CN113439180B - 锅炉 - Google Patents

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Abstract

提供一种即使在大容量的主燃烧器动作时小容量的副燃烧器为非动作的情况下也能够冷却副燃烧器的锅炉。具备形成燃烧室(24)的燃烧容器(11)、设于燃烧容器(11)的主燃烧器、设于燃烧容器(11)并设于由主燃烧器的形成的火焰的下游侧且容量小于主燃烧器的副燃烧器(13)、收容副燃烧器(13)且安装于燃烧容器(11)的副燃烧器用风箱(40)、向副燃烧器用风箱(40)供给空气的副燃烧器用空气扇(44)，以及控制副燃烧器用空气扇(44)的控制部。控制部在主燃烧器动作时且副燃烧器(13)非动作时控制副燃烧器用空气扇(44)，以使副燃烧器用风箱内(40)的压力高于燃烧容器(11)内的压力。

Description

锅炉
技术领域
本发明涉及一种锅炉。
背景技术
已知通过燃烧器在燃烧室内形成火焰，生成蒸汽的锅炉。在下述专利文献1中公开了搭载于船舶的船舶用锅炉。该文献公开的锅炉除了大容量的燃烧器之外还设置小容量的燃烧器，因而从大容量到小容量都能应对。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本实开昭57-81999号公报
发明要解决的课题
作为搭载于船舶的锅炉，有主机锅炉，主机锅炉用作驱动推进用螺旋桨的动力源。作为容量小于主机锅炉的锅炉，有用作辅助动力源的辅助锅炉，辅助锅炉使搭载于船舶的各种装置运转，或驱动发电机。
有时，分别需要用来生成高负荷机器用的高压蒸汽的辅助锅炉，和用来生成低负荷机器用的低压蒸汽的辅助锅炉。其结果是，会招致船舶的设备数量的增加。并且，辅助锅炉为了升压而需要时间，因此为了将蒸汽快速供给到机器，还需要继续进行暖机运转。为此，尤其是使生成高压蒸汽的辅助锅炉进行暖机运转所导致的燃料消耗量的增加成为问题。
于是，考虑通过如专利文献1那样设置容量不同的燃烧器对应于大容量到小容量以谋求高度调节。
但是，大容量的燃烧器运转时，小容量的燃烧器停止，大容量的主燃烧器的火焰的辐射热可能会导致小容量的副燃烧器损伤。
发明内容
本发明鉴于这样的情况而提出，目的是提供一种能够在大容量的主燃烧器动作时冷却小容量的燃烧器的锅炉。
用于解决课题的技术手段
本发明的一个形态涉及的锅炉具备：燃烧容器，该燃烧容器形成燃烧室；主燃烧器，该主燃烧器设于所述燃烧容器；副燃烧器，该副燃烧器设于所述燃烧容器，并且该副燃烧器设于由所述主燃烧器形成的火焰的下游侧且容量小于该主燃烧器；副燃烧器用风箱，该副燃烧器用风箱收容所述副燃烧器并安装于所述燃烧容器；空气供给机构，该空气供给机构向所述副燃烧器用风箱供给空气；以及控制部，该控制部控制所述空气供给机构，所述控制部在所述主燃烧器动作时且所述副燃烧器非动作时驱动所述空气供给机构。
在由主燃烧器形成的火焰的下游侧设有副燃烧器。为此，当主燃烧器动作时且副燃烧器非动作时，如果未向副燃烧器供给燃烧用空气，则有可能因主燃烧器的火焰产生的辐射热而损伤副燃烧器。于是，即使在副燃烧器非动作时，也从副燃烧器用空气扇供给空气来冷却副燃烧器。并且，由于进行空气供给以使副燃烧器用风箱内的压力高于燃烧容器内的压力，因此能够使副燃烧器和副燃烧器用风箱相对于处于加压状态的燃烧室密封。
