件(34)的外径(L2)形成得比第二气体喷嘴(11)的外周壁的内径(L1)小，第一气体喷嘴(10)、引导部件(34)及缩流形成部件(50)构成为能够沿着第一气体喷嘴(10)的轴向朝向炉外地一体地拆装。

Description

固体燃料燃烧器及固体燃料燃烧器用火焰稳定器

技术领域

本发明涉及固体燃料燃烧器及固体燃料燃烧器用火焰稳定器，特别是涉及维护性优异的固体燃料燃烧器及固体燃料燃烧器用火焰稳定器的构造。

背景技术

在设置于锅炉等火炉壁面并使煤炭粉碎而得到的煤粉等固体燃料颗粒燃烧的固体燃料燃烧器中，公知有采用以下构造的燃烧器，从朝向火炉开口的筒状的燃料喷嘴喷出固体燃料颗粒及其输送用气体的固气二相流，从在该燃料喷嘴的外周侧以同轴圆筒状形成的燃烧用气体喷嘴使燃烧用气体朝着火炉喷出。

在这样的燃烧器中，在燃料喷嘴的火炉开口侧的前端部，作为促进点燃并实现火焰的稳定化的部件而设置有火焰稳定器的情况较多。而且，该火焰稳定器采用相对于燃料流动方向沿径向具有台阶状或角度而扩张的构造的情况较多(下述的专利文献1～5所述的技术是公知的)。

此外，上述的输送用气体的惯用语为一次空气(Primary Air)，燃烧用气体的惯用语为二次空气(Secondary Air)，以下，有时会这样称呼，但实际上不一定只有空气，也存在使用空气和其他气体例如燃烧废气的混合气体的情况。

另外，关于火焰稳定器(flame stabilizer)的用语，将环状的火焰稳定器称为火焰稳定环(Flame Stabilization Ring,Ring Stabilizer)，或者也有时将作为火焰稳定器的一部分的环状部件记载为环、环部件。

在燃料喷嘴的内部，作为提高固气二相流的流速来防止回火的缩径部(文氏管)、特别是为了在低负荷时也可保证燃料的点燃性、火焰的稳定性而使固体燃料颗粒向燃料喷嘴的内壁侧浓缩的单元，多设置有朝着径向外侧使喷嘴内流路缩窄的燃料浓缩器或者旋流器等内装物。

而且，在喷嘴前端部的火焰稳定器多形成有引导部件(引导板)，上述引导部件使从外周侧喷出的燃烧用气体(二次空气)的流动从喷嘴中心轴侧向外扩张。引导板有时使用导流板这样的名称。

其目的在于，通过使固气二相流和燃烧用气体的流动分离而在火焰稳定器的火炉侧形成较大的循环流，从而实现燃料颗粒的点燃促进、火焰的稳定性提高、与还原火焰区域的放大相伴的NOx的产生量减少、未燃烧量的减少等。

典型的例子如专利文献1(第九实施方式、图10、壁厚部(303))、专利文献2(图1；火焰稳定器母材(23a)、火焰稳定器套筒(23b))所记载的那样，以在火焰稳定器的始端部处使燃烧用气体(二次空气)的流动向外周侧缩小的方式形成燃烧用气体喷嘴(二次空气喷嘴)的流路。

根据这样的流路结构，通过提高在火焰稳定器及其引导部件附近流动的燃烧用气体的流速，从而促进火焰稳定器及其引导部件的冷却而实现其烧损抑制，并且通过放大前述的循环流而实现点燃的稳定化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3344694号公报(“0019”、“0064”-“0065”、图1、图11)

专利文献2：日本特开2013-29270号公报(图1、图3、图4)

专利文献3：日本特开昭62-80409号公报(图1)

专利文献4：日本实开平2-115618号公报(图1、图3)

专利文献5：日本专利第3643461号公报(图1)

发明内容

发明所要解决的课题

然而，设置于燃料喷嘴内的上述的内装物、火焰稳定器等各部件无法避免与使用相伴的损耗，从而需要定期检查，进行修补、更换等维护。

特别是火焰稳定器、其引导部件受到来自火炉的辐射，暴露在显著的高温下，因此维护的必要性高。

另一方面，火焰稳定器、其引导部件为了充分发挥上述的功能、目的，重要的是使通过在变窄的流路经过而提高了喷嘴轴向的速度成分的燃烧用气体(二次空气)的流动方向可靠地向径向外侧偏向而与固气二相流(一次空气)的流动分离，在火焰稳定器的火炉侧产生较大的循环流。

