CN111602005B - 燃烧炉及燃烧装置以及锅炉 - Google Patents
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Abstract
在燃烧炉及燃烧装置以及锅炉中,设置有:燃料喷嘴(61),其喷出气体燃料(301);燃烧用空气喷嘴(62),其从燃料喷嘴(61)的外侧喷出气体燃料燃烧用空气(302);及火焰保持器(64),其对气体燃料(301)的喷出方向进行扩幅,火焰保持器(64)具有:第1火焰保持部件(71),其配置于比燃料喷嘴(61)的开口部(61b)更靠近气体燃料(301)的喷出方向上游侧;及第2火焰保持部件(72),其在比第1火焰保持部件(71)更靠近气体燃料(301)的喷出方向下游侧且与第1火焰保持部件(71)相邻配置,第1火焰保持部件(71)仅具有朝向气体燃料(301)的流动方向的下游侧而扩幅的第1扩幅部(82)。
Description
技术领域
涉及一种将燃料和空气混合并使其燃烧的燃烧炉、利用该燃烧炉形成火焰流的燃烧装置、利用由该燃烧装置产生的燃烧气体生成蒸汽的锅炉。
背景技术
以往的锅炉具有呈中空形状且沿铅垂方向设置的火炉,在该火炉壁沿周向及上下方向配置有多个燃烧炉。而且,该火炉在上部连结有烟道,在该烟道中配置有用于回收废气的热并生成蒸汽的热交换器。燃烧炉被供给由煤炭等燃料粉碎而成的粉状燃料与一次空气的混合气,并且被供给高温的二次空气,通过将该混合气和二次空气吹入火炉内来形成火焰。
作为适用于这种锅炉的燃烧炉,例如有下述专利文献1中所记载的燃烧炉。专利文献1中所记载的燃烧炉设置有粉煤燃烧器、煤一次端口、煤二次端口及分离部件,通过使粉煤浓缩流与分离部件碰撞,能够在宽负荷范围内稳定地进行低NOx燃烧。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-127836号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
但是,在上述专利文献1中所记载的燃烧炉中,在对火焰保持器的磨损进行维护的操作中,由于在燃料喷嘴的前端部以规定间隔配置有多个火焰保持器而无法充分确保操作空间,维护操作性降低。
鉴于上述情况,本发明的几个实施方式的目的在于谋求提高燃料喷嘴的维护操作的操作性。
用于解决技术课题的手段
本发明的至少一实施方式所涉及的燃烧炉的特征在于,具备:燃料喷嘴,其喷出将燃料和空气混合而成的气体燃料;燃烧用空气喷嘴,其从所述燃料喷嘴的外侧喷出空气;第1火焰保持部件,其配置于比所述燃料喷嘴的喷出开口部更靠近气体燃料的喷出方向上游侧并对所述气体燃料的喷出方向进行扩幅;及2火焰保持部件,其在比所述第1火焰保持部件更靠近所述气体燃料的喷出方向下游侧且与所述第1火焰保持部件相邻配置并对所述气体燃料的喷出方向进行扩幅,所述第1火焰保持部件和所述第2火焰保持部件中的至少一个仅具有朝向气体燃料的流动方向的下游侧而扩幅的扩幅部。
根据上述结构,至少能够将第1火焰保持部件和第2火焰保持部件中的一个进行小型化,可在燃料喷嘴内确保操作空间部。因此,能够利用该操作空间部实施火焰保持部件的清扫、修补、更换等维护操作,从而能够实现提高燃料喷嘴的维护操作的操作性。
在几个实施方式中,上述燃烧炉的结构的特征在于,所述第1火焰保持部件仅具有朝向气体燃料的流动方向的下游侧而扩幅的第1扩幅部,所述第2火焰保持部件具有:第2扩幅部,其朝向气体燃料的流动方向的下游侧而扩幅;及第2平坦部,其连结于比所述第2扩幅部更靠近气体燃料的流动方向的上游侧。
