ES2821325T3 - Quemador de combustión y caldera - Google Patents

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ES2821325T3 ES16771963T ES16771963T ES2821325T3 ES 2821325 T3 ES2821325 T3 ES 2821325T3 ES 16771963 T ES16771963 T ES 16771963T ES 16771963 T ES16771963 T ES 16771963T ES 2821325 T3 ES2821325 T3 ES 2821325T3
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Keigo Matsumoto
Kazuhiro Domoto
Yukihiro Tominaga
Ryuichiro Tanaka
Naofumi Abe
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Abstract

Quemador de combustión (21, 21A) que comprende: una boquilla de combustible (61; 101) para expulsar un gas combustible (301) que es una mezcla de combustible y aire; una boquilla de aire de combustión (62; 102) para expulsar aire desde un lado externo de la boquilla de combustible (61; 101); un primer miembro (71; 111) situado en el interior de la boquilla de combustible (61; 101) y que comprende una primera superficie inclinada (82a, 82b; 122a, 122b), inclinada con respecto a un flujo de gas combustible (301) que es un flujo del gas combustible (301) en funcionamiento y un primer borde de fin de inclinación, terminando la primera superficie inclinada (82a, 82b; 122a, 122b) su inclinación en el primer borde de fin de inclinación; y segundos miembros (72; 112) situados aguas abajo del primer borde de fin de inclinación en una dirección del flujo de gas combustible (301) y comprendiendo cada uno una segunda superficie inclinada (84a; 124a), inclinada hacia el primer miembro (71, 111) con respecto al flujo de gas combustible (301) y un segundo borde de fin de inclinación, terminando la segunda superficie inclinada (84a; 124a) su inclinación en el segundo borde de fin de inclinación, en donde los segundos miembros (72; 112) están dispuestos a ambos lados del primer miembro (71; 111) próximos a una abertura de la boquilla de combustible (61; 101) a intervalos predeterminados desde las superficies de pared interna (61a; 101a) de la boquilla de combustible (61; 101).

Description

DESCRIPCIÓN
Quemador de combustión y caldera
Campo técnico
La presente invención se refiere a un quemador de combustión que mezcla combustible y aire y combustiona la mezcla y a una caldera que genera vapor con gas de combustión producido por el quemador de combustión.
Antecedentes de la técnica
Una caldera de carbón convencional incluye un horno que es hueco y está instalado en la dirección vertical y una pluralidad de quemadores de combustión que están dispuestos en la pared del horno en la dirección circunferencial en una pluralidad de filas verticales. Los quemadores de combustión se suministran con una mezcla de airecombustible de carbón pulverizado (combustible) obtenido pulverizando carbón y aire primario y con aire secundario a alta temperatura, e inyectan la mezcla de aire-combustible y aire secundario en el horno para formar llamas. Esta operación permite la combustión en el horno. El horno está conectado con una chimenea en una porción superior. La chimenea está provista de intercambiadores de calor, tales como un sobrecalentador, un recalentador y un economizador de combustible, para recoger el calor del gas de escape, y el calor se intercambia entre el gas de escape producido por la combustión en el horno y agua, generando así vapor.
Ejemplos de un quemador de combustión de este tipo de la caldera de carbón se divulgan en los documentos de patente descritos a continuación. Los quemadores de combustión divulgados en los documentos de patente incluyen cada uno una boquilla de combustible a través de la que se puede soplar el gas combustible obtenido mezclando carbón pulverizado y aire primario, una boquilla de aire secundario a través de la que se puede soplar aire secundario desde el exterior de la boquilla de combustible, y un estabilizador de llama que se proporciona en un lado central axial en un extremo distal de la boquilla de combustible. El flujo de carbón pulverizado concentrado colisiona con el estabilizador de llama para permitir de manera estable una combustión baja en NOx en un amplio rango de carga.
Sumario de la invención
Problemas técnicos
En el quemador de combustión convencional descrito anteriormente, el estabilizador de llama está conformado como un bifurcador y está dispuesto en el extremo distal de la boquilla de combustible, de modo que se forma una región de recirculación aguas abajo del estabilizador de llama y, por lo tanto, se mantiene la combustión del carbón pulverizado. El bifurcador instalado en el interior permite la ignición que se produce desde el interior de las llamas que tiene una menor cantidad de aire y reduce una región de alta temperatura y alto contenido de oxígeno formada en las periferias externas de las llamas, dando lugar a una reducción de NOx. Desafortunadamente, la superficie de extremo frontal del estabilizador de llama está en la misma posición que la abertura de la boquilla de combustible en la dirección del flujo del gas combustible, y el caudal del gas combustible se incrementa, por lo tanto, en la abertura de la boquilla de combustible. Esto puede bajar la inflamabilidad y la estabilidad de la llama. Por ejemplo,
en el documento JP 2012215362 A, se proporciona un miembro de enderezamiento de flujo entre la superficie de pared interna de la boquilla de combustible y el estabilizador de llama para reducir el caudal. En la patente JP 2012215363 A, se proporciona un miembro de guía que conduce el gas combustible que fluye en la boquilla de combustible al lado central axial para reducir el caudal. Desafortunadamente, el miembro de guía proporcionado, como un miembro nuevo, en la periferia externa de la boquilla en la boquilla de combustible incrementa el tamaño y el coste de fabricación de la boquilla de combustible. En el documento JP 2012215363 A, la ignición se produce en el lado periférico externo, de modo que se puede inhibir la estabilización de la llama interior.
El documento JP 2012215362 A describe un miembro de enderezamiento de flujo que funciona como estabilizador de llama y que tiene una longitud más corta mientras se retrae hacia el lado aguas arriba. Desafortunadamente, dado que el miembro de enderezamiento de flujo que tiene una longitud más corta mientras se retrae hacia el lado aguas arriba está dispuesto en un lado externo del estabilizador de llama, la estabilidad de la llama en el lado externo de la boquilla de combustible se mejora y, por lo tanto, el aire secundario incrementa la temperatura en las periferias externas de las llamas de combustión en una atmósfera con alto contenido de oxígeno, dando lugar a un incremento en la emisión de NOx.
El documento EP 0129001 A1 divulga una punta de boquilla de quemador de combustible pulverizado y una placa bifurcadora para la misma. La punta de boquilla, que proporciona una ignición y estabilización aumentadas de las llamas de combustible pulverizado en hornos que operan a baja carga, comprende un par de placas bifurcadoras divergentes dispuestas dentro de la punta de boquilla para dividir el pasaje de flujo a través de la misma en dos subpasos divergentes separados de modo que el combustible pulverizado pasa desde la punta de boquilla al horno de manera divergente, estableciendo así una bolsa de estabilización de ignición en una zona de baja presión creada entre las corrientes de combustible divergentes. La ignición se estabiliza porque una porción de los productos de combustión calientes formados durante el proceso de ignición se recirculan dentro de la zona de estabilización de ignición a baja presión, proporcionando así suficiente energía de ignición para inflamar las partículas de carbón que posteriormente son arrastradas a la zona desde las corrientes de combustible divergentes.
El documento US 2014/011141 A1 divulga un quemador de combustión que incluye: una boquilla de combustible; una boquilla de aire secundario; un estabilizador de llama; y un miembro de rectificación que se proporciona entre la superficie de pared interna de la boquilla de combustible y el estabilizador de llama, en donde se puede alcanzar un flujo apropiado de un gas combustible obtenido mezclando combustible sólido con aire.
El documento US 2009/277364 A1 divulga una punta de boquilla para una boquilla de tubería de combustible sólido pulverizado de un horno de combustible sólido pulverizado, la punta de boquilla incluye: una cubierta de aire primario que tiene una entrada y una salida, en donde la entrada recibe un flujo de combustible; y un bifurcador de flujo dispuesto dentro de la cubierta de aire primario, en donde el bifurcador de flujo dispersa partículas en el flujo de combustible a la salida para proporcionar un chorro de flujo de combustible que reduce el NOx en el horno de combustible sólido pulverizado.
Con el fin de resolver los problemas descritos anteriormente, un objetivo de la presente invención es proporcionar un quemador de combustión y una caldera capaces de mejorar el rendimiento de estabilización de la llama interior.
Solución al problema
Para lograr el objetivo descrito anteriormente, un quemador de combustión de acuerdo con un aspecto de la presente invención incluye las características de la reivindicación 1, comprendiendo entre otros: una boquilla de combustible que expulsa un gas combustible que es una mezcla de combustible y aire; una boquilla de aire de combustión que expulsa aire desde el lado externo de la boquilla de combustible; un primer miembro situado en el interior de la boquilla de combustible y que incluye una primera superficie inclinada inclinada con respecto a un flujo de gas combustible y un primer borde de fin de inclinación, terminando la primera superficie inclinada su inclinación en el primer borde de fin de inclinación; y un segundo miembro situado aguas abajo del primer borde de fin de inclinación en una dirección del flujo de gas combustible y que incluye una segunda superficie inclinada inclinada hacia el primer miembro con respecto al flujo de gas combustible y un segundo borde de fin de inclinación, terminando la segunda superficie inclinada su inclinación en el segundo borde de fin de inclinación.
El gas combustible es desviado por la primera superficie inclinada del primer miembro inclinada con respecto al flujo de gas combustible, y luego el flujo de gas combustible se separa en el primer borde de fin de inclinación donde termina la inclinación de la primera superficie inclinada, formando así una región de recirculación del gas combustible aguas abajo del primer miembro. La ignición se produce para formar llamas en esta región de recirculación y, por lo tanto, las llamas se estabilizan. El flujo de gas combustible es desviado luego hacia el primer miembro por la segunda superficie inclinada del segundo miembro dispuesta aguas abajo del primer borde de fin de inclinación en la dirección del flujo de gas combustible, guiando así el gas combustible a la región de recirculación formada con el primer miembro. En este caso, el primer miembro funciona como un estabilizador de llama y el segundo miembro funciona como un miembro de guía que guía el gas combustible. Esta configuración aumenta la estabilización de la llama con el primer miembro.
Como alternativa, el gas combustible es desviado por la segunda superficie inclinada del segundo miembro inclinada con respecto al flujo de gas combustible, y luego el flujo de gas combustible se separa en el segundo borde de fin de inclinación donde termina la inclinación de la segunda superficie inclinada, formando así una región de recirculación del gas combustible aguas abajo del segundo miembro. La ignición se produce para formar llamas en esta región de recirculación y, por lo tanto, las llamas se estabilizan. El flujo de gas combustible es desviado luego hacia el segundo miembro por la primera superficie inclinada del primer miembro dispuesta aguas arriba del segundo borde de fin de inclinación en la dirección del flujo de gas combustible, guiando así el gas combustible a la región de recirculación formada con el segundo miembro. En este caso, el primer miembro funciona como un miembro de guía que guía el gas combustible y el segundo miembro funciona como un estabilizador de llama. Esta configuración aumenta la estabilización de la llama con el segundo miembro.
Como alternativa, el primer miembro y el segundo miembro funcionan como estabilizadores de llama y miembros de guía. Estas funciones se usan apropiadamente dependiendo de la relación posicional entre el primer miembro y el segundo miembro y similares. Por ejemplo, si la región de recirculación formada con el primer miembro está en la extensión de la segunda superficie inclinada del segundo miembro, el segundo miembro funciona como el miembro de guía.
Si la primera superficie inclinada y la segunda superficie inclinada están dispuestas en diferentes posiciones en la dirección del flujo del gas combustible, el área de la trayectoria de flujo ocupada por la primera superficie inclinada y por la segunda superficie inclinada se puede desplazar en la dirección del flujo de gas combustible, y por lo tanto se puede impedir que el área de sección transversal de la trayectoria de flujo disminuya tanto como sea posible. Como resultado, se puede suprimir un incremento en el caudal del gas combustible sin incrementar el tamaño de la boquilla de combustible. Esta configuración permite que el caudal del gas combustible se acerque a una velocidad de encendido y por lo tanto, impide que las llamas se apaguen, dando lugar a una mejor estabilización de la llama.