也可以为，当所述主燃烧器动作时且所述副燃烧器非动作时，所述控制部控制所述空气供给机构，以使所述副燃烧器用风箱内的压力高于所述燃烧容器内的压力。
在本发明的一个形态涉及的锅炉中，具备冷却蒸汽供给部，该冷却蒸汽供给部供给冷却所述副燃烧器的冷却蒸汽。
由于进而供给冷却蒸汽，因此能够抑制辐射热对副燃烧器的损伤。
在本发明的一个形态涉及的锅炉中，所述副燃烧器具备喷油嘴，该喷油嘴将油燃料作为燃烧用燃料向所述燃烧室喷射，所述喷油嘴为所述冷却蒸汽供给部的一部分。
由于副燃烧器的喷油嘴在非动作时不会供给油，因此使喷油嘴作为冷却蒸汽供给部的一部分，而从喷油嘴供给冷却蒸汽。由于喷油嘴从副燃烧器的顶端朝向燃烧室内喷射冷却蒸汽，因此能够有效保护副燃烧器不受辐射热损伤。
在本发明的一个形态涉及的锅炉中，在所述副燃烧器用风箱内，作为所述冷却蒸汽供给部的一部分设有蒸汽供给喷嘴。
在副燃烧器用风箱内，作为冷却蒸汽供给部的一部分设有蒸汽供给喷嘴。由此，能够对收容在副燃烧器用风箱内的副燃烧器进行冷却。并且，由于能够除副燃烧器的燃料喷嘴之外设置供给冷却蒸汽的路径，因此能够与副燃烧器的动作无关地供给冷却蒸汽。
作为蒸汽供给喷嘴，例如，可以是蒸汽环喷嘴，该蒸汽环喷嘴形成为包围副燃烧器的环状的喷嘴。
在本发明的一个形态涉及的锅炉中，所述副燃烧器具备气体喷嘴，该气体喷嘴将气体燃料作为燃烧用燃料向所述燃烧室喷射，所述气体喷嘴为所述冷却蒸汽供给部的一部分。
副燃烧器具备气体喷嘴，从而除油燃料之外还可以使用气体燃料。气体喷嘴为冷却蒸汽供给部的一部分，从气体喷嘴供给冷却蒸汽。气体喷嘴从副燃烧器的顶端朝向燃烧室内喷射冷却蒸汽，因此能够有效保护副燃烧器不受辐射热损伤。
在本发明的一个形态涉及的锅炉中，所述冷却蒸汽供给部朝向由所述主燃烧器形成的火焰的下游侧供给冷却蒸汽。
通过向主燃烧器的火焰的下游侧供给蒸汽，能够降低火焰温度减少热的NOx。
在本发明的一个形态涉及的锅炉中，具备收容所述主燃烧器并安装于所述燃烧容器的主燃烧器用风箱、向所述主燃烧器用风箱供给空气的主燃烧器用空气扇，以及从所述主燃烧器用空气扇向所述副燃烧器用风箱供给空气的空气供给管。
从主燃烧器用空气扇向副燃烧器用风箱供给空气。由此，即便万一副燃烧器用空气扇故障，也能够向副燃烧器用风箱供给冷却空气。
此外，从主燃烧器用空气扇向副燃烧器用风箱的空气供给由控制部来控制。即，在副燃烧器用空气扇未发生故障的情况下，控制部控制开闭阀等以使空气的流动停止。在副燃烧器用空气扇故障的情况下，控制部控制开闭阀等以使空气流动。此外，不限于副燃烧器用空气扇故障，在从副燃烧器用空气扇供给的空气量不足的情况下，也可以从主燃烧器用风扇向副燃烧器用风箱供给空气。
在本发明的一个形态涉及的锅炉中，在所述空气供给机构的出口设有开闭流路的调节风门。
在空气供给机构的出口设置了调节风门。由此，在空气供给机构停止的情况下通过关闭调节风门，能够防止从主燃烧器用空气扇通过空气供给管引导的空气向空气供给机构侧逆流的情况。
发明效果
即使在主燃烧器动作时副燃烧器非动作的情况下，由于从空气供给机构供给空气，因而能够冷却副燃烧器。
附图说明
图1是表示第一实施方式涉及的锅炉的纵剖面图。
图2是图1的A-A线横剖面图。
图3是表示副燃烧器的概略结构的横剖面图。
图4是表示空气扇与锅炉连接的状态的侧视图。