根据上述结构,仅由第1扩幅部形成第1火焰保持部件,由此能够在燃料喷嘴内部确保操作空间部。因此,能够从燃料喷嘴的基端部侧经由操作空间部接近(access)火焰保持部件,从而能够轻松地实施火焰保持部件的清扫、修补、更换等维护操作。
在几个实施方式中,上述燃烧炉的结构的特征在于,所述第1火焰保持部件具有:第1扩幅部,其朝向气体燃料的流动方向的下游侧而扩幅;及第1平坦部,其连结于比所述第1扩幅部更靠近气体燃料的流动方向的上游侧,所述第2火焰保持部件仅具有朝向气体燃料的流动方向的下游侧而扩幅的第2扩幅部。
根据上述结构,仅由第2扩幅部形成第2火焰保持部件,由此能够从燃料喷嘴的基端部侧经由操作空间部接近第1及第2火焰保持部件。因此,能够轻松地实施火焰保持部件的清扫、修补、更换等维护操作。
在几个实施方式中,上述燃烧炉的结构的特征在于,所述第1火焰保持部件沿水平方向或铅垂方向隔开规定间隔而设置有多个,所述第2火焰保持部件在比所述第1火焰保持部件更靠近所述燃料喷嘴的内壁面侧的两侧隔开规定间隔而设置,在多个所述第1火焰保持部件之间配置有第3火焰保持部件,所述第3火焰保持部件仅具有朝向气体燃料的流动方向的下游侧而扩幅的第3扩幅部。
根据上述结构,隔开规定间隔而交替设置有多个第1火焰保持部件、第2火焰保持部件及第3火焰保持部件,且仅由第3扩幅部形成配置于中央的第3火焰保持部件,由此能够从燃料喷嘴的基端部侧经由操作空间部从中央部接近第1及第2火焰保持部件。因此,能够轻松地实施火焰保持部件的清扫、修补、更换等维护操作。
在几个实施方式中,上述燃烧炉的结构的特征在于,所述第1火焰保持部件仅具有朝向气体燃料的流动方向的下游侧而扩幅的第1扩幅部,所述第2火焰保持部件仅具有朝向气体燃料的流动方向的下游侧而扩幅的第2扩幅部。
根据上述结构,仅由扩幅部形成第1火焰保持部件和第2火焰保持部件,由此能够从燃料喷嘴的基端部侧经由操作空间部接近第1及第2火焰保持部件。因此,能够轻松地实施火焰保持部件的清扫、修补、更换等维护操作。
在几个实施方式中,上述燃烧炉的结构的特征在于,所述第2火焰保持部件配置于所述第1火焰保持部件的扩幅方向的两侧,所述第1火焰保持部件上设置有在2个方向上对气体燃料的喷出方向进行扩幅的所述第1扩幅部,配置于所述燃料喷嘴的内壁面侧的所述第2火焰保持部件上设置有仅向所述燃料喷嘴中的轴线中心侧对气体燃料的喷出方向进行扩幅的所述第2扩幅部。
根据上述结构,气体燃料通过第1火焰保持部件向至少2个方向扩展而形成再循环区域,通过第2火焰保持部件仅向第1火焰保持部件侧扩展而形成再循环区域,能够抑制燃料喷嘴中的外部火焰保持,从而减少NOx产生量。
并且,本发明的至少一实施方式所涉及的燃烧装置的特征在于,所述燃烧炉沿周向隔开规定间隔而配置有多个,从而形成火焰回旋流。
根据上述结构,在各燃烧炉中,能够从燃料喷嘴的基端部侧经由操作空间部接近火焰保持部件,从而能够轻松地实施火焰保持部件的清扫、修补、更换等维护操作。
并且,本发明的至少一实施方式所涉及的锅炉的特征在于,具备:火炉,其呈中空形状且沿着铅垂方向而设置;及所述燃烧装置。
根据上述结构,在火炉的各燃烧炉中,能够从燃料喷嘴的基端部侧经由操作空间部接近火焰保持部件,从而能够轻松地实施火焰保持部件的清扫、修补、更换等维护操作。
发明效果
根据本发明的至少一实施方式,能够提高燃料喷嘴的维护操作的操作性。
附图说明
图1是表示几个实施方式所涉及的燃烧炉的一实施方式的结构的主视图。
图2是表示几个实施方式所涉及的燃烧炉的一实施方式的结构的水平剖面(图1的II-II剖面)图。
图3是表示另一实施方式所涉及的燃烧炉的结构的水平剖面图。
图4是表示另一实施方式所涉及的燃烧炉的结构的水平剖面图。
具体实施方式