Como se ha descrito anteriormente, el primer miembro dispuesto aguas arriba del segundo miembro en la boquilla de combustible aumenta la estabilización de la llama interior realizada en el interior de la boquilla de combustible, dando lugar a la promoción de la combustión reductora en escasez de oxígeno y a una reducción de NOx.
Téngase en cuenta que el primer borde de fin de inclinación donde termina la inclinación de la primera superficie inclinada y el segundo borde de fin de inclinación donde termina la inclinación de la segunda superficie inclinada se refieren cada uno a un extremo donde comienza la separación del gas combustible que fluye a lo largo de la superficie inclinada, por ejemplo, una esquina es un extremo donde termina una superficie inclinada de una sección transversal triangular o un extremo de un objeto plano donde termina una superficie inclinada formada al doblar el objeto plano.
El aire expulsado por la boquilla de aire de combustión puede avanzar directamente en la dirección de expulsión del gas combustible. Esta configuración hace que sea difícil que el aire fluya hacia la abertura de expulsión de la boquilla de combustible y, por lo tanto, impide la estabilización de la llama exterior en la boquilla de combustible, dando lugar a una reducción en la emisión de NOx.
En un quemador de combustión de acuerdo con la presente invención, una pluralidad de segundos miembros están dispuestos a ambos lados del primer miembro.
Los segundos miembros dispuestos a ambos lados del primer miembro permiten que el gas combustible sea guiado desde los segundos miembros a la región de recirculación formada aguas abajo del primer miembro, dando lugar a un aumento de la ignición y de la estabilización de la llama.
En un quemador de combustión de acuerdo con la presente invención, el segundo miembro está dispuesto próximo a una abertura de la boquilla de combustible a intervalos predeterminados desde una superficie de pared interna de la boquilla de combustible.
El segundo miembro dispuesto en las proximidades de la abertura de expulsión a intervalos predeterminados desde la superficie de pared interna de la boquilla de combustible impide la ignición exterior que el gas combustible que fluye a lo largo de la superficie de pared interna de la boquilla de combustible se inflama con el aire de combustión que fluye en el lado externo de la boquilla de combustible, dando lugar a una reducción en la emisión de NOx.
En un quemador de combustión de acuerdo con un aspecto de la presente invención, el primer miembro incluye una pluralidad de las primeras superficies inclinadas que difunden una dirección de expulsión del gas combustible en al menos dos direcciones; y el segundo miembro incluye la segunda superficie inclinada dispuesta solo en un lado cercano al primer miembro.
El gas combustible se ensancha en las al menos dos direcciones mediante las primeras superficies inclinadas del primer miembro para formar la región de recirculación, y se expande solo en el lado del primer miembro mediante la segunda superficie inclinada del segundo miembro para formar la región de recirculación, dando lugar al impedimento de la estabilización de la llama exterior en la boquilla de combustible y a una reducción en la emisión de NOx.
Puede proporcionarse una pluralidad de los primeros miembros paralelos a intervalos predeterminados, o puede proporcionarse un solo primer miembro a lo largo de la línea axial central de la boquilla de combustible.
Un quemador de combustión de acuerdo con un aspecto de la presente invención incluye además un tercer miembro dispuesto aguas abajo del primer borde de fin de inclinación en la dirección del flujo de gas combustible entre una pluralidad de los primeros miembros, incluyendo el tercer miembro terceras superficies inclinadas inclinadas hacia los primeros miembros con respecto al flujo de gas combustible y terceros bordes de fin de inclinación, terminando las terceras superficies inclinadas su inclinación en los terceros bordes de fin de inclinación.
El tercer miembro dispuesto entre los primeros miembros aguas abajo en la dirección del flujo de gas combustible permite que el gas combustible se suministre desde el tercer miembro a la región de recirculación formada con el primer miembro, dando lugar a una mejora en el rendimiento de estabilización de la llama interior.
En un quemador de combustión de acuerdo con un aspecto de la presente invención, el primer miembro se proporciona de modo que una posición del mismo es ajustable en la dirección del flujo de gas combustible.
El primer miembro cuya posición es ajustable en la dirección del flujo del gas combustible asegura un rendimiento de estabilización de la llama interior favorable, por ejemplo, cambiando la posición del primer miembro hacia el lado aguas arriba o aguas abajo en la dirección del flujo de gas combustible dependiendo del tipo de combustible.
En un quemador de combustión de acuerdo con un aspecto de la presente invención, el primer miembro y el segundo miembro están orientados en una dirección vertical y situados a intervalos predeterminados en una dirección horizontal.
El primer miembro y el segundo miembro orientados en la dirección vertical impiden que el combustible contenido en el gas combustible que fluye en la boquilla de combustible se acumule en los miembros, dando lugar al impedimento de una reducción del rendimiento de estabilización de la llama.
En un quemador de combustión de acuerdo con un aspecto de la presente invención, el primer miembro y el segundo miembro están orientados en la dirección horizontal y situados a intervalos predeterminados en la dirección vertical.
El primer miembro y el segundo miembro orientados en la dirección horizontal pueden debilitar relativamente la ignición exterior en la dirección vertical y si la boquilla de aire secundario está dispuesta por encima y por debajo, pueden reducir una región de alta temperatura y alto contenido de oxígeno debido al aire de la boquilla de aire secundario.
Un quemador de combustión de acuerdo con un aspecto de la presente invención incluye además una boquilla de aire secundario que expulsa aire desde el lado externo de la boquilla de aire de combustión y está dispuesta al menos en ambos lados en una dirección de inclinación de la primera superficie inclinada del primer miembro en la boquilla de combustible.
La expulsión del aire secundario hacia el exterior de la boquilla de combustible, que no realiza estabilización de la llama exterior, permite que se suministre aire a las periferias externas de las llamas sin aumentar la emisión de NOx incluso si estas regiones tienen exceso de oxígeno. Cuando se usa un combustible de carbón, tal como carbón pulverizado, la escasez de aire puede producir sulfuro de hidrógeno, dando lugar a la corrosión de la pared del horno. Sin embargo, la boquilla de aire secundario puede suministrar suficiente aire a las periferias externas de las llamas y, por lo tanto, puede impedir que se produzca sulfuro de hidrógeno.
Un quemador de combustión de acuerdo con un aspecto de la presente invención incluye además una placa rectificadora que se extiende desde una primera porción de extremo hasta una segunda porción de extremo de la boquilla de combustible.
Si el ángulo de la boquilla de combustible se ajusta con una función de ajuste de ángulo del quemador de combustión, la placa rectificadora que se extiende desde la primera porción de extremo hasta la segunda porción de extremo de la boquilla de combustible puede guiar el gas combustible a lo largo de la placa rectificadora, originando así un flujo deseado.
La placa rectificadora se proporciona preferentemente de modo que se extienda ortogonal a la dirección en la que se ajusta el ángulo de la boquilla de combustible.
En un quemador de combustión de acuerdo con un aspecto de la presente invención, una pluralidad de placas rectificadoras están dispuestas en ambos extremos del primer miembro y del segundo miembro en la dirección del flujo de gas combustible.
Las placas rectificadoras dispuestas en ambos extremos del primer miembro y del segundo miembro en la dirección del flujo de gas combustible pueden guiar el gas combustible a la trayectoria de flujo intercalada entre las placas rectificadoras, dando lugar a una mejora en el rendimiento de estabilización de la llama del primer miembro y del segundo miembro.
En un quemador de combustión de acuerdo con un aspecto de la presente invención, la distancia entre las placas rectificadoras enfrentadas se expande gradualmente hacia un lado aguas abajo en la dirección del flujo del gas combustible.
La distancia entre las placas rectificadoras enfrentadas que se expanden gradualmente hacia el lado aguas abajo en la dirección del flujo del gas combustible reduce el caudal del gas combustible que fluye a lo largo del primer miembro y del segundo miembro, dando lugar a una nueva mejora en la función de estabilización de la llama.
Un quemador de combustión de acuerdo con un aspecto de la presente invención incluye además un tubo de carbón pulverizado conectado con el extremo aguas arriba de la boquilla de aire de combustión, teniendo el tubo de carbón pulverizado un extremo distal formado de modo que un área de sección transversal de una trayectoria se expande hacia el lado aguas abajo en la dirección del flujo de gas combustible, e incluyendo el tubo de carbón pulverizado una pluralidad de miembros de placa en el extremo distal.
Los miembros de placa dispuestos en el extremo distal del tubo de carbón pulverizado ocupan la trayectoria de flujo en el extremo distal del tubo de carbón pulverizado y, por lo tanto, pueden reducir el área de sección transversal de la trayectoria de flujo en el extremo distal del tubo de carbón pulverizado. Esta configuración puede impedir una disminución del caudal en el extremo distal del tubo de carbón pulverizado y, por lo tanto, puede impedir que el combustible sólido (carbón pulverizado) en el gas combustible se acumule en el extremo distal del tubo de carbón pulverizado o en el lado aguas arriba del flujo de gas combustible en la boquilla de combustible.
Una caldera de acuerdo con un aspecto de la presente invención incluye: un horno que es hueco e instalado en una dirección vertical; el quemador de combustión de acuerdo con uno cualquiera de los aspectos anteriores, dispuesto en el horno; y una chimenea dispuesta en una porción superior del horno.
Una caldera de acuerdo con un aspecto de la presente invención incluye además un suministrador de aire adicional dispuesto sobre el quemador de combustión en el horno.
Efectos ventajosos de la invención
Se puede impedir que el área de sección transversal de la trayectoria de flujo en la boquilla de combustible disminuya tanto como sea posible, y se puede impedir que el caudal del gas combustible se incremente aumente sin incrementar el tamaño de la boquilla de combustible. Esta configuración permite que el caudal del gas combustible se acerque a una velocidad de encendido y por lo tanto, impide que las llamas se apaguen, dando lugar a una mejor estabilización de la llama. Dado que la estabilización de la llama interior se aumenta en la boquilla de combustible, se promueve la combustión reductora en escasez de oxígeno, dando lugar a una reducción de NOx.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista frontal de un quemador de combustión de acuerdo con una primera realización.
La figura 2 es una vista en sección transversal horizontal (vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea II-II en la figura 1) del quemador de combustión.
La figura 3 es un diagrama de configuración esquemática que ilustra una caldera de carbón de acuerdo con la primera realización.
La figura 4 es una vista en planta que ilustra la configuración de colocación del quemador de combustión.
La figura 5 es una vista frontal de un quemador de combustión de acuerdo con una segunda realización.
La figura 6 es una vista en sección transversal vertical (vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea VI-VI en la figura 5) del quemador de combustión.
La figura 7 es una vista frontal que ilustra un primer ejemplo modificado del quemador de combustión.
La figura 8 es una vista frontal que ilustra un segundo ejemplo modificado del quemador de combustión.
La figura 9 es una vista en sección transversal horizontal que ilustra un tercer ejemplo modificado del quemador de combustión.
La figura 10 es una vista frontal del quemador de combustión ilustrado en la figura 9.
La figura 11 es una vista frontal que ilustra un ejemplo modificado de colocación de placas rectificadoras en la figura 9.
La figura 12 es una vista frontal que ilustra un ejemplo modificado de colocación de placas rectificadoras en la figura 9.
La figura 13 es una vista en sección transversal horizontal que ilustra un quemador de combustión en un ejemplo modificado del ilustrado en la figura 12.
La figura 14 es una vista en sección transversal vertical del quemador de combustión, tomada a lo largo de la línea A-A en la figura 13.
La figura 15 es una vista frontal del quemador de combustión ilustrado en la figura 13.
La figura 16 es una vista en sección transversal vertical del quemador de combustión ilustrado en la figura 13, cortado verticalmente.
La figura 17 es una vista en sección transversal vertical que ilustra un ejemplo modificado del quemador de combustión ilustrado en la figura 13.