图5是表示适用于第二实施方式涉及的锅炉的副燃烧器的燃料油路径和蒸汽路径的概略结构图。
图6是表示第三实施方式涉及的锅炉的横剖面图。
图7是表示图6的蒸汽环喷嘴的主视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明涉及的实施方式。
[第一实施方式]
以下，说明本发明的第一实施方式。
本实施方式的锅炉以搭载于船舶的船舶用锅炉进行说明。具体而言，对于将锅炉用作例如生成驱动货油泵用的气轮机等的杂用蒸汽的辅助锅炉的情况进行说明。但是，锅炉不限于用作辅助锅炉，例如，在船舶的情况下，也可以用作成为航行时的动力源的主机锅炉，或用作使搭载于船舶的机械运转的辅助锅炉。锅炉不限于用于船舶，也可以用于各种用途的锅炉。
＜锅炉的整体结构＞
如图1所示，锅炉10具备燃烧容器11、主燃烧器12、副燃烧器13、蒸发器14、控制部15。
燃烧容器11成为箱型形状，在内部形成有燃烧室24。燃烧室24在主燃烧器12或副燃烧器13动作时成为加压状态。此外，燃烧器12、13动作时是指形成火焰的状态，非动作时是指未形成火焰的状态。
燃烧容器11具有顶棚部11a、底部11b、前壁部11c(参照图2)、后壁部11d(参照图2)、一对侧壁部11e、11f。在顶棚部11a形成有气体出口22。底部11b与顶棚部11a相对设置。前壁部11c、后壁部11d以及一对侧壁部11e、11f以将顶棚部11a与底部11b间连接的方式延伸。顶棚部11a、底部11b、前壁部11c、后壁部11d以及侧壁部11e形成燃烧室24。燃烧室24由顶棚部11a、底部11b、前壁部11c、后壁部11d、侧壁部11e和后述的前栅管28划分构成。主燃烧器12和副燃烧器13对着燃烧室24。
燃烧容器11设有由顶棚部11a、底部11b、前壁部11c、后壁部11d、侧壁部11f和后述的蒸发管25划分的排气室33。气体出口22与排气室33连通。燃烧容器11在蒸发器14和前栅管28的高度方向(图1的上下方向)的中央部附近设有分隔板29。分隔板29在配置了蒸发器14和前栅管28的区域中，在与底部11b之间形成气体出口侧通路23。气体出口侧通路23是主要从燃烧室24向排气室33流动的燃烧气体G的通路。
在顶棚部11a的侧壁部11e侧的从气体出口22离开的位置设置了一个主燃烧器12。此外，在本实施方式中，主燃烧器12为一个，但是也可以为多个。主燃烧器12与燃料供给线路和空气供给线路连接。主燃烧器12具有未图示的点火器。主燃烧器12在由顶棚部11a、底部11b、侧壁部11e围合的燃烧室24内使燃料气体燃烧，形成朝向底部11b侧的火焰F1。
如图2所示，在前壁部11c设有一个副燃烧器13。此外，在本实施方式中，副燃烧器13为一个，但是也可以为多个。副燃烧器13与不同于主燃烧器12的燃料供给线路和空气供给线路连接。副燃烧器13具有与主燃烧器12不同的未图示的点火器。副燃烧器13在燃烧室24内使燃料油及/或燃料气体燃烧，如图2所示，形成从前壁部11c朝向后壁部11d的火焰F2。副燃烧器13的容量小于主燃烧器12的容量。在本实施方式中，副燃烧器13的容量例如为主燃烧器12的容量的1/5倍以上且1/3倍以下。