以下,参考附图对本发明的几个实施方式进行说明。但是,作为实施方式而记载的或附图所示的构成组件等并不旨在将本发明的范围限定于此,而仅仅是说明例。并且,还包含将实施方式组合而构成的实施方式。
图1是表示几个实施方式所涉及的燃烧炉的一实施方式的结构的主视图。图2是表示几个实施方式所涉及的燃烧炉的一实施方式的结构的水平剖面(图1的II-II剖面)图。
在图1及图2所示的一实施方式中,燃烧炉21从中心侧开始设置有燃料喷嘴61、燃烧用空气喷嘴62及二次空气喷嘴63,并且在燃料喷嘴61内设置有火焰保持器64。
燃料喷嘴61能够喷出将粉煤(固体燃料)和输送用空气(一次空气)混合而成的粉状燃料混合气(以下,气体燃料)301。燃烧用空气喷嘴62配置于燃料喷嘴61的外侧,能够向从燃料喷嘴61喷出的气体燃料301的外周侧喷出燃烧用空气的一部分(气体燃料燃烧用空气)302。二次空气喷嘴63配置于燃烧用空气喷嘴62的外侧,能够向从燃烧用空气喷嘴62喷出的气体燃料燃烧用空气302的外周侧喷出燃烧用空气的一部分(以下,二次空气)303。
火焰保持器64配置于燃料喷嘴61内且燃料喷嘴61的前端部,即气体燃料301的流动方向的下游侧,由此,作为气体燃料301的点火用及火焰保持用部件发挥功能。该火焰保持器64由2个第1火焰保持部件71、2个第2火焰保持部件72及1个第3火焰保持部件73构成。该第1火焰保持部件71、第2火焰保持部件72及第3火焰保持部件73沿气体燃料301的流动方向并且沿着铅垂方向而配置,并且沿水平方向隔开规定间隔而配置。
第1火焰保持部件71在燃料喷嘴61的前端部且相对于沿气体燃料301的喷出方向的中心线(燃料喷嘴61的中心线)O的径向两侧(燃料喷嘴61的内壁面61a侧),并且从燃料喷嘴61的内壁面61a隔开规定间隔(间隙)而配置,并且呈沿铅垂方向且沿气体燃料301的喷出方向的板形状。第2火焰保持部件72在燃料喷嘴61的前端部且相对于各第1火焰保持部件71的水平方向的外侧的两侧(燃料喷嘴61的内壁面61a侧)隔开规定间隔(间隙)而配置,并且从燃料喷嘴61的内壁面61a隔开规定间隔(间隙)而配置,并且呈沿铅垂方向且沿气体燃料301的喷出方向的板形状。第3火焰保持部件73在燃料喷嘴61的前端部且沿气体燃料301的喷出方向的中心线(燃料喷嘴61的中心线)O上,且从各第1火焰保持部件71隔开规定间隔(间隙)而配置,并且呈沿铅垂方向且沿气体燃料301的喷出方向的板形状。
燃料喷嘴61及燃烧用空气喷嘴62形成长条的管状结构。燃料喷嘴61通过4个平坦的内壁面61a形成沿长度方向延伸并呈相同的流路剖面形状的气体燃料流路P1,在前端部(下游侧端部)设置有矩形的开口部61b。燃烧用空气喷嘴62通过燃料喷嘴61的4个平坦的外壁面61c和4个平坦的内壁面62a形成沿长度方向延伸并呈相同的流路剖面形状的燃烧用空气流路P2,在前端部(下游侧端部)设置有矩形环状的开口部62b。因此,燃料喷嘴61与燃烧用空气喷嘴62成为双重管状结构。
二次空气喷嘴63形成配置于燃料喷嘴61及燃烧用空气喷嘴62的外侧的长条的管状结构。二次空气喷嘴63形成4根呈矩形剖面形状的管状结构,由单独配置于燃烧用空气喷嘴62的上方、下方、左方、右方的二次空气喷嘴主体63a、63b、63c、63d构成,并且在燃烧用空气喷嘴62的外侧隔开规定间隙而配置。二次空气喷嘴63通过4根二次空气喷嘴主体63a、63b、63c、63d形成沿长度方向延伸并呈相同的流路剖面形状的4个二次空气流路P31、P32、P33、P34,在前端部(下游侧端部)设置有矩形环状的开口部63e。
另外,燃料喷嘴61、燃烧用空气喷嘴62的形状并不限于正方形,也可以为矩形,在该情况下,可以设为角部带曲率的形状。通过设为角部带曲率的管状结构,能够提高喷嘴的强度。另外,也可以设为圆筒。