Descripción de las realizaciones
Las realizaciones preferidas de un quemador de combustión y una caldera de acuerdo con la presente invención se describen en detalle a continuación con referencia a los dibujos adjuntos. Téngase en cuenta que la presente invención no está limitada por estas realizaciones y, cuando hay una pluralidad de realizaciones, incluye combinaciones de esas diversas realizaciones.
Primera realización
La figura 3 es un diagrama de configuración esquemático que ilustra una caldera de carbón de acuerdo con una primera realización, y la figura 4 es una vista en planta que ilustra la configuración de colocación de un quemador de combustión.
La caldera de la primera realización es una caldera de carbón pulverizado que usa carbón pulverizado obtenido por pulverización de carbón como combustible pulverizado (combustible sólido), combustiona el carbón pulverizado con quemadores de combustión y puede recoger el calor producido por la combustión.
Tal y como se ilustra en la figura 3, la caldera de carbón 10 de la primera realización es una caldera convencional e incluye un horno 11, un dispositivo de combustión 12 y una chimenea 13. El horno 11 está conformado como un tubo cuadrado hueco y está instalado en la dirección vertical. Una pared de horno del horno 11 está constituida por una tubería de transferencia de calor.
El dispositivo de combustión 12 está dispuesto en una porción inferior de la pared de horno (tubería de transferencia de calor) del horno 11. El dispositivo de combustión 12 incluye una pluralidad de quemadores de combustión 21, 22, 23, 24 y 25 montados en la pared de horno. En la presente realización, cada uno de los quemadores de combustión 21, 22, 23, 24, 25 está constituido por un conjunto de cuatro quemadores de combustión que están dispuestos a intervalos iguales en la dirección circunferencial, y cinco conjuntos, es decir, cinco filas están situados en la dirección vertical. Sin embargo, la forma del horno, el número de quemadores de combustión en una fila y el número de filas no están limitados por esta realización.
Los quemadores de combustión 21, 22, 23, 24 y 25 están conectados respectivamente con pulverizadores (pulverizadores/molinos de carbón) 31, 32, 33, 34, 35 a través de tubos de suministro de carbón pulverizado 26, 27, 28, 29, 30. Los pulverizadores 31, 32, 33, 34, 35 tienen cada uno una configuración en la que una mesa de molino que tiene un centro de árbol giratorio que se extiende en la dirección vertical está soportada en una carcasa para ser accionada para girar, y una pluralidad de rodillos de molino están soportados por encima de la mesa de molino para girar en sincronización con la rotación de la mesa del molino, que no se ilustra en los dibujos. Por lo tanto, el carbón alimentado entre los rodillos pulverizadores y la mesa de molino se pulveriza hasta un tamaño predeterminado en los pulverizadores. El carbón pulverizado se clasifica usando aire de transporte (aire primario) y luego se suministra a través de los tubos de suministro de carbón pulverizado 26, 27, 28, 29, 30 a los primeros quemadores de combustión 21, 22, 23, 24, 25.
El horno 11 está provisto de una caja de viento 36 en la posición de montaje de los quemadores de combustión 21, 22, 23, 24, 25. La caja de viento 36 está conectada con una primera porción de extremo de un conducto de aire 37. Un soplador 38 está montado en una segunda porción de extremo del conducto de aire 37. El horno 11 está provisto además de un suministrador de aire adicional (en lo sucesivo en el presente documento, denominado boquilla de aire adicional) 39 por encima de la posición de montaje de los quemadores de combustión 21, 22, 23, 24, 25. La boquilla de aire adicional 39 está conectada con una porción de extremo de un conducto de aire de ramificación 40 que se ramifica desde el conducto de aire 37. Por lo tanto, el aire de combustión (aire de combustión de gas combustible/aire secundario) enviado desde el soplador 38 se suministra a través del conducto de aire 37 a la caja de viento 36 y luego se suministra desde la caja de viento 36 a los quemadores de combustión 21, 22, 23, 24, 25, y el aire de combustión (aire adicional) enviado desde el soplador 38 se suministra a través del conducto de aire de ramificación 40 a la boquilla de aire adicional 39.
La chimenea 13 está conectada con una porción superior del horno 11. La chimenea 13 está provista de sobrecalentadores 51, 52, 53, recalentadores 54, 55 y economizadores de combustible 56, 57 para recoger el calor del gas de escape, y se intercambia calor entre el gas de escape producido por la combustión en el horno 11 y agua.
La chimenea 13 está conectada, en el lado aguas abajo, con un conducto de gas 58 a través del que se libera el gas de escape después del intercambio de calor. Un calentador de aire 59 está dispuesto entre el conducto de gas 58 y el conducto de aire 37, y se intercambia calor entre el aire que fluye en el conducto de aire 37 y el gas de escape que fluye en el conducto de gas 58, incrementando así la temperatura del aire de combustión suministrado a los quemadores de combustión 21, 22, 23, 24, 25.
El conducto de gas 58 está provisto de un dispositivo de desnitrificación, un precipitador electrostático, un soplador inducido y un dispositivo de desulfuración, y además está provisto de un embudo en una porción de extremo aguas abajo, que no se ilustra en los dibujos.
El dispositivo de combustión 12 se describirá ahora en detalle. Los quemadores de combustión 21,22, 23, 24, 25 que constituyen el dispositivo de combustión 12 tienen sustancialmente la misma configuración y, por tanto, el quemador de combustión 21 se describirá como un ejemplo de los quemadores de combustión.
Tal y como se ilustra en la figura 4, el quemador de combustión 21 está constituido por quemadores de combustión 21a, 21b, 21c, 21d que están dispuestos respectivamente en cuatro paredes del horno 11. Los quemadores de combustión 21a, 21b, 21c, 21d están conectados respectivamente con tubos de ramificación 26a, 26b, 26c, 26d que se ramifican desde el tubo de suministro de carbón pulverizado 26 y con tubos de ramificación 37a, 37b, 37c, 37d que se ramifican desde el conducto de aire 37.
Por lo tanto, los quemadores de combustión 21a, 21b, 21c, 21d inyectan una mezcla de aire-combustible de carbón pulverizado (gas combustible) del carbón pulverizado y del aire de transporte en el horno 11 e inyectan el aire de combustión (aire de combustión de gas combustible/aire secundario) al lado externo de la mezcla de aire-combustible de carbón pulverizado. La mezcla de aire-combustible de carbón pulverizado se inflama para formar cuatro llamas F1, F2, F3, F4. Las llamas F1, F2, F3, F4 forman un flujo C de llamas en remolino que se arremolina en sentido antihorario cuando se ve desde por encima del horno 11 (en la figura 4).
Tal y como se ilustra en las figuras 3 y 4, en la caldera de carbón 10 que tiene esta configuración, cuando los pulverizadores de carbón 31, 32, 33, 34 y 35 se activan, el combustible sólido se pulveriza y el carbón pulverizado se suministra a través de los tubos de suministro de carbón pulverizado 26, 27, 28, 29, 30 a los quemadores de combustión 21, 22, 23, 24, 25, junto con el aire de transporte. El aire de combustión calentado se suministra desde el conducto de aire 37 a través de la caja de viento 36 a los quemadores de combustión 21, 22, 23, 24, 25 y desde el conducto de aire de ramificación 40 a la boquilla de aire adicional 39. Luego, los quemadores de combustión 21, 22, 23, 24, 25 inyectan la mezcla de aire-combustible de carbón pulverizado del carbón pulverizado y del aire de transporte en el horno 11 e inyectan el aire de combustión en el horno 11. En ese momento, se produce la ignición para formar llamas. La boquilla de aire adicional 39 inyecta el aire adicional en el horno 11 para controlar la combustión. En el horno 11, la mezcla de aire-combustible de carbón pulverizado y el aire de combustión combustionan para generar llamas. Cuando se generan llamas en una porción inferior del horno 11, el gas de combustión (gas de escape) asciende en el horno 11 y se libera a la chimenea 13.
Es decir, los quemadores de combustión 21, 22, 23, 24, 25 inyectan la mezcla de aire-combustible de carbón pulverizado y el aire de combustión (parte del aire secundario) en una región de combustión A del horno 11. En ese momento, se produce la ignición para formar el flujo C de llamas en remolino en la región de combustión A. El flujo C de llamas en remolino asciende a una región de reducción B mientras se arremolina. La boquilla de aire adicional 39 inyecta el aire adicional por encima de la región de reducción B del horno 11. En el horno 11, la cantidad de aire suministrada se establece para que sea menor que la cantidad teórica de aire con respecto a la cantidad de carbón pulverizado suministrado, de modo que se mantenga una atmósfera de reducción en el interior. Después de que el NOx producido por la combustión del carbón pulverizado se reduce en el horno 11, se suministra aire adicional para completar la combustión oxidativa del carbón pulverizado, reduciendo así la emisión de NOx debido a la combustión del carbón pulverizado.
El agua suministrada desde una bomba de alimentación de agua (no ilustrada) se precalienta mediante los economizadores de combustible 56, 57, entonces se calienta a vapor saturado mientras se suministra a un tambor de vapor (no ilustrado) y a tubos de agua (no ilustrados) en la pared de horno, y se alimenta al tambor de vapor (no ilustrado). El vapor saturado en el tambor de vapor (no ilustrado) se introduce en los sobrecalentadores 51, 52, 53 y se sobrecalienta con el gas de combustión. El vapor sobrecalentado generado por los sobrecalentadores 51, 52, 53 se suministra a una planta de generación de potencia (por ejemplo, una turbina) (no ilustrada). El vapor extraído en medio de un proceso de expansión de la turbina se introduce en los recalentadores 54, 55, se sobrecalienta de nuevo y se devuelve a la turbina. El horno 11 en la descripción anterior es de tipo tambor (un tambor de vapor) pero no se limita a esta configuración.
Luego, después de que el gas de escape pasa a través de los economizadores de combustible 56, 57 de la chimenea 13, el dispositivo de desnitrificación, el precipitador electrostático y el dispositivo de desulfuración (no ilustrado) eliminan respectivamente una sustancia tóxica tal como NOx con un catalizador, material particulado y azufre del gas de escape en el conducto de gas 58. Luego, el gas de escape se libera a la atmósfera a través del embudo.
El quemador de combustión 21 (21a, 21b, 21c, 21d) que tiene está configuración se describirá ahora en detalle. La figura 1 es una vista frontal del quemador de combustión de acuerdo con la primera realización, y la figura 2 es una vista en sección transversal horizontal (vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea II-II en la figura 1) del quemador de combustión.
Tal y como se ilustra en las figuras 1 y 2, el quemador de combustión 21 está provisto de una boquilla de combustible 61, una boquilla de aire de combustión 62 y una boquilla de aire secundario 63 en este orden desde el centro, y provisto de un miembro interior 64 en el interior de la boquilla de combustible 61.
La boquilla de combustible 61 puede expulsar la mezcla de aire-combustible pulverizado (en lo sucesivo en el presente documento, denominada gas combustible) 301 del carbón pulverizado (combustible sólido) y del aire de transporte (aire primario). La boquilla de aire de combustión 62 está dispuesta en el lado externo de la boquilla de combustible 61 y puede expulsar parte del aire de combustión (aire de combustión de gas combustible) 302 al lado periférico externo del gas combustible 301 expulsado desde la boquilla de combustible 61. La boquilla de aire secundario 63 está dispuesta en el lado externo de la boquilla de aire de combustión 62 y puede expulsar parte del aire de combustión (en lo sucesivo en el presente documento, denominado aire secundario) 303 al lado periférico externo del aire de combustión de gas combustible 302 expulsado desde la boquilla de aire de combustión 62.
El miembro interior 64 está dispuesto en la boquilla de combustible 61 y en un extremo distal de la boquilla de combustible 61, es decir, aguas abajo en la dirección del flujo del gas combustible 301, y funciona como un miembro para inflamar el gas combustible 301 y estabilizar las llamas o guiar el combustible. El miembro interior 64 está constituido por dos primeros miembros 71, dos segundos miembros 72 y un tercer miembro 73. Los primeros miembros 71, los segundos miembros 72 y el tercer miembro 73 están orientados en la dirección horizontal y situados a intervalos predeterminados en la dirección horizontal. Aquí, la dirección vertical incluye una dirección que tiene un ángulo muy pequeño con respecto a la dirección vertical.