因此，为了使引导部件从其火炉开口侧观察的投影面足够大，需要将其流路构成为，使燃烧用气体(二次空气)的流动不会从喷嘴上游侧朝着火炉侧直行、贯通。

这样，火焰稳定器及其引导部件的最外径比燃烧用气体喷嘴(二次空气喷嘴)的内径大。

火焰稳定器及其引导部件由一体的铸件构成并经由安装部件而安装于燃料喷嘴的开口端部的情况较多。

此时，如专利文献1、2所述的结构那样，在火焰稳定器、引导部件的外径大于二次空气喷嘴的外周壁的内径的情况下，无法将包括火焰稳定器等的燃料喷嘴的部分直接沿着轴向朝着炉外侧拔出。因此，需要在锅炉火炉内侧设置立足点等而取下火焰稳定器及其引导部件，谋求维护性的提高。

本发明的技术课题在于实现能够同时实现以下的1)～3)那样的固体燃料燃烧器用的火焰稳定器及具备该火焰稳定器的固体燃料燃烧器。

1)性能要求：通过在火焰稳定器的火炉侧形成较大的循环流，从而实现燃料颗粒的点燃促进、火焰的稳定性提高、与还原火焰区域的放大相伴的NOx的产生量减少、未燃烧量的减少等。

2)可靠性：促进火焰稳定器及其引导部件的冷却而实现其烧损抑制。

3)维护性：不将火焰稳定器及其引导部件从燃料喷嘴取下，而是与燃料喷嘴一体地向炉外侧拔出。

用于解决课题的技术方案

上述本发明的课题能够通过采用下述的结构来实现。

技术方案1所述的发明是固体燃料燃烧器，其特征在于，具备：第一气体喷嘴，具有供固体燃料和该固体燃料的输送气体的混合流体流动的筒状的流路；第二气体喷嘴，构成供上述固体燃料的燃烧用气体流动且在上述第一气体喷嘴的外周侧形成的第二流路；引导部件，配置于上述第一气体喷嘴的前端外周部，并将在上述第二流路流动的流体向径向的外侧引导；及缩流形成部件，相对于上述第二流路的流动方向配置于上述引导部件的上游侧，使上述第二流路的截面积变窄，上述引导部件的外径形成得比上述第二气体喷嘴的外周壁的内径小，上述第一气体喷嘴、上述引导部件及上述缩流形成部件构成为能够沿着上述第一气体喷嘴的轴向朝向炉外地一体地拆装。

技术方案2所述的发明在技术方案1所述的固体燃料燃烧器的基础上，其特征在于，在将上述第二气体喷嘴的外周壁的内径设为L1、将上述引导部件的外径设为L2、将上述缩流形成部件的内径设为L4的情况下，成为L1＞L2＞L4的关系。

技术方案3所述的发明在技术方案1或2所述的固体燃料燃烧器的基础上，其特征在于，具备翅片部件，上述翅片部件配置于上述缩流形成部件与上述引导部件之间，对在上述第二流路流动的二次空气进行整流。

技术方案4所述的发明在技术方案3所述的固体燃料燃烧器的基础上，其特征在于，具备支撑于上述翅片部件的上述缩流形成部件。

技术方案5所述的发明是固体燃料燃烧器用火焰稳定器，是设置于固体燃料燃烧器的燃料喷嘴开口端部的火焰稳定器，上述固体燃料燃烧器具有：筒状的第一气体喷嘴，供固体燃料和输送气体的混合流体流动；及第二气体喷嘴，配置于上述第一气体喷嘴的外周测，上述固体燃料燃烧器用火焰稳定器的特征在于，在该火焰稳定器的周向上具备：环状的缩流形成部件，使在该火焰稳定器的外周侧流动的燃烧用气体的流路从外侧向内侧缩小；及多个翅片部件，在沿着上述燃烧用气体的流动的方向上延伸，上述固体燃料燃烧器用火焰稳定器设置有引导部件，上述引导部件使经过了上述环状的缩流形成部件的燃烧用气体的流动向外偏向，上述引导部件的外径大于上述环状的缩流形成部件的内径，上述第一气体喷嘴、上述引导部件及上述缩流形成部件构成为能够沿着上述第一气体喷嘴的轴向朝向炉外地一体地拆装。