因此,在燃料喷嘴61(气体燃料流路P1)的开口部61b的外侧配设有燃烧用空气喷嘴62(燃烧用空气流路P2)的开口部62b,在该燃烧用空气喷嘴62(燃烧用空气流路P2)的开口部62b的外侧隔开规定间隔而配设有二次空气喷嘴63(二次空气流路P3)的开口部63e。燃料喷嘴61、燃烧用空气喷嘴62及二次空气喷嘴63的各开口部61b、62b、63e在同一平面上对齐地配置于气体燃料301或空气的流动方向上的相同位置。
另外,二次空气喷嘴63也可以在燃烧用空气喷嘴62的外侧作为双重管状结构而配置为矩形,而不由4根二次空气喷嘴主体63a、63b、63c、63d构成。并且,二次空气喷嘴63由二次空气喷嘴主体63a、63b、63c、63d构成,但也可以仅采用上下的二次空气喷嘴主体63a、63b,或者仅采用左右的二次空气喷嘴主体63c、63d。另外,二次空气喷嘴63可以通过在各二次空气喷嘴主体63a、63b、63c、63d设置风门开度调整机构等而能够调整二次空气303的喷出量。
在此,对火焰保持器64进行详细说明。在沿着水平方向断裂的剖面形状(图2)中,第1火焰保持部件71具有宽度朝向气体燃料301的流动方向的下游侧而扩大的第1扩幅部82,第1扩幅部82呈三角柱形。即,第1扩幅部82的水平剖面呈大致等腰三角形,具有向宽度方向的内侧(燃料喷嘴61的中心线O侧)倾斜的第1引导面82a、向宽度方向的外侧(燃料喷嘴61的内壁面61a侧)倾斜的第2引导面82b及与前端侧的气体燃料301的流动方向正交的端面82c。气体燃料301的流动在由各引导面82a、82b和端面82c形成的角部剥离。在该情况下,第1扩幅部82沿着铅垂方向而宽度恒定,但也可以使宽度不同。并且,第1引导面82a、第2引导面82b及端面82c优选为平面,但也可以为折弯或弯曲成凹状或凸状的面。
在沿着水平方向断裂的剖面形状(图2)中,第2火焰保持部件72由宽度恒定的第2平坦部83和一体地设置于该第2平坦部83的前端部(气体燃料301的流动方向的下游端部)的第2扩幅部84构成。第2平坦部83沿着气体燃料301的流动方向而宽度恒定。第2扩幅部84朝向气体燃料301的流动方向而宽度变大。该第2扩幅部84的水平剖面呈大致等腰三角形,基端部连结于第2平坦部83,前端部朝向气体燃料301的流动方向的下游侧而宽度变宽,前端成为与该气体燃料301的流动方向正交的平面。即,第2扩幅部84具有向宽度方向的内侧(燃料喷嘴61的中心线O侧)倾斜的第1引导面84a和前端侧的端面84c,在宽度方向的外侧(燃料喷嘴61的内壁面61a侧)不具有引导面,而成为第2平坦部83的端面持续的平面。气体燃料301的流动在由引导面84a和端面84c形成的角部剥离。在该情况下,第2扩幅部84沿着其长度方向(铅垂方向)而宽度恒定,但也可以使宽度不同。通过进一步减小第2扩幅部84,还能够相对强化内部点火。并且,第1引导面84a和端面84c优选为平面,但也可以为折弯或弯曲成凹状或凸状的面。
在沿着水平方向断裂的剖面形状(图2)中,第3火焰保持部件73由宽度恒定的第3平坦部85和一体地设置于该第3平坦部85的前端部(气体燃料301的流动方向的下游端部)的第3扩幅部86构成。第3平坦部85沿着气体燃料301的流动方向而宽度恒定。第3扩幅部86朝向气体燃料301的流动方向而宽度变大。该第3扩幅部86的水平剖面呈大致等腰三角形,基端部连结于第3平坦部85,前端部朝向气体燃料301的流动方向的下游侧而宽度变宽,前端成为与该气体燃料301的流动方向正交的平面。即,第3扩幅部86具有向一个第1火焰保持部件71侧倾斜的第1引导面86a、向另一个第1火焰保持部件71侧倾斜的第2引导面86b及前端侧的端面86c。气体燃料301的流动在由各引导面86a、86b和端面86c形成的角部剥离。在该情况下,第3扩幅部86沿着其长度方向(铅垂方向)而宽度恒定,但也可以使宽度不同。并且,优选第1引导面86a、第2引导面86b及端面86c为平面,但也可以为折弯或弯曲成凹状或凸状的面。