Los primeros miembros 71 están dispuestos en el extremo distal de la boquilla de combustible 61 en ambos lados radiales (los lados cercanos a las superficies de pared interna 61a de la boquilla de combustible 61) de la línea axial (la línea central de la boquilla de combustible 61) O que se extiende en la dirección de expulsión del gas combustible 301, a intervalos predeterminados (espacios) desde las superficies de pared interna 61a de la boquilla de combustible 61. Los primeros miembros 71 están conformados cada uno como una placa que se extiende en la dirección vertical y la dirección de expulsión del gas combustible 301. Los segundos miembros 72 están dispuestos en el extremo distal de la boquilla de combustible 61 a intervalos predeterminados (espacios) en ambos lados horizontalmente externos (los lados cercanos a las superficies de pared interna 61a de la boquilla de combustible 61) de los respectivos primeros miembros 71 y a intervalos predeterminados (espacios) desde las superficies de pared interna 61a de la boquilla de combustible 61. Los segundos miembros 72 están conformados cada uno como una placa que se extiende en la dirección vertical y la dirección de expulsión del gas combustible 301. El tercer miembro 73 está dispuesto en el extremo distal de la boquilla de combustible 61 en la línea axial (la línea central de la boquilla de combustible 61) O que se extiende en la dirección de expulsión del gas combustible 301, a intervalos predeterminados (espacios) desde los primeros miembros 71. El tercer miembro 73 está conformado como una placa que se extiende en la dirección vertical y la dirección de expulsión del gas combustible 301.
La boquilla de combustible 61 y la boquilla de aire de combustión 62 tienen cada una una estructura tubular larga. La boquilla de combustible 61 define una trayectoria de flujo de gas combustible P1 con cuatro superficie de pared interna 61a planas. La trayectoria de flujo de gas combustible P1 se extiende en la dirección longitudinal y tiene una sección transversal de trayectoria de flujo idéntica. La boquilla de combustible 61 está provista de una abertura rectangular 61b en el extremo distal (extremo aguas abajo). La boquilla de aire de combustión 62 define una trayectoria de flujo de aire de combustión P2 con cuatro superficies de pared externa 61c planas de la boquilla de combustible 61 y cuatro superficies de pared interna 62a planas. La trayectoria de flujo de aire de combustión P2 se extiende en la dirección longitudinal y tiene una sección transversal de trayectoria de flujo idéntica. La boquilla de aire de combustión 62 está provista de una abertura 62b en forma de anillo rectangular en el extremo distal (extremo aguas abajo). Esta configuración permite que la boquilla de combustible 61 y la boquilla de aire de combustión 62 formen una estructura tubular doble.
La boquilla de aire secundario 63 tiene una estructura tubular larga dispuesta en el lado externo de la boquilla de combustible 61 y de la boquilla de aire de combustión 62. La boquilla de aire secundario 63 tiene una estructura tubular que tiene cuatro secciones transversales rectangulares y está constituida por cuerpos principales de boquilla de aire secundario 63a, 63b, 63c, 63d que están dispuestos independientemente por encima, por debajo, a la izquierda y a la derecha de la boquilla de aire de combustión 62 en espacios predeterminados en el lado externo de la boquilla de aire de combustión 62. La boquilla de aire secundario 63 define cuatro trayectorias de flujo de aire secundario P31, P32, P33, P34 con los cuatro cuerpos principales de boquilla de aire secundario 63a, 63b, 63c, 63d. Las trayectorias de flujo de aire secundario P31, P32, P33, P34 se extienden en la dirección longitudinal y tienen una sección transversal de trayectoria de flujo idéntica. La boquilla de aire secundario 63 está provista de una abertura 63e en forma de anillo rectangular en el extremo distal (extremo aguas abajo).
La boquilla de combustible 61 y la boquilla de aire de combustión 62 pueden tener una forma rectangular en lugar de una forma cuadrada regular. En este caso, las esquinas pueden ser curvadas. Una estructura tubular con esquinas curvadas puede mejorar la resistencia de la boquilla. Como alternativa, la forma puede ser cilíndrica.
Por lo tanto, la abertura 62b de la boquilla de aire de combustión 62 (trayectoria de flujo de aire de combustión P2) está dispuesta en el lado externo de la abertura 61b de la boquilla de combustible 61 (trayectoria de flujo de gas combustible P1). La abertura 63e de la boquilla de aire secundario 63 (trayectoria de flujo de aire secundario P3) está dispuesta en el lado externo de la abertura 62b de la boquilla de aire de combustión 62 (trayectoria de flujo de aire de combustión P2) a intervalos predeterminados. Las aberturas 61b, 62b, 63e de la boquilla de combustible 61, de la boquilla de aire de combustión 62 y de la boquilla de aire secundario 63 están situadas en la misma posición en la dirección del flujo del gas combustible 301 y del aire para estar alineadas en el mismo plano.
La boquilla de aire secundario 63 puede tener una estructura tubular rectangular doble dispuesta en el lado externo de la boquilla de aire de combustión 62 en lugar de estar constituida por los cuatro cuerpos principales de boquilla de aire secundario 63a, 63b, 63c, 63d. La boquilla de aire secundario 63 puede estar constituida únicamente por los cuerpos principales de boquilla de aire secundario superior e inferior 63a, 63b o únicamente por los cuerpos principales de boquilla de aire secundario izquierdo y derecho 63c, 63d en lugar de los cuerpos principales de boquilla de aire secundario 63a, 63b, 63c, 63d. Además, cada uno de los cuerpos principales de boquilla de aire secundario 63a, 63b, 63c, 63d de la boquilla de aire secundario 63 puede estar provisto de un mecanismo de ajuste de apertura de amortiguador para ajustar la cantidad de aire secundario 303 expulsado.
Cada uno de los primeros miembros 71 está constituido por una porción plana 81 que tiene una anchura constante y por una porción ensanchada 82 proporcionada integralmente en el extremo delantero (extremo aguas abajo en la dirección del flujo del gas combustible 301) de la porción plana 81, en una sección transversal en la dirección horizontal (figura 2). La porción plana 81 tiene una anchura constante en la dirección del flujo del gas combustible 301. La porción ensanchada 82 tiene una anchura que se ensancha hacia la dirección del flujo del gas combustible 301. La porción ensanchada 82 tiene una sección transversal horizontal sustancialmente conformada como un triángulo isósceles y tiene un extremo de base conectado con la porción plana 81, un extremo distal que se ensancha hacia el lado aguas abajo en la dirección del flujo del gas combustible 301 y un extremo delantero que es un plano ortogonal a la dirección del flujo del gas combustible 301. Es decir, la porción ensanchada 82 incluye una primera superficie de guía (primera superficie inclinada) 82a inclinada hacia dentro en la dirección de la anchura (hacia la línea central O de la boquilla de combustible 61), una segunda superficie de guía (primera superficie inclinada) 82b inclinada hacia fuera en la dirección de la anchura (hacia la superficie de pared interna 61a de la boquilla de combustible 61) y una superficie de extremo 82c dispuesta en el lado de extremo delantero. La esquina formada por la primera superficie de guía 82a y la superficie de extremo 82c y la esquina formada por la segunda superficie de guía 82b y la superficie de extremo 82c son bordes de fin de inclinación (primeros bordes de fin de inclinación) donde termina la inclinación de las superficies de guía inclinadas 82a, 82b. El flujo de gas combustible se separa en estos bordes de fin de inclinación que son esquinas.
La porción ensanchada 82 tiene una anchura constante en su dirección longitudinal (dirección vertical) pero puede tener anchuras variadas. La primera superficie de guía 82a, la segunda superficie de guía 82b y la superficie de extremo 82c son deseablemente planos pero pueden estar dobladas o curvadas de manera cóncava o convexa. La porción ensanchada 82 tiene una sección transversal horizontal sustancialmente conformada como un triángulo isósceles. Sin embargo, no se pretende tal limitación, y la sección transversal horizontal puede tener una forma en la que la superficie de extremo 82c sea cóncava o en forma de Y.
Cada uno de los segundos miembros 72 está constituido por una porción plana 83 que tiene una anchura constante y por una porción ensanchada 84 proporcionada integralmente en el extremo delantero (extremo aguas abajo en la dirección del flujo del gas combustible 301) de la porción plana 83, en una sección transversal cortada en dirección horizontal (figura 2). La porción plana 83 tiene una anchura constante en la dirección del flujo del gas combustible 301. La porción ensanchada 84 tiene una anchura que se ensancha hacia la dirección del flujo del gas combustible 301. La porción ensanchada 84 tiene una sección transversal horizontal sustancialmente conformada como un triángulo recto y tiene un extremo de base conectado con la porción plana 83, un extremo distal que se ensancha hacia el lado aguas abajo en la dirección del flujo del gas combustible 301 y un extremo delantero que es un plano ortogonal a la dirección del flujo del gas combustible 301. Es decir, la porción ensanchada 84 incluye una primera superficie de guía (segunda superficie inclinada) 84a inclinada hacia dentro en la dirección de la anchura (hacia la línea central O de la boquilla de combustible 61) y una superficie de extremo 84c dispuesta en el lado de extremo delantero, y no tiene una superficie de guía en el lado externo en la dirección de la anchura (en la superficie de pared interna 61a del lado de la boquilla de combustible 61) y en su lugar tiene un plano que continúa desde una superficie de extremo de la porción plana 83. La esquina formada por la primera superficie de guía 84a y la superficie de extremo 84c es un borde de fin de inclinación (segundo borde de fin de inclinación) donde termina la inclinación de la superficie de guía inclinada 84a. El flujo de gas combustible se separa en este borde de fin de inclinación que es una esquina.
La porción ensanchada 84 tiene una anchura constante en su dirección longitudinal (dirección vertical) pero puede tener anchuras variadas. Una porción ensanchada 84 más pequeña puede intensificar relativamente la ignición interior. La primera superficie de guía 84a y la superficie de extremo 84c son deseablemente planares pero pueden estar dobladas o curvadas de manera cóncava o convexa. La porción ensanchada 84 tiene una sección transversal horizontal sustancialmente conformada como un triángulo recto. Sin embargo, no se pretende tal limitación, y la sección transversal horizontal puede tener una forma en la que la superficie de extremo 84c sea cóncava o en la que se doble un objeto planar.
El tercer miembro 73 está constituido por una porción plana 85 que tiene una anchura constante y por una porción ensanchada 86 proporcionada integralmente en el extremo delantero (extremo aguas abajo en la dirección del flujo del gas combustible 301) de la porción plana 85, en una sección transversal en la dirección horizontal (figura 2). La porción plana 85 tiene una anchura constante en la dirección del flujo del gas combustible 301. La porción ensanchada 86 tiene una anchura que se ensancha hacia la dirección del flujo del gas combustible 301. La porción ensanchada 86 tiene una sección transversal horizontal sustancialmente conformada como un triángulo isósceles y tiene un extremo de base conectado con la porción plana 85, un extremo distal que se ensancha hacia el lado aguas abajo en la dirección del flujo del gas combustible 301 y un extremo delantero que es un plano ortogonal a la dirección del flujo del gas combustible 301. Es decir, la porción ensanchada 86 incluye una primera superficie de guía (tercera superficie inclinada) 86a inclinada hacia uno de los primeros miembros 71, una segunda superficie de guía (tercera superficie inclinada) 86b inclinada hacia el otro primer miembro 71 y una superficie de extremo 86c dispuesta en el lado de extremo delantero. La esquina formada por la primera superficie de guía 86a y la superficie de extremo 86c y la esquina formada por la segunda superficie de guía 86b y la superficie de extremo 86c son bordes de fin de inclinación (terceros bordes de fin de inclinación) donde termina la inclinación de las superficies de guía inclinadas 86a, 86b. El flujo de gas combustible se separa en estos bordes de fin de inclinación que son esquinas.