如图2所示，副燃烧器13收容在副燃烧器用风箱40内。副燃烧器用风箱40从前壁部11c向外方突出地设置。副燃烧器用空气AR1向副燃烧器用风箱40内供给。副燃烧器用空气AR1用作副燃烧器13的燃烧用空气，并且如后述那样，也用作密封空气、冷却空气。
如图3所示，副燃烧器13具备喷射油燃料的喷油嘴13a，和喷射气体燃料的气体喷嘴13b。喷油嘴13a位于副燃烧器13的横截面中的中心。气体喷嘴13b以喷油嘴13a为中心隔开规定角度间隔设置了多个。喷油嘴13a和气体喷嘴13b的周围成为供副燃烧器用空气AR1(参照图2)流动的流路。此外，喷油嘴13a和气体喷嘴13b的个数不被图3所限定，喷油嘴13a也可以为多个，气体喷嘴13b也可以设置更多。
如图1和图2所示，副燃烧器13在比主燃烧器12靠燃烧容器11的底部11b侧设于前壁部11c。如图1所示，副燃烧器13设于主燃烧器12形成的火焰F1的下游侧的下端附近的位置，能够向火焰F1的下端供给空气。更为详细而言，作为一例，副燃烧器13在燃烧室24的宽度方向(图1的左右方向)上设置在被设于侧壁部11e的未图示的壁管与前栅管28的中央部。作为一例，副燃烧器13在燃烧室24的高度方向(图1的上下方向)上设置在气体出口侧通路23的中央部。此外，副燃烧器13也可以不设置在设于侧壁部11e的未图示的壁管与前栅管28的中央部附近，也可以设于气体出口侧通路23的中央部附近。
蒸发器14通过多个蒸发管25成为束状的蒸发管组构成。多个蒸发管25在燃烧容器11内沿主燃烧器12的燃料气体喷出方向配置。多个蒸发管25的下端部与支承于底部11b的水鼓26连结，上端部与支承于顶棚部11a的蒸汽鼓27连结。通过蒸发器14的一部分蒸发管25朝前壁部11c侧弯曲地配置，从而配置作为前栅管28。
锅炉10从主燃烧器12和副燃烧器13朝向气体出口22按燃烧室24、前栅管28、蒸发器14、排气室33的顺序配置。此外，在燃烧容器11的各壁面设有多个作为热交换器的未图示的壁管(炉壁管)。也可以在蒸发器14与前栅管28之间设置用来使蒸汽鼓27内的蒸汽过热而生成过热蒸汽的过热器。
锅炉10，通过主燃烧器12或副燃烧器13向燃烧室24喷射燃料使燃料燃烧从而形成火焰F1或火焰F2，生成燃烧气体G。生成的燃烧气体G从燃烧容器11的侧壁部11e侧向侧壁部11f侧流动。此时，燃烧气体G从燃烧室24依次通过配置前栅管28的区域、配置蒸发器14的区域而到达排气室33。燃烧气体G主要借助由分隔板29划分的图1中的下侧的区域即气体出口侧通路23通过前栅管28、蒸发器14。并且，燃烧气体G的流动方向主要朝向在排气室33中由分隔板29划分的图1中的上侧的区域改变，而再次通过蒸发器14，而到达气体出口22。前栅管28和蒸发器14分别为热交换器，在燃烧气体G通过时与燃烧气体G之间进行热交换，回收此燃烧气体G的热而使在内部流通的水、蒸汽(热介质)的温度上升。
前栅管28配置在燃烧容器11中的主燃烧器12和副燃烧器13侧，即燃烧容器11内的温度高的区域。前栅管28与水鼓26和蒸汽鼓27连结，在内部流通水、蒸汽。前栅管28通过燃烧气体G与水、蒸汽的热交换而回收燃烧气体G的热，由此使水、蒸汽的温度上升，使燃烧气体G的温度下降。