发明效果

根据技术方案1记载的发明，上述引导部件的外径形成得比上述第二气体喷嘴的外周壁的内径小，能够不会使引导部件钩挂于第二气体喷嘴而将第一气体喷嘴朝着炉外拔出。因此，不需要在炉内设置立足点，从而能够提高维护性。另外，在第二流路中经过了缩流形成部件的流体的流速成为高速的状态下到达引导部件而向径向的外侧被引导，因此与不具有缩流形成部件的情况相比，径向的偏向变强，即便引导部件的外径小于第二气体喷嘴的外周壁的内径也可减少循环流变小的情况。因此，能够确保火焰的稳定性，能够确保充分的循环流，能够确保低NOx性。并且，流体以高速到达引导部件，因此促进引导部件及火焰稳定器的冷却，实现烧损抑制。因此，能够提高可靠性。因此，根据技术方案1所述的发明，能够同时实现性能要求、可靠性、维护性。

根据技术方案2记载的发明，满足L1＞L2＞L4的关系，能够拔出第一气体喷嘴，并且也能够确保充分的循环流。

根据技术方案3记载的发明，除了上述技术方案1或2所述的发明效果之外，通过利用翅片部件对缩流时紊乱的流体进行整流，从而还能够使径向的偏向变强，能够确保火焰的稳定性、循环流。

根据技术方案4记载的发明，除了上述技术方案3所述的发明的效果之外，通过将缩流形成部件支撑于翅片部件，从而不需要设置支撑缩流形成部件的单独的支撑部件，能够减少元件数量。

根据技术方案5记载的发明，在设置于火焰稳定器的缩流形成部件，沿火焰稳定器的周向具备在沿着燃烧用气体的流动的方向上延伸的多个翅片部件，并且设置有使经过了环状的缩流形成部件的燃烧用气体的流动向外偏向的引导部件，引导部件的外径大于环状的缩流形成部件的内径，且引导部件、缩流形成部件及第一气体喷嘴能够一体地拆装，因此能够将支撑有火焰稳定器的喷嘴一起朝着炉外拔出。因此，不需要在炉内设置立足点，能够提高维护性。另外，在经过了缩流形成部件的流体的流速成为高速的状态下到达引导部件而向径向的外侧被引导，因此与不具有缩流形成部件的情况相比，径向的偏向变强。因此，能够确保火焰的稳定性，能够确保充分的循环流，能够确保低NOx性。并且，流体以高速到达引导部件，因此促进引导部件及火焰稳定器的冷却，实现烧损抑制。因此，能够提高可靠性。因此，根据技术方案5所述的发明，能够同时实现性能要求、可靠性、维护性。

附图说明

图1是本发明的一实施例的固体燃料燃烧器的侧视图(局部截面)，图1的(A)是整体图，图1的(B)是前端部分的放大图，图1的(C)是对前端部分的各部的位置关系进行说明的图。

图2是图1的(B)的固体燃料燃烧器的II-II线剖视图。

图3是实施例的缩流形成部件的说明图，图3的(A)是实施例1的缩流形成部件的说明图，图3的(B)是缩流形成部件的其他形式的说明图。

图4是在实施例1的固体燃料燃烧器中抽出了第一气体喷嘴的部分的状态的说明图。

图5是固体燃料燃烧器的循环流的区域的说明图，图5的(A)是实施例1的结构的说明图，图5的(B)是比较例1(专利文献3～5)的结构的说明图，图5的(C)是比较例2的结构的说明图，图5的(D)是比较例3(专利文献1、2)的结构的说明图，图5的(E)是火焰稳定器的基端部的截面的二次空气的流速的说明图，图5的(F)是循环流的区域的大小的说明图。

图6是缩流形成部件的变更例的说明图，图6的(A)是变更例1的说明图，图6的(B)是变更例2的说明图，图6的(C)是变更例3的说明图，图6的(D)是变更例4的说明图，图6的(E)是变更例5的说明图，图6的(F)是变更例6的说明图。

具体实施方式

以下，示出本发明的实施方式。

实施例1

图1是本发明的一实施例的固体燃料燃烧器的侧视图(局部截面)，图1的(A)是整体图，图1的(B)是前端部分的放大图，图1的(C)是对前端部分的各部的位置关系进行说明的图。