在该情况下,如上所述,第1火焰保持部件71、第2火焰保持部件72、第3火焰保持部件73及燃料喷嘴61的内壁面61a隔开规定间隔的间隙而配置,该规定间隔是至少火焰保持部件71、72、73中的扩幅部82、84、86的宽度以上的间隙或至少火焰保持部件71、72、73中的扩幅部82、84、86不会因热膨胀而相互干扰或不会干扰(接触)燃料喷嘴61的内壁面61a的程度的间隙。
燃料喷嘴61在内部沿宽度方向(水平方向)隔开规定间隔而配置有第1、第2、第3火焰保持部件71、72、73作为该火焰保持器64。而且,第2、第3火焰保持部件72、73在前端部分别设置有扩幅部84、86,该扩幅部84、86的各端面84c、86c与燃料喷嘴61的开口部61b在同一面上对齐地配置于气体燃料301的流动方向上的相同位置。另一方面,第1火焰保持部件71在前端部设置有第1扩幅部82,该第1扩幅部82的端面82c配置于比燃料喷嘴61的开口部61b更靠近气体燃料301的喷出方向的上游侧。即,第2、第3火焰保持部件72、73的扩幅部84、86的端面84c、86c与燃料喷嘴61的开口部61b在气体燃料301的喷出方向上处于相同位置。第1火焰保持部件71配置于第1扩幅部82的端面82c相对于燃料喷嘴61的开口部61b(扩幅部84、86的端面84c、86c)向气体燃料301的喷出方向的上游侧分开规定距离L的位置。
第1、第2、第3火焰保持部件71、72、73的后部的上端部和下端部经由支承部件87、88通过焊接等支承于燃料喷嘴61的内壁面61a。各支承部件87、88固定于燃料喷嘴61的内壁面61a中的上部和下部,第1、第2、第3火焰保持部件71、72、73的上端部和下端部支承于该支承部件87、88。
在该情况下,第1、第2、第3火焰保持部件71、72、73相对于固定在燃料喷嘴61的内壁面61a的支承部件87、88被固定。但是,并不限定于该结构。例如,第1火焰保持部件71配置于第1扩幅部82的端面82c比燃料喷嘴61的开口部61b后退规定距离L的位置。认为第1扩幅部82的位置可以根据燃料的种类或喷出量等来改变规定距离L。因此,优选沿着气体燃料301的喷出方向位置调整自如地设置第1火焰保持部件71。
在燃料喷嘴61中,作为火焰保持器64,第1、第2、第3火焰保持部件71、72、73支承于支承部件87、88,因此气体燃料流路P1被分割为6个区域。即,气体燃料流路P1被分割为第3火焰保持部件73与各第1火焰保持部件71之间的第1气体燃料流路P11、第1火焰保持部件71与第2火焰保持部件72之间的第2气体燃料流路P12及第2火焰保持部件72与燃料喷嘴61的内壁面61a之间的第3气体燃料流路P13。
另外,各支承部件87、88为支承各火焰保持部件71、72、73的部件,因此并不对气体燃料301的流动产生影响,并且被设定为尽可能比各火焰保持部件71、72、73的宽度(厚度)小的宽度(薄的厚度)。并且,通过支承部件87、88支承各火焰保持部件71、72、73的周向的支承位置并不限于实施方式。