蒸发器14具有多个蒸发管25，配置在燃烧容器11中的比前栅管28靠气体出口22侧。蒸发器14供通过了配置前栅管28的区域的燃烧气体G通过。蒸发器14在多个蒸发管25的各端部与水鼓26和蒸汽鼓27分别连结，在各蒸发管25内流通水、蒸汽。通过从水鼓26通过各蒸发管25而向蒸汽鼓27流动时燃烧气体G与水、蒸汽的热交换，而蒸发器14回收燃烧气体G的热，由此，使水、蒸汽的温度上升，使燃烧气体G的温度下降。即，通过借助燃烧气体G使各蒸发管25内的水、蒸汽加热，从而仅蒸汽上升而到达蒸汽鼓27。
通过蒸发器14的燃烧气体G的热被回收而温度下降并到达排气室33，成为废气(燃烧气体G)从气体出口22向外部排出。
在燃烧容器11和风箱40分别设有未图示的压力传感器。各压力传感器的输出向控制部15发送。
控制部15控制上述主燃烧器12、副燃烧器13等的锅炉的动作。控制部例如由CPU(中央处理器，Central Processing Unit)、RAM(随机存取存储器，Random AccessMemory)、ROM(只读存储器，Read Only Memory)以及计算机能够读取的存储介质等构成。并且，用于实现各种功能的一系列处理，作为一例，以程序的形式存储于存储介质等，通过由CPU将此程序读取到RAM等，执行信息的加工、运算处理，从而实现各种功能。此外，程序能够适用预先安装在ROM或其它存储介质中的形态、以存储在计算机能够读取的存储介质的状态提供的形态、通过基于有线或无线的通信机构发布的形态等。计算机能够读取的存储介质为磁盘、光磁盘、CD-ROM、DVD-ROM、半导体存储器等。
＜副燃烧器13的冷却构造＞
接着，用图4说明副燃烧器13的冷却构造。
副燃烧器用空气扇44借助副燃烧器用空气管道42与副燃烧器用风箱40连接。通过副燃烧器用空气扇44将副燃烧器用空气AR1(参照图2)向副燃烧器用风箱40内供给。副燃烧器用空气扇44的起动和停止由控制部15(参照图1)控制。并且，也可以通过控制部15控制副燃烧器用空气扇44的转速而调整空气流量。
在副燃烧器用空气扇44的出口设有开闭流路的调节风门46。调节风门46的开闭通过控制部15的指令控制。在调节风门46的下游侧且副燃烧器用空气管道42的中途位置连接空气供给管48的一端。空气供给管48的另一端与主燃烧器用空气管道50的中途位置连接。在空气供给管48设有开闭阀49。开闭阀49通过控制部15控制。
在主燃烧器用空气管道50的上游端连接主燃烧器用空气扇52。主燃烧器用空气扇52的起动和停止通过控制部15(参照图1)控制。并且，也可以通过控制部15控制主燃烧器用空气扇52的转速而调整空气流量。
在主燃烧器用空气管道50的下游端连接主燃烧器用风箱54。在主燃烧器用风箱54内收容主燃烧器12(参照图1)。供给到主燃烧器用风箱54的空气用作主燃烧器12的燃烧用空气。
＜锅炉10的运转方法＞
接着，说明锅炉10的运转方法。控制部15对应于在锅炉10生成的蒸汽的利用部的负荷，调整基于主燃烧器12和副燃烧器13的燃烧，而调整锅炉10的运转负荷。
例如在未驱动货油泵用的气轮机的场合这样的要求不足规定值的低负荷的情况下，控制部15不使主燃烧器12动作而成为非动作。即，不进行基于主燃烧器12的燃烧。此时，锅炉10通过副燃烧器13进行暖机运转。控制部15仅使副燃烧器13动作而使燃料油及/或燃料气体燃烧。由此，能够一边不使用高容量的主燃烧器12而用小容量的副燃烧器13使锅炉10暖机运转来抑制燃料消耗，一边在例如需要气轮机的驱动的情况下等使主燃烧器12动作而快速地从锅炉10供给蒸汽。