图2是图1的(B)的固体燃料燃烧器的II-II线剖视图。

图1中，本发明的实施例1的固体燃料燃烧器1具有燃料喷嘴(第一气体喷嘴)10。燃料喷嘴10是基部侧连接于含燃料的流体配管(未图示)的筒状部件，其内部成为固体燃料和输送用的气体(本实施例中使用空气)的固气二相流(混合流体13)的流路10a。而且，将固体燃料与输送用的气体一起喷出。作为固体燃料，也可以是煤炭(煤粉)、生物质等的固体、粉体或者它们的混合物。在本实施例中，示出使用煤粉作为固体燃料、使用空气作为输送气体的例子，也将在燃料喷嘴10内流动的输送气体称为一次空气13，还将燃料喷嘴10称为一次空气喷嘴10。

在燃料喷嘴10的外周设置有形成二次空气流路(第二流路)11a的二次空气喷嘴(第二气体喷嘴)11，在二次空气喷嘴11的外周设置有形成三次空气流路12的三次空气喷嘴(燃烧器喉部、第三气体喷嘴)19。这些二次空气14及三次空气15是燃烧用气体，与上述输送气体相同，通常使用空气，但也能够应用燃烧废气、富氧气体或者这些气体、空气的两个以上的混合气体等。另外，二次空气14及三次空气15的二次及三次只不过为了与上述一次空气13区别而使用。

若从燃烧器出口侧(火炉17侧)的正面观察燃料喷嘴10、二次空气喷嘴11、三次空气喷嘴19，则以燃料喷嘴10为中心而在其外侧以同心圆状配置环状的二次空气喷嘴11，在二次空气喷嘴11的外侧以同心圆状配置环状的三次空气喷嘴19。三次空气喷嘴19构成最外周空气喷嘴。

此外，在实施例1中，在三次空气流路12的入口部分配置有对流体赋予回旋的旋流器22，但也能够构成为不设置旋流器22。

在燃料喷嘴10的内部设置有贯通燃料喷嘴10的点火燃烧器(油枪)16，在燃烧器起动时或者低负荷燃烧时为了助燃而使用。此外，根据固体燃料燃烧器1的结构，也有时不设置点火燃烧器16。

在燃料喷嘴10的开口端部(＝火炉17侧出口)设置有用于对一次空气13与二次空气14之间的循环流31进行放大的火焰稳定器23。为了在该火焰稳定器23的下游侧形成循环流31而提高点燃性和火焰稳定效果，该火焰稳定器23以环状设置于燃料喷嘴10的前端部。另外，也可以使用在燃料喷嘴10侧形成有鲨鱼齿状的突起的结构。

上述点火燃烧器16、燃料喷嘴10、二次空气喷嘴11及三次空气喷嘴19从设置于火炉17的壁(由未图示的水管形成)17a的火炉开口部17b朝着火炉17内喷出各自的喷出物。另外，上述点火燃烧器16、燃料喷嘴10、二次空气喷嘴11及三次空气喷嘴19围绕火炉开口部17b而配置于从燃烧用空气流路(未图示)供给煤粉或者燃烧用空气的风箱(wind box)25内。隔壁18是分隔风箱25的内部空间和炉外26的壁状部件，隔壁18中的设置有燃料喷嘴10的前板27以在燃烧器的维护时可与燃料喷嘴10一体地抽出的方式通过螺栓、螺钉、钩件等相对于隔壁18能够拆装地被支撑。

而且，在二次空气喷嘴11的出口前端设置有相对于燃烧器中心轴C沿径向扩管的(末端扩张形状的)引导套筒(第二引导部件)20。在实施例1中，二次空气喷嘴11和引导套筒20通过一体构造而构成。通过引导套筒20，将空气流以离开燃烧器中心轴C的方式向外引导并喷出。

上述火焰稳定器23形成为随着向火炉17的内侧行进而相对于点火燃烧器16的中心轴C向径向的外侧倾斜的锥壁状。在火焰稳定器23的前端外周部配置有沿径向的外侧延伸的环状的引导环(引导部件)34。引导环34使二次空气14向径向的外侧偏向而喷出。

在图1、图2中，在实施例1的火焰稳定器23，且在二次空气流路11a内，支撑有沿着二次空气14的流动方向延伸的板状的翅片部件36。翅片部件沿着火焰稳定器23的周向隔开间隔地配置有多个，并由放射状的板材构成。翅片部件36对与火焰稳定器23的上游端碰撞而紊乱的二次空气进行整流。