而且,在几个实施方式中,第2火焰保持部件72及第3火焰保持部件73具有平坦部83、85,但配置于第2火焰保持部件72与第3火焰保持部件73之间的第1火焰保持部件71不具有平坦部而仅由第1扩幅部82构成。因此,第1火焰保持部件71被小型化,可在各火焰保持部件71、72、73的后方确保操作空间部。操作人员能够从燃料喷嘴61的基端部侧接近各火焰保持部件71、72、73,从而能够轻松地实施火焰保持器64的清扫、修补、更换等维护操作。
图3是表示其他实施方式所涉及的燃烧炉的结构的水平剖面图。另外,对具有与上述实施方式相同的功能的部件标注相同符号并省略详细说明。
图3所示的一实施方式所涉及的燃烧炉21A从中心侧开始设置有燃料喷嘴61、燃烧用空气喷嘴62及二次空气喷嘴63,并且在燃料喷嘴61内设置有火焰保持器64A。
火焰保持器64A由2个第1火焰保持部件71、2个第2火焰保持部件72及1个第3火焰保持部件73构成。该第1火焰保持部件71、第2火焰保持部件72及第3火焰保持部件73沿气体燃料301的流动方向并且沿着铅垂方向而配置,并且沿水平方向隔开规定间隔而配置。
在沿着水平方向断裂的剖面形状中,第1火焰保持部件71具有宽度朝向气体燃料301的流动方向的下游侧而扩大的第1扩幅部82,第1扩幅部82呈三角柱形。即,第1扩幅部82具有第1引导面82a、第2引导面82b及端面82c。在沿着水平方向断裂的剖面形状中,第2火焰保持部件72由宽度恒定的第2平坦部83和一体地设置于该第2平坦部83的前端部且宽度朝向气体燃料301的流动方向的下游侧而扩大的第2扩幅部84构成。第2平坦部83沿着气体燃料301的流动方向而宽度恒定。第2扩幅部84具有第1引导面84a和端面84c。
第3火焰保持部件73具有沿着水平方向而宽度朝向气体燃料301的流动方向的下游侧扩大的第3扩幅部86,第3扩幅部86呈三角柱形。即,第3扩幅部86的水平剖面呈大致等腰三角形,具有向一个第1火焰保持部件71侧倾斜的第1引导面86a、向另一个第1火焰保持部件71侧倾斜的第2引导面86b及前端侧的端面86c。
如此,在本实施方式的燃烧炉中,第1火焰保持部件71沿水平方向隔开规定间隔而设置有多个,第2火焰保持部件72在比第1火焰保持部件71更靠近燃料喷嘴61的内壁面61a侧的两侧隔开规定间隔而设置,在多个第1火焰保持部件71之间配置有第3火焰保持部件73,第3火焰保持部件73仅具有朝向气体燃料301的流动方向的下游侧而扩幅的第3扩幅部86。
因此,通过隔开规定间隔而交替设置多个第1火焰保持部件71、第2火焰保持部件72及第3火焰保持部件73,并消除配置于中央的第3火焰保持部件73的平坦部而仅设为第3扩幅部86,操作人员能够从燃料喷嘴61的基端部侧经由操作空间部从中央部接近火焰保持器64A,从而能够轻松地实施火焰保持器64A的清扫、修补、更换等维护操作。
图4是表示其他一实施方式的燃烧炉的水平剖面图。另外,对具有与上述实施方式相同的功能的部件标注相同符号并省略详细说明。
如图4所示,燃烧炉21B从中心侧开始设置有燃料喷嘴61、燃烧用空气喷嘴62及二次空气喷嘴63,并且在燃料喷嘴61内设置有火焰保持器64B。
火焰保持器64B由2个第1火焰保持部件71、2个第2火焰保持部件72及1个第3火焰保持部件73构成。该第1火焰保持部件71、第2火焰保持部件72及第3火焰保持部件73沿气体燃料301的流动方向并且沿着铅垂方向而配置,并且沿水平方向隔开规定间隔而配置。
第1火焰保持部件71在燃料喷嘴61的前端部且在相对于沿气体燃料301的喷出方向的中心线O的径向的两侧,并且从燃料喷嘴61的内壁面61a隔开规定间隔而配置。第2火焰保持部件72在燃料喷嘴61的前端部且在相对于各第1火焰保持部件71的水平方向的外侧的两侧隔开规定间隔而配置,并且从燃料喷嘴61的内壁面61a隔开规定间隔而配置。第3火焰保持部件73在燃料喷嘴61的前端部且在沿气体燃料301的喷出方向的中心线O上,并且从各第1火焰保持部件71隔开规定间隔而配置。