La porción ensanchada 86 tiene una anchura constante en la dirección longitudinal de la misma (dirección vertical) pero puede tener anchuras variadas. La primera superficie de guía 86a, la segunda superficie de guía 86b y la superficie de extremo 86c son deseablemente planos pero pueden estar dobladas o curvadas de manera cóncava o convexa. La porción ensanchada 86 tiene una sección transversal horizontal sustancialmente conformada como un triángulo isósceles. Sin embargo, no se pretende tal limitación, y la sección transversal horizontal puede tener una forma en la que la superficie de extremo 86c sea cóncava o en forma de Y.
Aquí, los espacios que tienen intervalos predeterminados están definidos entre los primeros miembros 71, los segundos miembros 72, el tercer miembro 73 y las superficies de pared interna de la boquilla de combustible 61 como se ha descrito anteriormente. Estos intervalos predeterminados son mayores que al menos las anchuras de las porciones ensanchadas 82, 84, 86 de los miembros 71, 72, 73 o no hacen que al menos las porciones ensanchadas 82, 84, 86 de los miembros 71, 72, 73 interfieran (entren en contacto) entre sí o con las superficies de pared interna 61a de la boquilla de combustible 61 en caso de elongación térmica.
La boquilla de combustible 61 incluye, como miembro interior 64 de la misma, los miembros primeros, segundos y tercero 71, 72, 73, dispuestos en el interior a intervalos predeterminados en la dirección de la anchura (dirección horizontal). Los miembros segundos y tercero 72, 73 están provistos respectivamente de las porciones ensanchadas 84, 86 en los extremos distales. Las porciones ensanchadas 84, 86 tienen respectivamente las superficies de extremo 84c, 86c situadas en la misma posición que la abertura 61b de la boquilla de combustible 61 en la dirección del flujo del gas combustible 301 para estar alineadas en el mismo plano. Los primeros miembros 71 están provistos de las porciones ensanchadas 82 en los extremos distales. Las porciones ensanchadas 82 tienen las superficies de extremo 82c situadas aguas arriba de la abertura 61b de la boquilla de combustible 61 en la dirección de expulsión del gas combustible 301. Es decir, las superficies de extremo 84c, 86c de las porciones ensanchadas 84, 86 de los miembros segundos y tercero 72, 73 están en la misma posición que la abertura 61b de la boquilla de combustible 61 en la dirección de expulsión del gas combustible 301. Las superficies de extremo 82c de las porciones ensanchadas 82 de los primeros miembros 71 están situadas en una posición alejada de la abertura 61b de la boquilla de combustible 61 (las superficies de extremo 84c, 86c de las porciones ensanchadas 84, 86) hacia el lado aguas arriba en la dirección de expulsión del gas combustible 301 por una distancia L predeterminada.
Aquí, la distancia L predeterminada es 0,001D o mayor y 1,0D o menor, preferentemente 0,03D o mayor y 0,5D o menor, y más preferentemente 0,05D o mayor y 0,3D o menor, donde D es un diámetro equivalente de la abertura de la boquilla de combustible 61.
Los límites superior e inferior descritos anteriormente se determinan desde los siguientes puntos de vista. Si la distancia predeterminada está por debajo del límite inferior, la distancia entre los primeros miembros 71, los segundos miembros 72 y el tercer miembro 73 es demasiado corta, por lo tanto, no se obtiene la ventaja de que el área de sección transversal de la trayectoria de flujo se asegure desplazando los miembros en posición. Si la distancia predeterminada está por encima del límite superior, una región de recirculación formada con los primeros miembros 71 desaparece antes que los segundos miembros 72 y el tercer miembro 73, por lo tanto, no se obtiene la ventaja de que el combustible (carbón pulverizado) se guíe desde los segundos miembros 72 y el tercer miembro 73 a la región de recirculación en los primeros miembros 71.
Los extremos superiores y los extremos inferiores de las porciones traseras de los miembros primeros, segundos y tercero 71, 72, 73 están soportados por las superficies de pared interna 61a de la boquilla de combustible 61 a través de miembros de soporte 87, 88. Los miembros de soporte 87, 88 están fijados a las porciones superiores y a las porciones inferiores de las superficies de pared interna 61a de la boquilla de combustible 61 y soportan los extremos superiores y los extremos inferiores de los miembros primeros, segundos y tercero 71, 72, 73.
Aquí, los miembros primeros, segundos y tercero 71, 72, 73 están fijados a los miembros de soporte 87, 88 fijados a las superficies de pared interna 61a de la boquilla de combustible 61. Sin embargo, la presente invención no está limitada a esta configuración. Por ejemplo, las superficies de extremo 82c de las porciones ensanchadas 82 de los primeros miembros 71 se retraen de la abertura 61b de la boquilla de combustible 61 en la distancia L predeterminada. La distancia L predeterminada para determinar la posición de las porciones ensanchadas 82 puede cambiarse dependiendo del tipo y cantidad de combustible expulsado. Por lo tanto, los primeros miembros 71 se proporcionan deseablemente de modo que sus posiciones sean ajustables en la dirección de expulsión del gas combustible 301. En una configuración específica, por ejemplo, los carriles de guía 89 que se extienden en la dirección de expulsión del gas combustible 301 pueden fijarse en los miembros de soporte 87, 88 en las superficies de pared interna 61a de la boquilla de combustible 61 y soportan los primeros miembros 71 (porciones planas 81) de forma móvil. En este caso, los primeros miembros 71 pueden moverse para ajustarlos con respecto a los carriles de guía 89 y luego bloquearse con plantillas tales como pernos. Además, se puede proporcionar un dispositivo de accionamiento (tal como un cilindro hidráulico y un motor) para mover los primeros miembros 71 con respecto a los carriles de guía 89 para su ajuste.
En la boquilla de combustible 61, los miembros primeros, segundos y tercero 71, 72, 73 como el miembro interior 64 están soportados por los miembros de soporte 87, 88. Por lo tanto, la trayectoria de flujo de gas combustible P1 se divide en seis regiones. Es decir, la trayectoria de flujo de gas combustible P1 se divide en primeras trayectorias de flujo de gas combustible P11 entre el tercer miembro 73 y los primeros miembros 71, segundas trayectorias de flujo de gas combustible P12 entre los primeros miembros 71 y los segundos miembros 72, y terceras trayectorias de flujo de gas combustible P13 entre los segundos miembros 72 y las superficies de pared interna 61a de la boquilla de combustible 61.
Téngase en cuenta que los miembros de soporte 87, 88, que soportan los miembros 71, 72, 73, no tienen influencia sobre el flujo del gas combustible 301 y tienen la menor anchura posible (espesor más delgado posible) menor que la de los miembros 71, 72, 73 (porciones planas 81, 83, 85, porciones ensanchadas 82, 84, 86). Los miembros de soporte 87, 88 soportan las porciones planas 81, 83, 85 de los miembros 71, 72, 73 en la presente realización pero pueden soportar las porciones ensanchadas 82, 84, 86 o tanto las porciones planas 81, 83, 85 como las porciones ensanchadas 82, 84, 86. Las posiciones en las que los miembros de soporte 87, 88 soportan los miembros 71, 72, 73 en la dirección circunferencial no están limitadas por la realización.
En el quemador de combustión 21 que tiene esta configuración, el gas combustible (carbón pulverizado y aire primario) 301 fluye en la trayectoria de flujo de gas combustible P1 de la boquilla de combustible 61 y es expulsado a través de la abertura 61b al horno 11 (véase la figura 3). El aire de combustión de gas combustible 302 fluye en la trayectoria de flujo de aire de combustión P2 de la boquilla de aire de combustión 62 y es expulsado a través de la abertura 62b hacia el lado externo del gas combustible 301. El aire secundario 303 fluye en la trayectoria de flujo de aire secundario P3 de la boquilla de aire secundario 63 y es expulsado a través de la abertura 63e hacia el lado externo del aire de combustión para el gas combustible 301. En ese momento, el gas combustible (carbón pulverizado y aire primario) 301, el aire de combustión de gas combustible 302 y el aire secundario 303 son expulsados como flujos de avance recto en la dirección de la línea axial del quemador (a lo largo de la línea central O) sin remolinos.
Aquí, el gas combustible 301 fluye mientras se ramifica por los primeros miembros 71, los segundos miembros 72 y el tercer miembro 73 en la abertura 61b de la boquilla de combustible 61, y se inflama y combustiona en esta posición para convertirse en gas de combustión. El aire de combustión de gas combustible 302 expulsado alrededor de la periferia externa del gas combustible 301 promueve la combustión del gas combustible 301. Además, el aire secundario 303 expulsado alrededor de las periferias externas de las llamas de combustión ajusta la proporción del aire de combustión de gas combustible 302 y del aire secundario 303, permitiendo una combustión óptima.
Cada una de las porciones ensanchadas 82, 84, 86 de los primeros miembros 71, de los segundos miembros 72 y del tercer miembro 73 que constituyen el miembro interior 64 tiene una forma de bifurcación, de modo que el gas combustible 301 fluye a lo largo de las superficies de guía 82a, 82b, 84a, 86a, 86b de las porciones ensanchadas 82, 84, 86 y luego gira hacia los lados de las superficies de extremo 82c, 84c, 86c, formando así una región de recirculación delante de las superficies de extremo 82c, 84c, 86c. Por lo tanto, la ignición del gas combustible 301 y la estabilización de la llama se realizan en esta región de recirculación, logrando la estabilización de la llama interior de las llamas de combustión (estabilización de la llama en la región central del lado de la línea central O en la boquilla de combustible 61). Las porciones periféricas externas de las llamas de combustión tienen entonces temperaturas bajas, y el aire secundario 303 puede reducir las temperaturas de las llamas de combustión en una atmósfera con alto contenido de oxígeno, dando lugar a una reducción en la emisión de NOx en las porciones periféricas externas de las llamas de combustión.
Las porciones ensanchadas 82 de los primeros miembros 71 están posicionadas aguas arriba de las porciones ensanchadas 84, 86 de los miembros segundos y tercero 72, 73 en la dirección de expulsión del gas combustible 301. Esta configuración desplaza la posición de estrechamiento de la trayectoria de flujo de gas combustible P1 de la boquilla de combustible 61 en la dirección de expulsión del gas combustible 301, reduce una región donde la trayectoria de flujo se estrecha significativamente y reduce el caudal del gas combustible 301 en las posiciones de las porciones ensanchadas 82, 84, 86. Por lo tanto, la ignición interior y la estabilización de la llama interior pueden aumentarse sin incrementar el tamaño de la boquilla de combustible 61.
El gas combustible 301 forma una región de recirculación con las superficies de guía 82a, 82b de las porciones ensanchadas 82 de los primeros miembros 71, en primer lugar. Esta región de recirculación se forma en la boquilla de combustible 61 y, por lo tanto, es difícil recibir calor radiante de una llama adyacente en el horno, dando lugar a una ignición interior y a una estabilización de la llama interior favorables, a un consumo eficiente de aire desde el interior de la boquilla de combustible 61 y al impedimento de la ignición exterior. A continuación, después de que se haya formado la región de recirculación con las superficies de guía 82a, 82b de las porciones ensanchadas 82 de los primeros miembros 71, el gas combustible 301 forma una región de recirculación con las superficies de guía 84a, 86a, 86b de las porciones ensanchadas 84, 86 de los segundos miembros 72 y del tercer miembro 73. Dado que las porciones ensanchadas 82, 84, 86 de los miembros 71, 72, 73 están en diferentes posiciones en la dirección del flujo del gas combustible, el caudal del gas combustible 301 puede reducirse en las porciones ensanchadas 82, 84, 86 de los miembros 71, 72, 73 en comparación con la configuración en la que las porciones ensanchadas de los miembros están en la misma posición en la dirección del flujo del gas combustible. Así mismo, el carbón pulverizado guiado por la superficie de guía 82a, 82b fluye hacia las superficies de extremo 84c, 86c en el lado aguas abajo, y por lo tanto se incrementa la cantidad de carbón pulverizado. Esto también puede aumentar la ignición interior y la estabilización de la llama interior. Aquí, los primeros miembros 71 funcionan no solo como estabilizadores de llama sino también como miembros de guía que guían el carbón pulverizado hacia los segundos miembros 72 y hacia el tercer miembro 73 en el lado aguas abajo.