在翅片部件36的上游侧配置有缩流形成部件50。缩流形成部件50具有：相对于燃烧器中心轴C沿径向延伸的上游壁部50a；及从上游壁部50a的径向的内端向二次空气14的流动方向下游侧延伸的筒壁部50b。因此，实施例1的缩流形成部件50的沿着轴向的截面形状以L字状形成并形成环状气体流路。

此外，实施例1的缩流形成部件50的筒壁部50b被固定支撑于翅片部件36。因此，缩流形成部件50构成为能够与翅片部件36一体移动。此外，在缩流形成部件50与二次空气喷嘴11之间形成有能够移动的程度的微小的间隙、游隙。此外，也能够构成为在该微小的间隙为了防止二次空气14泄漏而填充耐火材料。另外，也能够以通过固体燃料燃烧器1的使用时的热膨胀而填埋间隙、并且通过与维护前的冷却相伴的热收缩而形成间隙的方式调整间隙的大小。

图3是实施例的缩流形成部件的说明图，图3的(A)是实施例1的缩流形成部件的说明图，图3的(B)是缩流形成部件的其他形式的说明图。

特别是，在实施例1中，缩流形成部件50设置于二次空气喷嘴11的流路的外周侧，从而使流动的方向暂时朝着径向中心轴缩径(即，第二流路的截面积变窄)，其后反转而形成向外扩张的流动。此外，实施例1的缩流形成部件50由与二次空气喷嘴11分离的部件从火焰稳定器23侧支撑。

在图3的(A)中，实施例1的缩流形成部件50由在周向整体上均匀的圆环状(环状)的一体的(成为一体的)部件构成。此外，也能够成为图3的(B)所示的形式。

如图3所示，缩流形成部件50优选由在周向上没有被划分的一个部件构成，但也能够构成为在周向上分割为多个。此外，缩流形成部件50优选与火焰稳定器23一体形成。火焰稳定器23通常为铸件，能够将缩流形成部件50与火焰稳定器23作为一体物而制作。

此外，在图1的(C)中，在喷嘴中心轴方向上，将缩流形成部件50的上游壁部50a的始端部(上游端部)的位置设为X1，将安装部分的始端部(上游端部)的朝着火焰稳定器23的燃料喷嘴的位置设为X2，将缩流形成部件50的筒壁部50b的终端部(下游端部)的位置设为X3的情况下，在该图中，从上游侧按X2、X1、X3的顺序依次配置。此外，位置X1也能够配置于比位置X2靠上游侧(炉外侧)，但在这种情况下位置X3也配置于比位置X2靠下游侧(炉内侧)较为妥当。

另外，关于X1、X2、X3的位置关系，优选构成为X1尽可能设定于二次空气流动的上游侧，从上游侧按X1、X2、X3的顺序依次排列。

即，如前述那样，当在缩流形成部件50与二次空气喷嘴11之间形成了缩流形成部件50能够相对于二次空气喷嘴11移动的程度的微小的间隙、游隙的情况下，虽为少量但可产生二次空气短流通过间隙那样的流动。该流动是沿着喷嘴轴向直行那样的流动。该流动恐怕阻碍通过配置于火焰稳定器23的前端部的引导环34而向外侧偏向而喷出的二次空气的流动。

此处，若X1设定于二次空气流动(二次空气喷嘴11)的下游侧且接近喷嘴开口端的部位，则这样的作用变得更强。另一方面，若设定于上游侧，则短流通过的流动衰减，可使其作用变弱。

在实施例1中，相对于二次空气喷嘴11的内径L1，将引导环34及缩流形成部件50的外径大的一侧的长度L2设定得较小(L2＜L1)。此外，在实施例1中，引导环34的外径和缩流形成部件50的外径设定为相同的外径L2。另外，在实施例1中，相对于前板27的外径(隔壁18的内径)L3，将上述长度L2设定得较小(L2＜L3)。另外，在实施例1中，相对于引导环34的外径(L2)，将缩流形成部件50的内径(从中心轴至筒壁部50b之间的距离)L4设定得较小(L2＞L4)。即，在实施例1中，设定为L1＞L2＞L4。

因此，构成为在从隔壁18卸下前板27并抽出燃料喷嘴10的情况下，燃料喷嘴10和火焰稳定器23、引导环34、翅片部件36、缩流形成部件50能够一体地朝着炉外26抽出。此外，在不完全抽出燃料喷嘴10等而使缩流形成部件50抽出至处于比隔壁18靠炉内侧(风箱25内)的程度即可的情况下，也能够将前板27的外径L3设定得比长度L2小，也能够构成为不设置前板27而使燃料喷嘴10能够相对于隔壁18移动。