并且,在沿着水平方向断裂的剖面形状中,第1火焰保持部件71由宽度恒定的第1平坦部81和一体地设置于该第1平坦部81的前端部的第1扩幅部82构成。第1平坦部81沿着气体燃料301的流动方向而宽度恒定。第1扩幅部82朝向气体燃料301的流动方向而宽度变大。该第1扩幅部82的水平剖面呈大致等边三角形,基端部连结于第1平坦部81,前端部朝向气体燃料301的流动方向的下游侧而宽度变宽,前端成为与该气体燃料301的流动方向正交的平面。即,第1扩幅部82具有向宽度方向的内侧倾斜的第1引导面82a、向宽度方向的外侧倾斜的第2引导面82b及前端侧的端面82c。
在沿着水平方向断裂的剖面形状中,第2火焰保持部件72具有宽度朝向气体燃料301的流动方向的下游侧而扩大的第2扩幅部84,第2扩幅部84呈三角柱形。即,第2扩幅部84的水平剖面呈大致等腰三角形状,具有向宽度方向的内侧倾斜的第1引导面84a和与前端侧的气体燃料301的流动方向正交的端面84c,在宽度方向的外侧不具有引导面而成为沿气体燃料301的流动方向的平面。
在沿着水平方向断裂的剖面形状中,第3火焰保持部件73具有宽度朝向气体燃料301的流动方向的下游侧而扩大的第3扩幅部86,第3扩幅部86呈三角柱形。即,第3扩幅部86的水平剖面呈大致等腰三角形,具有向一个第1火焰保持部件71侧倾斜的第1引导面86a、向另一个第1火焰保持部件71侧倾斜的第2引导面86b及前端侧的端面86c。
如此,在本实施方式的燃烧炉中,第1火焰保持部件71具有第1平坦部81和第1扩幅部82,第2火焰保持部件72仅具有第2扩幅部84。
因此,通过消除设置于气体燃料301的喷出方向下游侧的第2火焰保持部件72的平坦部而仅设为第2扩幅部84,能够在燃料喷嘴内确保操作空间部。因此,维护操作人员能够从燃料喷嘴61的基端部侧经由操作空间部接近火焰保持器64B,从而能够轻松地实施火焰保持器64B的清扫、修补、更换等维护操作。
另外,在上述本实施方式中示出了消除第1火焰保持部件71的平坦部而仅设为第1扩幅部82的结构,在其他一实施方式中示出了消除第1火焰保持部件71和第3火焰保持部件73的平坦部而仅设为第2、第3扩幅部84、86的结构,在其他一实施方式中示出了消除第2火焰保持部件72和第3火焰保持部件73的平坦部而仅设为扩幅部84、86的结构,但本发明并不限定于这些结构。例如,可以由平坦部和扩幅部构成第1火焰保持部件71和第2火焰保持部件72,并消除第3火焰保持部件73的平坦部而仅设为扩幅部。
并且,在上述实施方式中,消除第1火焰保持部件71、第2火焰保持部件72及第3火焰保持部件73中的任一个的平坦部而仅设为扩幅部,但也可以消除第1火焰保持部件71、第2火焰保持部件72及第3火焰保持部件73全部的平坦部而仅设为扩幅部。即,第1火焰保持部件71仅具有朝向气体燃料301的流动方向的下游侧而扩幅的第1扩幅部82,第2火焰保持部件72仅具有朝向气体燃料301的流动方向的下游侧而扩幅的第2扩幅部84,第3火焰保持部件73仅具有朝向气体燃料301的流动方向的下游侧而扩幅的第3扩幅部86。因此,操作人员能够从燃料喷嘴61的基端部侧经由较大的操作空间部接近火焰保持器64,从而能够轻松地实施火焰保持器64的清扫、修补、更换等维护操作。
并且,在上述实施方式中,作为火焰保持器64、64A、64B,设置了2个第1火焰保持部件71、2个第2火焰保持部件72及1个第3火焰保持部件73,但并不限定于该结构。例如,可以由2个第1火焰保持部件和2个第2火焰保持部件构成火焰保持器,或者由2个第1火焰保持部件和1个第3火焰保持部件构成火焰保持器。并且,第1火焰保持部件的数量并不限于1个或2个,也可以设置3个以上。