Las porciones ensanchadas 84 de los segundos miembros 72 tienen las superficies de guía 84a solo en los lados del primer miembro 71 y las formas planas en los lados de la superficie de pared interna 61a de la boquilla de combustible 61. Esta configuración no permite que se forme una región de recirculación en las terceras trayectorias de flujo de gas combustible P13, que no tienen una función de estabilización de llama, entre las superficies de pared interna 61a de la boquilla de combustible 61 y los segundos miembros 72, dando lugar al impedimento de la ignición exterior.
La boquilla de aire secundario 63 expulsa el aire secundario 303 para rodear la boquilla de combustible 61 no solo desde arriba y desde abajo sino también desde la izquierda y la derecha, es decir, sobre toda la periferia. Por lo tanto, es difícil formar una región de alta temperatura y alto contenido de oxígeno parcialmente en la dirección circunferencial, y el nivel de oxígeno se uniformiza en la dirección circunferencial, dando lugar a una reducción en la emisión de NOx en las porciones periféricas externas de las llamas de combustión.
El quemador de combustión en la primera realización está provisto de la boquilla de combustible 61 que expulsa el gas combustible 301 que es una mezcla de carbón pulverizado y aire, de la boquilla de aire de combustión 62 que expulsa aire desde el lado externo de la boquilla de combustible 61 y del miembro interior 64 que funciona como una sección de estabilización de llama o como un miembro de guía que difunde la dirección de expulsión del gas combustible 301, y está provisto de los primeros miembros 71 dispuestos aguas arriba de la abertura 61b de la boquilla de combustible 61 en la dirección de expulsión del gas combustible 301, y de los segundos miembros 72 dispuestos aguas abajo del primer miembro 71 en la dirección de expulsión del gas combustible 301 y en ambos lados de los primeros miembros 71 en la dirección ensanchada.
Por lo tanto, el gas combustible 301 que fluye en la boquilla de combustible 61 puede mantener la combustión con las regiones de recirculación formadas aguas abajo de los miembros 71, 72. Aquí, dado que los primeros miembros 71 y los segundos miembros 72 se desplazan en posición en la dirección de expulsión del gas combustible 301, el caudal se reduce en la abertura 61b de la boquilla de combustible 61, dando lugar a una mejora en la estabilidad de la llama sin incrementar el tamaño de la boquilla de combustible 61. El gas combustible 301 suministrado desde los segundos miembros 72 a la región de recirculación formada con los primeros miembros 71 puede mejorar la estabilidad de la llama. La ignición del gas combustible 301 y la estabilización de la llama se realizan en los primeros miembros 71 y en los segundos miembros 72 en este orden, y la ignición se produce relativamente desde la porción central de la sección transversal del flujo de gas combustible. Por lo tanto, el carbón pulverizado se puede recoger de forma eficaz para aumentar así la estabilización de la llama interior. Por consiguiente, se puede mejorar el rendimiento de estabilización de la llama interior.
En el quemador de combustión en la primera realización, las superficies de guía 82a, 82b de las porciones ensanchadas 82 de los primeros miembros 71 se proporcionan en los lados del centro O de la línea axial en la boquilla de combustible 61 y en los lados de la superficie de pared interna 61a de la boquilla de combustible 61, y las superficies de guía 84a de las porciones ensanchadas 84 de los segundos miembros 72 se proporcionan solo en los lados del centro O de la línea axial en la boquilla de combustible 61. Esta configuración permite que el gas combustible 301 se ensanche en ambos lados por las superficies de guía 82a, 82b de los primeros miembros 71 y forme la región de recirculación, y que se ensanche solo en los lados del primer miembro 71 por las superficies de guía 84a de los segundos miembros 72 y forme la región de recirculación, dando lugar al impedimento de la estabilización de la llama exterior en la boquilla de combustible 61 y a una reducción en la emisión de NOx.
El quemador de combustión en la primera realización está provisto de los primeros miembros 71 en pluralidad a intervalos predeterminados y de los segundos miembros 72 a intervalos predeterminados en ambos lados hacia las superficies de pared interna 61a de la boquilla de combustible 61 con respecto a los primeros miembros 71. Los primeros miembros 71 y los segundos miembros 72 están por lo tanto situados de forma eficaz para enfrentarse entre sí, de modo que las regiones de recirculación puedan formarse de forma apropiada.
En el quemador de combustión en la primera realización, el tercer miembro 73 está dispuesto entre los primeros miembros 71. Los primeros miembros 71 posicionados aguas arriba en la dirección de expulsión del gas combustible 301 están por lo tanto dispuestos entre los segundos miembros 72 y el tercer miembro 73 posicionado en la abertura 61b de la boquilla de combustible 61, de modo que los miembros 71, 72, 73 se posicionan alternativamente en la dirección de expulsión del gas combustible 301 en la boquilla de combustible 61. Esta configuración incrementa las combinaciones de los miembros 71, 72, 73 desplazados en posición en la dirección de expulsión del gas combustible 301 y, por lo tanto, reduce el caudal de la expulsión. El suministro de carbón pulverizado desde el tercer miembro 73 a la región de recirculación formada con los primeros miembros 71 puede mejorar el rendimiento de estabilización de la llama interior. Aquí, el tercer miembro 73 también funciona como un miembro de guía que guía el carbón pulverizado hacia los primeros miembros 71.
En el quemador de combustión en la primera realización, los primeros miembros 71 se proporcionan de modo que sus posiciones sean ajustables en la dirección de expulsión del gas combustible 301. Por lo tanto, por ejemplo, si se cambia el tipo de carbón pulverizado, cambiar las posiciones de los primeros miembros 71 hacia el lado aguas arriba o aguas abajo en la dirección de expulsión del gas combustible 301, dependiendo del tipo de carbón pulverizado, asegura un rendimiento de estabilización de la llama interior favorable. Es decir, es deseable que cuando se use carbón pulverizado (carbón) que es difícil de combustionar, los primeros miembros 71 se ajusten moviéndolos aguas arriba en la dirección de expulsión del gas combustible 301, y cuando se use carbón pulverizado (carbón) que combustiona fácilmente, los primeros miembros 71 se ajusten moviéndolos aguas abajo en la dirección de expulsión del gas combustible 301.
En el quemador de combustión en la primera realización, los primeros miembros 71, los segundos miembros 72 y el tercer miembro 73 están orientados en la dirección horizontal y situados a intervalos predeterminados en la dirección horizontal. Esta configuración impide que el carbón pulverizado contenido en el gas combustible 301 que fluye en la boquilla de combustible 61 se acumule en los miembros 71, 72, 73 y puede evitar por lo tanto una disminución del rendimiento de estabilización de la llama.
En el quemador de combustión en la primera realización, la boquilla de aire secundario 63 está dispuesta por encima, por debajo, a la izquierda y a la derecha de la boquilla de combustible 61. Esta configuración permite que el aire secundario sea expulsado hacia fuera de los segundos miembros 72, que no tienen una función de estabilización de la llama en el lado externo. Por lo tanto, incluso si estas regiones tienen exceso de oxígeno, se puede suministrar aire a las periferias externas de las llamas sin incrementar la emisión de Nox. Cuando se usa un combustible de carbón, tal como carbón pulverizado, la escasez de aire puede producir sulfuro de hidrógeno, dando lugar a la corrosión de la pared del horno. Sin embargo, la boquilla de aire secundario 63 puede suministrar suficiente aire a las periferias externas de las llamas y, por lo tanto, impedir que se produzca sulfuro de hidrógeno.
La caldera en la primera realización está provista del horno 11 que es hueco y está instalado en la dirección vertical, del quemador de combustión 21 dispuesto en el horno 11 y de la chimenea 13 dispuesta en la porción superior del horno 11. Esta configuración permite el quemador de combustión 21 mejore el rendimiento de estabilización de la llama interior, dando lugar a una mejora en la eficacia de la caldera. El quemador de combustión 21 en la presente realización se describe como un tipo de encendido de esquina en el que los quemadores de combustión 21 están dispuestos en las esquinas del horno 11 pero puede aplicarse a un tipo de encendido opuesto en el que los quemadores de combustión 21 están dispuestos en el horno 11 para enfrentarse entre sí.
Los primeros miembros 71, los segundos miembros 72 y el tercer miembro 73 descritos en la presente realización funcionan todos como estabilizadores de llama; sin embargo, cada uno de los miembros puede funcionar como un miembro de guía que guía el carbón pulverizado hacia otro miembro sin funcionar como un estabilizador de llama. Por ejemplo, cuando el carbón pulverizado es guiado desde los primeros miembros 71 hacia los segundos miembros 72 y el tercer miembro 73, los primeros miembros 71 funcionan como miembros de guía. En este caso, los primeros miembros 71 pueden no funcionar como estabilizadores de llama. Cuando el carbón pulverizado se suministra desde los segundos miembros 72 o el tercer miembro 73 a la región de recirculación en los primeros miembros 71, los segundos miembros 72 o el tercer miembro 73 funcionan como miembros de guía. En este caso, los segundos miembros 72 o el tercer miembro 73 pueden no funcionar como estabilizadores de llama.
Segunda realización
La figura 5 es una vista frontal de un quemador de combustión de acuerdo con una segunda realización, y la figura 6 es una vista en sección transversal vertical (vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea VI-VI en la figura 5) del quemador de combustión.
Tal y como se ilustra en las figuras 5 y 6, el quemador de combustión 21A en la segunda realización está provisto de una boquilla de combustible 101, una boquilla de aire de combustión 102 y una boquilla de aire secundario 103 en este orden desde el centro, y provisto de un miembro interior 104 en el interior de la boquilla de combustible 101.
La boquilla de combustible 101 puede expulsar un gas combustible que es una mezcla de carbón pulverizado y aire primario. La boquilla de aire de combustión 102 está dispuesta en el lado externo de la boquilla de combustible 101 y puede expulsar aire de combustión de gas combustible al lado periférico externo del gas combustible expulsado desde la boquilla de combustible 101. La boquilla de aire secundario 103 está dispuesta en el lado externo de la boquilla de aire combustión 102 y puede expulsar aire secundario al lado periférico externo del aire de combustión de gas combustible expulsado desde la boquilla de aire de combustión 102.
El miembro interior 104 está dispuesto en la boquilla de combustible 101 y en un extremo distal de la boquilla de combustible 101, es decir, aguas abajo en la dirección del flujo del gas combustible, y funciona como un miembro para inflamar el gas combustible y estabilizar las llamas o guiar el combustible. El miembro interior 104 está constituido por un primer miembro 111 y dos segundos miembros 112. El primer miembro 111 y los segundos miembros 112 están orientados en la dirección horizontal y situados a intervalos predeterminados en la dirección vertical. Aquí, la dirección horizontal incluye una dirección que tiene un ángulo muy pequeño con respecto a la dirección horizontal.
El primer miembro 111 está dispuesto en el extremo distal de la boquilla de combustible 101 en la línea axial (la línea central de la boquilla de combustible 101) O que se extiende en la dirección de expulsión del gas combustible, a intervalos predeterminados (espacios) desde las superficies de pared interna 101a de la boquilla de combustible 101. El primer miembro 111 está conformado como una placa que se extiende en la dirección horizontal y la dirección de expulsión del gas combustible. Los segundos miembros 112 están dispuestos en el extremo distal de la boquilla de combustible 101 a intervalos predeterminados (espacios) en ambos lados verticalmente externos (los lados cercanos a las superficies de pared interna 101a de la boquilla de combustible 101) del primer miembro 111 y a intervalos predeterminados (espacios) desde las superficies de pared interna 101a de la boquilla de combustible 101. Los segundos miembros 112 están conformados cada uno como una placa que se extiende en la dirección horizontal y la dirección de expulsión del gas combustible.