(实施例1的作用)

图4是在实施例1的固体燃料燃烧器中抽出了第一气体喷嘴的部分的状态的说明图。

在具备上述结构的实施例1的固体燃料燃烧器1中，如前述那样，相对于二次空气喷嘴11的内径L1，将引导环34及缩流形成部件50的外径L2设定得较小。在锅炉的定期检查中，在分解固体燃料燃烧器1的工序中，引导环34不会钩挂于二次空气喷嘴11而能够与燃料喷嘴10等一起拔出。因此，如专利文献1、2所述的结构那样，不需要在火炉17的内部设置立足点等的工序，维护性提高。

此外，单纯地使引导环34的外径L2比二次空气喷嘴11的内径L1小，即便能够使引导环34不会钩挂于二次空气喷嘴11而与燃料喷嘴10等一起拔出，但二次空气的沿径向的偏向弱，循环流31缩小，也有损火焰的稳定性。相对于此，在实施例1中，在引导环34的上游侧配置有缩流形成部件50。因此，二次空气14在经过缩流形成部件50时，流速成为高速，并以高速与引导环34碰撞而向径向外侧偏向。因此，在实施例1的结构中，即便引导环34的外径L2小，喷出的二次空气14的沿径向的偏向也变强，从而确保循环流31。由此，火焰稳定，并且能够防止火焰稳定器23的烧损。

图5是固体燃料燃烧器的循环流的区域的说明图，图5的(A)是实施例1的结构的说明图，图5的(B)是比较例1的结构的说明图，图5的(C)是比较例2的结构的说明图，图5的(D)是比较例3的结构的说明图，图5的(E)是火焰稳定器的基端部的截面的二次空气的流速的说明图，图5的(F)是循环流的区域的大小的说明图。

在图5的(A)、图5的(D)中，在实施例1的固体燃料燃烧器1中，在引导环34的上游侧配置缩流形成部件50，从而即便引导环34的外径L2比比较例3小，也能够确保与比较例3相同的循环流31的区域(NOx还原域)。

在图5的(A)、图5的(B)、图5的(E)、图5的(F)中，在比较例1中，与实施例1相同，二次空气喷嘴11的流路结构构成为燃烧用气体(二次空气)的流动不是从二次空气喷嘴11上游侧朝着火炉侧直行、贯通。但是，在比较例1中，与实施例1不同，没有设置缩流形成部件50，从而二次空气的流速成为比实施例1、比较例3低的低速，存在循环流31的区域变小的问题。

另外，在图5的(C)、图5的(E)、图5的(F)中，在比较例2中，虽设置有缩流形成部件50，但引导环34的外径小(L4＞L2)。因此，与实施例1不同，二次空气喷嘴11的流路结构由于燃烧用气体(二次空气)的流动容易从二次空气喷嘴11上游侧朝着火炉侧直行、贯通，所以即便二次空气的流速为高速，也存在循环流31的区域变小的问题。

并且，在图5的(A)、图5的(D)中，在比较例3中，未设置缩流形成部件50，但与实施例1不同，引导环34的外径L2大于二次空气喷嘴11的内径L1(L2＞L1)。因此，对于二次空气喷嘴11的流路结构而言，燃烧用气体(二次空气)的流动不易从二次空气喷嘴11上游侧朝着火炉侧直行、贯通。然而，由于L2＞L1，所以无法使引导环34不钩挂于二次空气喷嘴11地拔出燃料喷嘴10。

(与专利文献1的不同点的说明)

此外，专利文献1的图11(第十实施方式)记载有形成狭窄部(65)。但是，专利文献1的说明书段落编号“0064”记载为，“在二次空气喷嘴11内且在引导套筒12，沿周向设置多个相对于空气流的流动方向使流路变窄的狭窄部65”，没有明确是否为本发明的实施例1那样的圆环状的部件即在周向上整体均匀地成为一体的部件。

另外，在实施例1中，缩流形成部件50从燃料喷嘴10侧被支撑、固定，且能够从二次空气喷嘴11分离，但在专利文献1中，根据与用于沿周向设置多个狭窄部(65)的部件相关的附图及相关的记载，没有读取到能够分离。