并且,在上述实施方式中,将燃料喷嘴61、燃烧用空气喷嘴62及二次空气喷嘴63设为矩形,但并不限于该形状,也可以设为圆形。
并且,在上述实施方式中,沿气体燃料301的流动方向且沿着铅垂方向配置了第1火焰保持部件71、第2火焰保持部件72及第3火焰保持部件73,但也可以沿气体燃料301的流动方向且沿着水平方向配置第1火焰保持部件71、第2火焰保持部件72及第3火焰保持部件73。
并且,在上述实施方式中,将本发明的锅炉设为燃煤锅炉,但也可以为使用生物质或石油焦、石油残渣等作为固体燃料的锅炉。并且,作为燃料,并不限于固体燃料,也可以用于重质油等烧油锅炉。进而,也可以适用于这些燃料的混燃。
符号说明
21、21A、21B-燃烧炉,61-燃料喷嘴,61a-内壁面,61b、62b、63e-开口部(喷出开口部),62-燃烧用空气喷嘴,63-二次空气喷嘴,64、64A、64B-火焰保持器,71-第1火焰保持部件,72-第2火焰保持部件,73-第3火焰保持部件,81-第1平坦部,82-第1扩幅部,82a、84a-86a-第1引导面,82b、86b-第2引导面,82c、84c、86c-端面,83-第2平坦部,84-第2扩幅部,85-第3平坦部,86-第3扩幅部,87、88-支承部件,P1-气体燃料流路,P11-第1气体燃料流路,P12-第2气体燃料流路,P13-第3气体燃料流路,P2-燃烧用空气流路,P3-二次空气流路。
Claims (5)
1.一种燃烧炉,其特征在于,具备:
燃料喷嘴,其喷出将燃料和空气混合而成的气体燃料;
燃烧用空气喷嘴,其从所述燃料喷嘴的外侧喷出空气;
第1火焰保持部件,其配置于比所述燃料喷嘴的喷出开口部更靠近气体燃料的喷出方向上游侧并对所述气体燃料的喷出方向进行扩幅;及
第2火焰保持部件,其在比所述第1火焰保持部件更靠近所述气体燃料的喷出方向下游侧且与所述第1火焰保持部件相邻配置并对所述气体燃料的喷出方向进行扩幅,
所述第1火焰保持部件和所述第2火焰保持部件中的至少一个仅具有朝向气体燃料的流动方向的下游侧而扩幅的扩幅部,
所述第1火焰保持部件仅具有朝向气体燃料的流动方向的下游侧而扩幅的第1扩幅部,
所述第2火焰保持部件具有:第2扩幅部,其朝向气体燃料的流动方向的下游侧而扩幅;及第2平坦部,其连结于比所述第2扩幅部更靠近气体燃料的流动方向的上游侧。
2.根据权利要求1所述的燃烧炉,其特征在于,
所述第1火焰保持部件沿水平方向或铅垂方向隔开规定间隔而设置有多个,所述第2火焰保持部件在比所述第1火焰保持部件更靠近所述燃料喷嘴的内壁面侧的两侧隔开规定间隔而设置,在多个所述第1火焰保持部件之间配置有第3火焰保持部件,
所述第3火焰保持部件仅具有朝向气体燃料的流动方向的下游侧而扩幅的第3扩幅部。
3.根据权利要求1或2所述的燃烧炉,其特征在于,
所述第2火焰保持部件配置于所述第1火焰保持部件的扩幅方向的两侧,所述第1火焰保持部件上设置有在2个方向上对气体燃料的喷出方向进行扩幅的所述第1扩幅部,配置于所述燃料喷嘴的内壁面侧的所述第2火焰保持部件上设置有仅向所述燃料喷嘴中的轴线中心侧对气体燃料的喷出方向进行扩幅的所述第2扩幅部。
4.一种燃烧装置,其特征在于,
权利要求1至3中任一项所述的燃烧炉沿周向隔开规定间隔而配置有多个,从而形成火焰回旋流。
5.一种锅炉,其特征在于,具备:
火炉,其呈中空形状且沿着铅垂方向而设置;及
权利要求4所述的燃烧装置。
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