La boquilla de combustible 101 y la boquilla de aire de combustión 102 tienen cada una una estructura tubular larga. La boquilla de combustible 101 define una trayectoria de flujo de gas combustible P1 con cuatro superficie de pared interna 101a planas. La trayectoria de flujo de gas combustible P1 se extiende en la dirección longitudinal y tiene una sección transversal de trayectoria de flujo idéntica. La boquilla de combustible 101 está provista de una abertura rectangular 101b en el extremo distal (extremo aguas abajo). La boquilla de aire de combustión 102 define una trayectoria de flujo de aire de combustión P2 con cuatro superficies de pared externa 101c planas de la boquilla de combustible 101 y cuatro superficies de pared interna 102a planas. La trayectoria de flujo de aire de combustión P2 se extiende en la dirección longitudinal y tiene una sección transversal de trayectoria de flujo idéntica. La boquilla de aire de combustión 102 está provista de una abertura 102b en forma de anillo rectangular en el extremo distal (extremo aguas abajo). Esta configuración permite que la boquilla de combustible 101 y la boquilla de aire de combustión 102 formen una estructura tubular doble.
La boquilla de aire secundario 103 tiene una estructura tubular larga dispuesta en el lado exterior de la boquilla de combustible 101 y de la boquilla de aire de combustión 102. La boquilla de aire secundario 103 tiene una estructura tubular que tiene cuatro secciones transversales rectangulares y está constituida por cuerpos principales de boquilla de aire secundario 103a, 103b, 103c, 103d que están dispuestos independientemente por encima, por debajo, a la izquierda y a la derecha de la boquilla de aire de combustión 102 en espacios predeterminados en el lado exterior de la boquilla de aire de combustión 102. La boquilla de aire secundario 103 define cuatro trayectorias de flujo de aire secundario P31, P32, P33, P34 con los cuatro cuerpos principales de boquilla de aire secundario 103a, 103b, 103c, 103d. Las trayectorias de flujo de aire secundario P31, p 32, p 33, P34 se extienden en la dirección longitudinal y tienen una sección transversal de trayectoria de flujo idéntica. La boquilla de aire secundario 103 está provista de una abertura 103e en forma de anillo rectangular en el extremo distal (extremo aguas abajo).
Por lo tanto, la abertura 102b de la boquilla de aire de combustión 102 (trayectoria de flujo de aire de combustión P2) está dispuesta en el lado externo de la abertura 101b de la boquilla de combustible 101 (trayectoria de flujo de gas combustible P1) y la abertura 103e de la boquilla de aire secundario 103 (trayectoria de flujo de aire secundario P3) está dispuesta en el lado externo de la abertura 102b de la boquilla de aire de combustión 102 (trayectoria de flujo de aire de combustión P2) a intervalos predeterminados. Las aberturas 101b, 102b, 103e de la boquilla de combustible 101, de la boquilla de aire de combustión 102 y de la boquilla de aire secundario 103 están situadas en la misma posición en la dirección del flujo del gas combustible y del aire para estar alineadas en el mismo plano.
El primer miembro 111 está constituido por una porción plana 121 que tiene una anchura constante y por una porción ensanchada 122 proporcionada integralmente en el extremo delantero (extremo aguas abajo en la dirección del flujo del gas combustible) de la porción plana 121, en una sección transversal en la dirección vertical (figura 6). La porción plana 121 tiene una anchura constante en la dirección del flujo del gas combustible. La porción ensanchada 122 tiene una anchura que se ensancha hacia la dirección del flujo del gas combustible. La porción ensanchada 122 tiene una sección transversal horizontal sustancialmente conformada como un triángulo isósceles y tiene un extremo de base conectado con la porción plana 121, un extremo distal que se ensancha hacia el lado aguas abajo en la dirección del flujo del gas combustible y un extremo delantero que es un plano ortogonal a la dirección del flujo del gas combustible. Es decir, la porción ensanchada 122 incluye una primera superficie de guía (primera superficie inclinada) 122a inclinada hacia dentro en la dirección de la anchura (la dirección de la altura en la figura 5) (hacia la línea central O de la boquilla de combustible 101), una segunda superficie de guía (primera superficie inclinada) 122b inclinada hacia fuera en la dirección de la anchura (la dirección de la altura en la figura 5) (hacia la superficie de pared interna 101a de la boquilla de combustible 101) y una superficie de extremo 122c dispuesta en el lado de extremo delantero. La esquina formada por la primera superficie de guía 122a y la superficie de extremo 122c y la esquina formada por la segunda superficie de guía 122b y la superficie de extremo 122c son bordes de fin de inclinación (primeros bordes de fin de inclinación) donde termina la inclinación de las superficies de guía inclinadas 122a, 122b. El flujo de gas combustible se separa en estos bordes de fin de inclinación que son esquinas.
La porción ensanchada 122 tiene una sección transversal vertical sustancialmente conformada como un triángulo isósceles. Sin embargo, no se pretende tal limitación, y la sección transversal vertical puede tener una forma en la que la superficie de extremo 122c sea cóncava o en forma de Y.
Cada uno de los segundos miembros 112 está constituido por una porción plana 123 que tiene una anchura constante y por una porción ensanchada 124 proporcionada integralmente en el extremo delantero (extremo aguas abajo en la dirección del flujo del gas combustible) de la porción plana 123, en la sección transversal en la dirección vertical (figura 6). La porción plana 123 tiene una anchura constante en la dirección del flujo del gas combustible. La porción ensanchada 124 tiene una anchura que se ensancha hacia la dirección del flujo del gas combustible. La porción ensanchada 124 tiene una sección transversal horizontal sustancialmente conformada como un triángulo recto y tiene un extremo de base conectado con la porción plana 123, un extremo distal que se ensancha hacia el lado aguas abajo en la dirección del flujo del gas combustible y un extremo delantero que es un plano ortogonal a la dirección del flujo del gas combustible. Es decir, la porción ensanchada 124 incluye una primera superficie de guía (segunda superficie inclinada) 124a inclinada hacia dentro en la dirección de la anchura (hacia la línea central O de la boquilla de combustible 101) y una superficie de extremo 124c dispuesta en el lado de extremo delantero, y no tiene una superficie de guía en el lado exterior en la dirección de la anchura (en la superficie de pared interna 101a del lado de la boquilla de combustible 101) y en su lugar tiene un plano que continúa desde una superficie de extremo de la porción plana 123. La esquina formada con la primera superficie de guía 124a y la superficie de extremo 124c es un borde de fin de inclinación (segundo borde de fin de inclinación) donde termina la inclinación de la superficie de guía inclinada 124a. El flujo de gas combustible se separa en este borde de fin de inclinación que es una esquina.
La porción ensanchada 124 tiene una sección transversal horizontal sustancialmente conformada como un triángulo recto. Sin embargo, no se pretende tal limitación, y la sección transversal horizontal puede tener una forma en la que la superficie de extremo 124c sea cóncava o en la que se doble un objeto planar.
La boquilla de combustible 101 incluye, como miembro interior 104 de la misma, los miembros primero y segundos 111, 112 dispuestos en el interior a intervalos predeterminados en la dirección de la altura (dirección vertical). Los segundos miembros 112 están provistos de las porciones ensanchadas 124 en los extremos distales. Las porciones ensanchadas 124 tienen las superficies de extremo 124c situadas en la misma posición que la abertura 101b de la boquilla de combustible 101 en la dirección del flujo del gas combustible para estar alineadas en el mismo plano. Los primeros miembros 111 están provistos de la porción ensanchada 122 en el extremo distal. La porción ensanchada 122 tiene la superficie de extremo 122c situada aguas arriba de la abertura 101b de la boquilla de combustible 101 en la dirección de expulsión del gas combustible. Es decir, las superficies de extremo 124c de las porciones ensanchadas 124 de los segundos miembros 112 están en la misma posición que la abertura 101b de la boquilla de combustible 101 en la dirección de expulsión del gas combustible. La superficie de extremo 122c de la porción ensanchada 122 del primer miembro 111 está situada en una posición alejada de la abertura 101b de la boquilla de combustible 101 (las superficies de extremo 124c de las porciones ensanchadas 124) hacia el lado aguas arriba en la dirección de expulsión del gas combustible por una distancia L predeterminada.
Aquí, la distancia L predeterminada es 0,001D o mayor y 1,0D o menor, preferentemente 0,03D o mayor y 0,5D o menor, y más preferentemente 0,05D o mayor y 0,3D o menor, donde D es un diámetro equivalente de la abertura de la boquilla de combustible 101.
Los límites superior e inferior descritos anteriormente se determinan desde los siguientes puntos de vista. Si la distancia predeterminada está por debajo del límite inferior, la distancia entre el primer miembro 111 y los segundos miembros 112 es demasiado corta, por lo tanto, no se obtiene la ventaja de que el área de sección transversal de la trayectoria de flujo se asegure desplazando los miembros en su posición. Si la distancia predeterminada está por encima del límite superior, una región de recirculación formada con el primer miembro 111 desaparece antes que los segundos miembros 112, por lo tanto, no se obtiene la ventaja de que el combustible (carbón pulverizado) se guíe desde los segundos miembros 112 a la región de recirculación en el primer miembro 111.
Los extremos izquierdos y derechos de las porciones traseras de los miembros primero y segundos 111, 112 están soportados por las superficies de pared interna 101a de la boquilla de combustible 101 a través de miembros de soporte 125, 126. Los miembros de soporte 125, 126 están fijados a las porciones izquierdas y a las porciones derechas de las superficies de pared interna 101a de la boquilla de combustible 101 y soportan los extremos izquierdos y los extremos derechos de los miembros primero y segundos 111, 112.
En la boquilla de combustible 101, los miembros primero y segundos 111, 112 como el miembro interior 104 están soportados por los miembros de soporte 125, 126. Por lo tanto, la trayectoria de flujo de gas combustible P1 se divide en cuatro regiones. Es decir, la trayectoria de flujo de gas combustible P1 está dividida en primeras trayectorias de flujo de gas combustible P11 entre el primer miembro 111 y los segundos miembros 112, y segundas trayectorias de flujo de gas combustible P12 entre los segundos miembros 112 y las superficies de pared interna 101a de la boquilla de combustible 101.
En el quemador de combustión 21A que tiene esta configuración, el gas combustible fluye en la trayectoria de flujo de gas combustible P1 de la boquilla de combustible 101 y es expulsado a través de la abertura 101b al horno 11 (véase la figura 3). El aire de combustión de gas combustible fluye en la trayectoria de flujo de aire de combustión P2 de la boquilla de aire de combustión 102 y es expulsado a través de la abertura 102b hacia el lado externo del gas combustible. El aire secundario fluye en la trayectoria de flujo de aire secundario P3 de la boquilla de aire secundario 103 y es expulsado a través de la abertura 103e hacia el lado externo del aire de combustión de gas combustible. En ese momento, el gas combustible (carbón pulverizado y aire primario), el aire de combustión de gas combustible y el aire secundario son expulsados como flujos de avance recto en la dirección de la línea axial del quemador (a lo largo de la línea central O) sin remolinos.
Aquí, el gas combustible fluye mientras se ramifica por el primer miembro 111 y los segundos miembros 112 en la abertura 101b de la boquilla de combustible 101, y se inflama y combustiona en esta posición para convertirse en gas de combustión. El aire de combustión de gas combustible expulsado alrededor de la periferia externa del gas combustible promueve la combustión del gas combustible. Además, el aire secundario expulsado alrededor de las periferias externas de las llamas de combustión ajusta la proporción del aire de combustión de gas combustible y del aire secundario, permitiendo una combustión óptima.