例如在需要驱动货油泵用的气轮机的场合这样的要求规定值以上的高负荷的情况下，控制部15对应于气轮机的负荷的增加(锅炉10要求的运转负荷的增加)，逐渐增加向主燃烧器12的燃料油及/或燃料气体的供给量。这样，在仅使用主燃烧器12进行燃烧时，控制部15以使副燃烧器13冷却的方式使空气从副燃烧器用空气扇44供给。此时，不向副燃烧器13供给燃料油和燃料气体。控制部15以使副燃烧器用风箱40内的压力高于燃烧容器11内的压力的方式控制副燃烧器用空气扇44。
供给到副燃烧器用风箱40的空气对副燃烧器13冷却之后，向由主燃烧器12形成的火焰F1的下端附近供给。其结果是，通过在火焰F1的下端附近冷却火焰，从而降低由主燃烧器12的燃烧生成NOx的生成量。
＜副燃烧器用空气扇44故障时的动作＞
在副燃烧器用空气扇44故障而无法向副燃烧器用风箱40供给空气的情况下，进行以下的动作。
当控制部15检测出副燃烧器用空气扇44故障时，控制部15使设于空气供给管48的开闭阀49从全闭向全开动作。由此，从主燃烧器用空气扇52供给的空气的一部分借助空气供给管48和副燃烧器用空气管道42向副燃烧器用风箱40供给。此时，控制部15使调节风门46从全开向全闭动作。由此，防止空气向副燃烧器用空气扇44逆流的情况。此外，副燃烧器用空气扇44的故障能够通过监视风扇转速等来检测。
根据本实施方式能取得以下的作用效果。
在由主燃烧器12形成的火焰F1的下游侧设有副燃烧器13。为此，在主燃烧器12动作时且副燃烧器13非动作时，如果未向副燃烧器13供给燃烧用空气，担心主燃烧器12的火焰F1产生的辐射热会损伤副燃烧器13。于是，即使在副燃烧器13非动作时，也从副燃烧器用空气扇44供给空气而冷却副燃烧器13。并且，由于以副燃烧器用风箱40内的压力高于燃烧容器11内的压力的方式供给空气，因而能够使副燃烧器13和副燃烧器用风箱40相对于处于加压状态的燃烧室24密封。由此，在副燃烧器用风箱40内的压力低于燃烧容器11内的压力的情况下，能够避免主燃烧器12的燃烧气体侵入副燃烧器13(逆流)的担心。
使用空气供给管48从主燃烧器用空气扇52向副燃烧器用风箱40供给空气。由此，即使万一副燃烧器用空气扇44故障，也能够向副燃烧器用风箱40供给冷却空气。
此外，不限于在副燃烧器用空气扇44故障的情况，也可以是在从副燃烧器用空气扇44供给的空气量不足的情况下，从主燃烧器用空气扇52向副燃烧器用风箱40供给空气。
在副燃烧器用空气扇44的出口设置调节风门46。由此，通过在副燃烧器用空气扇44停止的情况下关闭调节风门46，能够防止从主燃烧器用空气扇52借助空气供给管48引导的空气向副燃烧器用空气扇44侧逆流的情况。
[第二实施方式]
接着，说明本发明的第二实施方式。本实施方式与第一实施方式的不同是，具备使用蒸汽冷却副燃烧器13的结构。因此，以下对与第一实施方式不同的结构进行说明。
在图5中，表示向设于副燃烧器13的喷油嘴13a(参照图3)供给燃料油的系统。燃料油供给路径60和蒸汽供给路径(冷却蒸汽供给部)62与喷油嘴13a连接。
在燃料油供给路径60的上游侧连接未图示的油箱和油供给泵。在燃料油供给路径60设有控制阀64。控制阀64通过控制部15控制。
在蒸汽供给路径62的上游侧连接未图示的蒸汽源。蒸汽供给路径62分支为雾化蒸汽供给路径62a和净化蒸汽供给路径62b。