因此，在专利文献1所述的结构中，在相当于实施例1的长度L4的狭窄部(65)的内径与相当于长度L2的引导板、环(30)的外径的关系为L4＜L2的情况下，在要将引导板、环(30)与燃料喷嘴一体地向炉外侧拔出时，无法穿过狭窄部(65)。

并且，在实施例1中，在具有以锥壁状形成的部分的火焰稳定器23的前端部，作为用于使二次空气14向径向的外侧偏向而喷出的偏向部件，配置有向径向的外侧延伸的环状的引导环(引导部件)34，但专利文献5没有记载。在专利文献5的图1、3、5、6、9中，相当于实施例1的火焰稳定器23的部件虽存在以锥壁状形成的部分，但在其前端部未示出相当于本发明的引导环的偏向部件。

(与专利文献5的不同点的说明)

专利文献5的图1、图3、图5、图6、图9中的文氏管(21)在喷嘴中心轴侧使二次空气喷嘴(11)的流路变窄这点上与实施例1中的缩流形成部件50类似。

但是，至少在以下这两点中两者不同。

1)(缩流形成)部件与二次空气喷嘴之间的关系(部件的支撑形式)

针对实施例1中将缩流形成部件50从燃料喷嘴10侧进行支撑、固定并能够从二次空气喷嘴11分离这点，专利文献5的文氏管(21)在附图及相关记载中没有这样的记载。

2)暂时形成了缩流的后流侧的流路形式(二次空气的流动)

专利文献5的文氏管(21)设置有流路慢慢向外周侧扩张那样的锥壁部分。

即，在文氏管(21)的后流侧，二次空气的流动在喷嘴的径向上均匀。

相对于这些，在实施例1中，不同点在于，暂时缩流了的流动在还没有向二次空气喷嘴11的径向的外侧扩张之前与设置于前方的引导环(引导部件)34碰撞，由此使二次空气向径向的外侧偏向而喷出。

因此，缩流形成部件50的内径L4与引导环34的外径L2之间的关系成为L4＜L2。

专利文献5中没有明确相当于长度L4的文氏管(21)的内径与相当于长度L2的部分的长度的关系是否成为L4＜L2。假设若L4＜L2(由于不清楚文氏管(21)是否能够离开二次空气喷嘴且从燃料喷嘴侧被支撑、固定)，则在要将相当于火焰稳定器的部件与燃料喷嘴一体向炉外侧拔出时，导致与文氏管(21)干涉。

相对于这些，在具有上述特征的实施例1的固体燃料燃烧器1中，与循环流31的区域相关的NOx还原域也与专利文献1、2的情况相同地形成，因此提高维护性，并且也能够实现与以往相同的低NOx性能。

特别是，在实施例1中，在缩流形成部件50的下游侧配置有翅片部件36，二次空气14在整流后的状态下与引导环34碰撞。因此，与缩流形成部件50、火焰稳定器23碰撞而紊乱的二次空气14在整流后的状态下与引导环34碰撞，因此与没有整流的情况相比，沿径向的偏向变强，容易促进循环流31的形成。因此，与不具有翅片部件36的情况相比，火焰容易更加稳定，可防止火焰稳定器23的烧损。

图6是缩流形成部件的变更例的说明图，图6的(A)是变更例1的说明图，图6的(B)是变更例2的说明图，图6的(C)是变更例3的说明图，图6的(D)是变更例4的说明图，图6的(E)是变更例5的说明图，图6的(F)是变更例6的说明图。

在图6中，缩流形成部件50的形状不限定于图1所示的截面L字状，能够成为图6的(A)所示的截面三角形状、图6的(B)所示的截面四边形状、图6的(C)所示的截面U字形状、图6的(D)所示的截面90度圆弧状。另外，也能够成为图6的(E)所示的左右反转的L字状或者图6的(F)所示的上下反转的T字状等能够形成缩流的任意形状。

如图6的(B)、(C)所示，只要是缩流形成部件50与二次空气喷嘴11之间的间隙、游隙的部分较长地形成那样的形式或双层形成那样的形式，则该间隙的压力损失大，适于抑制在(前述的)此处流动的二次空气的短流通过流动。

另一方面，在能够将缩流形成部件50与二次空气喷嘴11之间的间隙调整得狭窄的情况下，不局限于此。例如在燃烧器容量小即燃烧器尺寸小的情况下，上述间隙能够相对小且高精度地制作。因此，可抑制在上述的间隙短流通过的流动，也可抑制对向外侧偏向而喷出的二次空气的流动14的影响。在这样的情况下，也可选择图6的(E)、(F)所例示的缩流形成部件50。这些与(A)～(D)的例子相比，成为简单的构造，因此制作容易且使装置成本减少。