雾化蒸汽供给路径62a与喷油嘴13a连接。在雾化蒸汽供给路径62a设有通过控制部15控制的控制阀66和止回阀67。从雾化蒸汽供给路径62a供给的蒸汽原本用来使燃料油雾化。但是，在本实施方式中，能够作为冷却蒸汽使用。
净化蒸汽供给路径62b的下游端与燃料油供给路径60连接。在净化蒸汽供给路径62b设有通过控制部15控制的控制阀68和止回阀69。从净化蒸汽供给路径62b供给的蒸汽原本用来由蒸汽净化供燃料油流动的路径。但是，在本实施方式中，能够作为冷却蒸汽使用。
本实施方式的副燃烧器13的蒸汽冷却按以下那样进行。
当关闭燃料油供给路径60的控制阀64而停止燃料油的供给时，副燃烧器13成为非动作。此时，在主燃烧器12为动作时的情况下，控制部15使用蒸汽供给路径62从喷油嘴13a喷射蒸汽。具体而言，打开雾化蒸汽供给路径62a的控制阀66，而且关闭净化蒸汽供给路径62b的控制阀68，将蒸汽向喷油嘴13a引导。通过从喷油嘴13a将蒸汽进行喷雾，从而保护副燃烧器13不被从燃烧室24内形成的火焰F1放射的辐射热损害。
通过从喷油嘴13a的顶端部呈放射状(斗笠状)将冷却蒸汽喷雾，从而能够由冷却蒸汽遮蔽安装在喷油嘴13a的旋流器、气体喷嘴等容易受到主燃烧器12的火焰的辐射热的损伤的部位，能够更有效地保护副燃烧器13。
根据本实施方式，能取得以下作用效果。
由于副燃烧器13的喷油嘴13a在非动作时不会被供给油，因此将喷油嘴13a作为冷却蒸汽供给部的一部分，而从喷油嘴13a供给冷却蒸汽。由于喷油嘴13a从副燃烧器13的顶端朝向燃烧室24内喷射冷却蒸汽，因此能够有效保护副燃烧器13不被辐射热损害。
通过从副燃烧器13的喷油嘴13a喷射蒸汽，能够向主燃烧器12的火焰F1的尾流侧供给蒸汽。由此，能够使火焰F1的温度下降而减少热的NOx。并且，假设向火焰F1的根部供给蒸汽则会阻碍燃料与空气的混合使燃烧不稳定。向火焰F1的尾流侧(火焰F1的顶端部)供给蒸汽的话由于燃烧反应接近完成，也不需要大量的空气，因此不用担心燃烧变得不稳定。
此外，也可以取代从喷油嘴13a喷射蒸汽，或在从喷油嘴13a喷射蒸汽之外还从副燃烧器13的气体喷嘴13b(参照图3)供给蒸汽。由此，能够将气体喷嘴13b作为冷却蒸汽供给部的一部分，从气体喷嘴13b供给冷却蒸汽。由于气体喷嘴13b从副燃烧器13的顶端朝向燃烧室24内喷射冷却蒸汽，因此能够有效保护副燃烧器13不受辐射热损害。并且，能够有效冷却突出到燃烧室24内的气体喷嘴13b。
[第三实施方式]
接着，说明本发明的第三实施方式。本实施方式与第一实施方式的不同在于，具备使用蒸汽冷却副燃烧器13的结构。因此，以下对与第一实施方式不同的结构进行说明。
如图6所示，在副燃烧器用风箱40内设有蒸汽环喷嘴(蒸汽供给喷嘴)72。蒸汽环喷嘴72与未图示的蒸汽源连接，将蒸汽从副燃烧器用风箱40向燃烧室24内喷射。如图7所示，蒸汽环喷嘴72具有环状的管道，在此管道空开规定间隔形成多个喷射孔72a。蒸汽环喷嘴72设置成包围副燃烧器13的根端部。
根据本实施方式，能取得以下作用效果。
在副燃烧器用风箱40内作为冷却蒸汽供给部的一部分设置了蒸汽环喷嘴72。由此，能够冷却被收容在副燃烧器用风箱40内的副燃烧器13。