(其他变更例)

以上，对本发明的实施例进行了详述，但本发明不限定于上述实施例，能够在权利要求书所述的本发明的主旨的范围内进行各种变更。本发明的变更例(H01)～(H03)如下述所例示。

(H01)在上述实施例中，构成为将缩流形成部件50支撑于翅片部件36在元件数量不增加这点上优选，但不限定于此。例如，能够构成为与翅片部件36分开独立地设置支撑缩流形成部件50的部件(支撑件、撑条)而支撑缩流形成部件50。因此，虽优选构成为设置翅片部件36，但也能够构成为不具有翅片部件。

(H02)在上述实施例中，也能够如专利文献2所述的结构那样，构成为在燃料喷嘴10设置燃料浓缩器。

(H03)在上述实施例中，例示出燃料喷嘴的流路截面形状为正圆状的燃烧器的结构，但不限定于此。例如，也能够在流路截面形状为扁平的形状(参照日本专利第5832653号公报等)的燃烧器中应用。

工业实用性

可用作使用了固体燃料的燃烧器装置。

附图标记说明

1…固体燃料燃烧器

10…第一气体喷嘴

10a…混合流体流动的流路

11…第二气体喷嘴

11a…第二流路

14…二次空气

25…风箱

34…引导部件

36…翅片部件

50…缩流形成部件

50a…缩流形成部件、上壁部

50b…缩流形成部件、下壁部

L1…第二气体喷嘴的外周壁的内径

L2…引导部件及缩流形成部件的外径

L3…前板、一次喷嘴拔出部径

L4…缩流形成部位的内径

Claims (5)

1.一种固体燃料燃烧器，其特征在于，具备：

第一气体喷嘴，具有供固体燃料和该固体燃料的输送气体的混合流体流动的筒状的流路；

第二气体喷嘴，构成供所述固体燃料的燃烧用气体流动且在所述第一气体喷嘴的外周侧形成的第二流路；

引导部件，配置于所述第一气体喷嘴的前端外周部，并将在所述第二流路流动的流体向径向的外侧引导；及

缩流形成部件，相对于所述第二流路的流动方向配置于所述引导部件的上游侧，使所述第二流路的截面积变窄，

所述引导部件的外径形成得比所述第二气体喷嘴的外周壁的内径小，

所述第一气体喷嘴、所述引导部件及所述缩流形成部件构成为能够沿着所述第一气体喷嘴的轴向朝向炉外地一体地拆装。

2.根据权利要求1所述的固体燃料燃烧器，其特征在于，

在将所述第二气体喷嘴的外周壁的内径设为L1、将所述引导部件的外径设为L2、将所述缩流形成部件的内径设为L4的情况下，成为L1＞L2＞L4的关系。

3.根据权利要求1或2所述的固体燃料燃烧器，其特征在于，

所述固体燃料燃烧器具备翅片部件，所述翅片部件配置于所述缩流形成部件与所述引导部件之间，对在所述第二流路流动的二次空气进行整流。

4.根据权利要求3所述的固体燃料燃烧器，其特征在于，

所述固体燃料燃烧器具备支撑于所述翅片部件的所述缩流形成部件。

5.一种固体燃料燃烧器用火焰稳定器，是设置于固体燃料燃烧器的燃料喷嘴开口端部的火焰稳定器，所述固体燃料燃烧器具有：筒状的第一气体喷嘴，供固体燃料和输送气体的混合流体流动；及第二气体喷嘴，配置于所述第一气体喷嘴的外周测，所述固体燃料燃烧器用火焰稳定器的特征在于，

在该火焰稳定器的周向上具备：

环状的缩流形成部件，使在该火焰稳定器的外周侧流动的燃烧用气体的流路从外侧向内侧缩小；及

多个翅片部件，在沿着所述燃烧用气体的流动的方向上延伸，

所述固体燃料燃烧器用火焰稳定器设置有引导部件，所述引导部件使经过了所述环状的缩流形成部件的燃烧用气体的流动向外偏向，

所述引导部件的外径大于所述环状的缩流形成部件的内径，

所述第一气体喷嘴、所述引导部件及所述缩流形成部件构成为能够沿着所述第一气体喷嘴的轴向朝向炉外地一体地拆装。

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