并且，由于能够通过蒸汽环喷嘴72向副燃烧器13整体供给冷却蒸汽，因此能够有效冷却旋流器、气体喷嘴13b等容易被主燃烧器12的火焰损伤的部位。并且，还能够使吹入蒸汽产生的火焰冷却效果遍及宽广的范围，降低NOx。
并且，由于除了副燃烧器13的喷油嘴13a、气体喷嘴13b之外能够设置供给冷却蒸汽的路径，因此能够与副燃烧器13的动作无关地供给冷却蒸汽。能够通过在副燃烧器13动作时吹入蒸汽而降低副燃烧器13自身的NOx。
并且，通过从蒸汽环喷嘴72将蒸汽朝向燃烧室24内供给，能够向主燃烧器12的火焰F1的下游侧供给蒸汽。由此，能够使火焰F1的温度下降而减少热的NOx。
符号说明
10 锅炉
11 燃烧容器
12 主燃烧器
13 副燃烧器
13a 喷油嘴
13b 气体喷嘴
14 蒸发器
15 控制部
22 气体出口
24 燃烧室
26 水鼓
27 蒸汽鼓
29 分隔板
33 排气室
40 副燃烧器用风箱
42 副燃烧器用空气管道
44 副燃烧器用空气扇(空气供给机构)
46 调节风门
48 空气供给管
49 开闭阀
50 主燃烧器用空气管道
52 主燃烧器用空气扇
54 主燃烧器用风箱
60 燃料油供给路径
62 蒸汽供给路径
62a 雾化蒸汽供给路径
62b 净化蒸汽供给路径
64 控制阀
66 控制阀
67 止回阀
68 控制阀
69 止回阀
72 蒸汽环喷嘴(蒸汽供给喷嘴)
AR1 副燃烧器用空气
F1、F2 火焰
G 燃烧气体。

Claims (7)

1.一种锅炉，其特征在于，具备：
燃烧容器，该燃烧容器形成燃烧室；
主燃烧器，该主燃烧器设于所述燃烧容器；
副燃烧器，该副燃烧器设于所述燃烧容器，并且该副燃烧器设于由所述主燃烧器形成的火焰的下游侧且容量小于该主燃烧器；
副燃烧器用风箱，该副燃烧器用风箱收容所述副燃烧器并安装于所述燃烧容器；
空气供给机构，该空气供给机构向所述副燃烧器用风箱供给空气；
控制部，该控制部控制所述空气供给机构；以及
冷却蒸汽供给部，该冷却蒸汽供给部供给冷却所述副燃烧器的冷却蒸汽，
所述控制部在所述主燃烧器动作时且所述副燃烧器非动作时驱动所述空气供给机构，
所述冷却蒸汽供给部将冷却蒸汽向由所述主燃烧器形成的火焰的顶端部供给。
2.如权利要求1所述的锅炉，其特征在于，
所述控制部控制所述空气供给机构，以使所述副燃烧器用风箱内的压力高于所述燃烧容器内的压力。
3.如权利要求1所述的锅炉，其特征在于，
所述副燃烧器具备喷油嘴，该喷油嘴将油燃料作为燃烧用燃料向所述燃烧室喷射，
所述喷油嘴为所述冷却蒸汽供给部的一部分。
4.如权利要求1所述的锅炉，其特征在于，
在所述副燃烧器用风箱内，作为所述冷却蒸汽供给部的一部分设有蒸汽供给喷嘴。
5.如权利要求1或3所述的锅炉，其特征在于，
所述副燃烧器具备气体喷嘴，该气体喷嘴将气体燃料作为燃烧用燃料向所述燃烧室喷射，
所述气体喷嘴为所述冷却蒸汽供给部的一部分。
6.如权利要求1或2所述的锅炉，其特征在于，具备：
主燃烧器用风箱，该主燃烧器用风箱收容所述主燃烧器并安装于所述燃烧容器；
主燃烧器用空气扇，该主燃烧器用空气扇向所述主燃烧器用风箱供给空气；以及
空气供给管，该空气供给管从所述主燃烧器用空气扇向所述副燃烧器用风箱供给空气。
7.如权利要求6所述的锅炉，其特征在于，
在所述空气供给机构的出口设有开闭流路的调节风门。
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