Cada una de las porciones ensanchadas 122, 124 del primer miembro 111 y de los segundo miembros 112 que constituyen el miembro interior 104 tiene una forma de bifurcación, de modo que el gas combustible fluye a lo largo de las superficies de guía 122a, 122b, 124a de las porciones ensanchadas 122, 124 y luego gira hacia los lados de las superficies de extremo 122c, 124c, formando así una región de recirculación delante de las superficies de extremo 122c, 124c. Por lo tanto, la ignición del gas combustible y la estabilización de la llama se realizan en esta región de recirculación, logrando la estabilización de la llama interior de las llamas de combustión. Las porciones periféricas externas de las llamas de combustión tienen entonces temperaturas bajas, y el aire secundario puede reducir las temperaturas de las llamas de combustión en una atmósfera con alto contenido de oxígeno, dando lugar a una reducción en la emisión de NOx en las porciones periféricas externas de las llamas de combustión.
La porción ensanchada 122 del primer miembro 111 está posicionada aguas arriba de las porciones ensanchadas 124 de los segundos miembros 112 en la dirección de expulsión del gas combustible. Esta configuración desplaza la posición de estrechamiento de la trayectoria de flujo de gas combustible P1 de la boquilla de combustible 101 en la dirección de expulsión del gas combustible y reduce el caudal del gas combustible en las posiciones de las porciones ensanchadas 122, 124. Por lo tanto, la ignición interior y la estabilización de la llama interior pueden aumentarse sin incrementar el tamaño de la boquilla de combustible 101. El gas combustible forma una región de recirculación con las superficies de guía 122a, 122b de la porción ensanchada 122 del primer miembro 111, en primer lugar. Esta región de recirculación se forma en la boquilla de combustible 101 y, por lo tanto, es difícil recibir calor radiante de una llama adyacente en el horno, dando lugar a una ignición interior y a una estabilización de la llama interior favorables, a un consumo eficiente de aire desde el interior de la boquilla de combustible 101 y al impedimento de la ignición exterior. A continuación, después de que se haya formado la región de recirculación con las superficies de guía 122a, 122b de la porción ensanchada 122 del primer miembro 111, el gas combustible forma una región de recirculación con las superficies de guía 124a de las porciones ensanchadas 124 de los segundos miembros 112. Por lo tanto, el caudal del gas combustible se reduce entre las porciones ensanchadas 122, 124 de los miembros 111, 112, y se incrementa la cantidad de carbón pulverizado que fluye hacia las superficies de extremo 122c, 124c. Esto también puede aumentar la ignición interior y la estabilización de la llama interior.
Las porciones ensanchadas 124 de los segundos miembros 112 tienen las superficies de guía 124a solo en los lados del primer miembro 111 y las formas planas en los lados de la superficie de pared interna 101a de la boquilla de combustible 101. Esta configuración no permite que se forme una región de recirculación en las segundas trayectorias de flujo de gas combustible P12, que no tienen una función de estabilización de llama, entre las superficies de pared interna 101a de la boquilla de combustible 101 y los segundos miembros 112, dando lugar al impedimento de la ignición exterior. La boquilla de aire secundario 103 expulsa el aire secundario para rodear la boquilla de combustible 101 no solo desde arriba y desde abajo sino también desde la izquierda y la derecha, es decir, sobre toda la periferia. Por lo tanto, es difícil formar una región de alta temperatura y alto contenido de oxígeno parcialmente en la dirección circunferencial, y el nivel de oxígeno se uniformiza en la dirección circunferencial, dando lugar a una reducción en la emisión de NOx en las porciones periféricas externas de las llamas de combustión.
El quemador de combustión en la segunda realización está provisto de la boquilla de combustible 101 que expulsa el gas combustible que es una mezcla de carbón pulverizado y aire, la boquilla de aire de combustión 102 que expulsa aire desde el lado externo de la boquilla de combustible 101 y el miembro interior 104 que incluye el primer miembro 111 dispuesto en el lado del centro O de la línea axial en la boquilla de combustible 101 y en el lado aguas arriba de la abertura 101b de la boquilla de combustible 101 en la dirección de expulsión del gas combustible y los segundos miembros 112 dispuestos en la abertura 101b y en ambos lados de la superficie de pared interna 101a de la boquilla de combustible 101 con respecto al primer miembro 111 a intervalos predeterminados desde las superficies de pared interna 101a.
Por lo tanto, el gas combustible que fluye en la boquilla de combustible 101 puede mantener la combustión del gas combustible (carbón pulverizado) con las regiones de recirculación formadas aguas abajo de los miembros 111, 112. Aquí, dado que el primer miembro 111 y los segundos miembros 112 se desplazan en posición en la dirección de expulsión del gas combustible, el caudal se reduce en la abertura 101b de la boquilla de combustible 101, dando lugar a una mejora en la estabilidad de la llama sin incrementar el tamaño de la boquilla de combustible 101. La ignición del gas combustible y la estabilización de la llama se realizan en el primer miembro 111 y en los segundos miembros 112 en este orden. Por lo tanto, el carbón pulverizado se puede recoger de forma eficaz para aumentar así la estabilización de la llama interior. Por consiguiente, se puede mejorar el rendimiento de estabilización de la llama interior.
En el quemador de combustión en la segunda realización, el primer miembro 111 y los segundos miembros 112 están orientados en la dirección horizontal y situados a intervalos predeterminados en la dirección vertical. Esta configuración en la que el primer miembro 111 y los segundos miembros 112 están orientados en la dirección horizontal puede debilitar relativamente la ignición periférica externa en la dirección vertical y, por lo tanto, reducir una región de alta temperatura y alto contenido de oxígeno debido al aire de la boquilla de aire secundario 103, que normalmente está dispuesta por encima y por debajo. La configuración en la que el primer miembro 111 y los segundos miembros 112 están orientados en la dirección horizontal permite que los cuerpos principales de boquilla de aire secundario 103a, 103b, que normalmente están dispuestos por encima y por debajo en un quemador de tipo de encendido de esquina, se eliminen de la boquilla de combustible 101, dando lugar a una reducción en la emisión de NOx en las porciones periféricas externas de las llamas de combustión.
En el quemador de combustión en la segunda realización, la boquilla de aire secundario 103 está dispuesta por encima y por debajo de la boquilla de combustible 101. Esta configuración permite que el aire secundario sea expulsado hacia fuera de los segundos miembros 112, que no tienen una función de estabilización de la llama en el lado externo. Por lo tanto, incluso si estas regiones tienen exceso de oxígeno, se puede suministrar aire a las periferias externas de las llamas sin incrementar la emisión de Nox. Cuando se usa un combustible de carbón, tal como carbón pulverizado, la escasez de aire puede producir sulfuro de hidrógeno, dando lugar a la corrosión de la pared del horno. Sin embargo, la boquilla de aire secundario 103 puede suministrar suficiente aire a las periferias externas de las llamas y, por lo tanto, impedir que se produzca sulfuro de hidrógeno. Aquí, la boquilla de aire secundario 103 puede proporcionarse solo por encima y por debajo de la boquilla de combustible 101 sin proporcionarse a la izquierda y a la derecha de la boquilla de combustible 101.
El primer miembro 111 y los segundos miembros 112 descritos en la presente realización funcionan ambos como estabilizadores de llama; sin embargo, cada uno de los miembros puede funcionar como un miembro de guía que guía el carbón pulverizado hacia otro miembro sin funcionar como un estabilizador de llama. Por ejemplo, cuando el carbón pulverizado es guiado desde el primer miembro 111 hacia los segundos miembros 112, el primer miembro 111 funciona como un miembro de guía. En este caso, el primer miembro 111 puede no funcionar como un estabilizador de llama. Cuando el carbón pulverizado se suministra desde los segundos miembros 112 a la región de recirculación en el primer miembro 111, los segundos miembros 112 funcionan como miembros de guía. En este caso, los segundos miembros 112 pueden no funcionar como estabilizadores de llama.
Ejemplos modificados
La figura 7 es una vista frontal que ilustra un primer ejemplo modificado del quemador de combustión y la figura 8 es una vista frontal que ilustra un segundo ejemplo modificado del quemador de combustión.
Los miembros interiores 64, 104 tienen formas de varilla en una vista frontal en las realizaciones primera y segunda descritas anteriormente, pero pueden tener otras formas. El miembro interior puede tener una forma de anillo o una forma de rejilla como se describe a continuación. Deseablemente, el miembro interior tiene un lado interno dispuesto relativamente aguas arriba además de estar orientado en la dirección vertical o en la dirección horizontal.
Tal y como se ilustra en la figura 7, una boquilla de combustible 151 tiene una forma rectangular y está provista de un miembro interior 152 dispuesto en un extremo distal, es decir, aguas abajo en la dirección del flujo del gas combustible. El miembro interior 152 funciona como un miembro para inflamar el gas combustible y estabilizar las llamas o para guiar el combustible en la boquilla de combustible 151. El miembro interior 152 está constituido por un primer miembro 161, un segundo miembro 162 y un tercer miembro 163. El segundo miembro 162 está dispuesto en el extremo distal de la boquilla de combustible 151 a intervalos predeterminados (espacios) desde las superficies de pared interna de la boquilla de combustible 151, y tiene una forma de anillo circular con la línea axial (la línea central de la boquilla de combustible 151) O en la dirección de expulsión del gas combustible siendo el centro. El primer miembro 161 está dispuesto a intervalos predeterminados (espacios) en el interior del segundo miembro 162 y tiene una forma de anillo circular con la línea axial O en la dirección de expulsión del gas combustible siendo el centro. El tercer miembro 163 está dispuesto a intervalos predeterminados (espacios) en el interior del primer miembro 161 y tiene una forma cilíndrica en la línea axial O en la dirección de expulsión del gas combustible.
El segundo miembro 162 está soportado, en la porción periférica externa, por las superficies de pared interna de la boquilla de combustible 151 a través de una pluralidad de (cuatro, en el presente ejemplo modificado) miembros de soporte 171. El primer miembro 161 está soportado, en la porción periférica externa del mismo, por el segundo miembro 162 a través de una pluralidad de (cuatro, en el presente ejemplo modificado) miembros de soporte 172. El tercer miembro 163 está soportado, en la porción periférica externa, por el primer miembro 161 a través de una pluralidad de (cuatro, en el presente ejemplo modificado) miembros de soporte 173.
Cada uno de los miembros primero, segundo y tercero 161, 162, 163 está provisto de una porción ensanchada en el extremo distal, que no se ilustra. Como en las realizaciones primera y segunda, las superficies de extremo de las porciones ensanchadas de los miembros segundo y tercero 162, 163 están situadas en la misma posición que la abertura de la boquilla de combustible 151 en la dirección del flujo del gas combustible para estar alineadas en el mismo plano. La superficie de extremo de la porción ensanchada del primer miembro 161 está situada en una posición alejada de la abertura de la boquilla de combustible 151 hacia el lado aguas arriba en la dirección de expulsión del gas combustible por una distancia predeterminada.
En el primer ejemplo modificado, la ignición interior se puede expandir (propagar) desde el interior hacia el lado externo del quemador de combustión de la misma manera en la dirección vertical y en la dirección horizontal, dando lugar a una estabilización de la llama interior eficaz.
El miembro interior puede tener una forma de anillo poligonal, tal como una forma de anillo cuadrado o una forma de anillo ovalado distinta de una forma de anillo circular. Los miembros que tienen formas mutuamente diferentes, tales como una forma de anillo cuadrado y una forma de anillo circular, pueden combinarse en lugar de una combinación de los miembros que tienen la misma forma. El número de miembros combinados como miembro interior puede ser uno, dos o cuatro o más distinto de tres.
Tal y como se ilustra en la figura 8, una boquilla de combustible 201 tiene una forma rectangular y está provista de un miembro interior 202 en un extremo distal, es decir, aguas abajo en la dirección del flujo del gas combustible. El miembro interior 202 funciona como un miembro para inflamar el gas combustible y estabilizar las llamas o para guiar el combustible en la boquilla de combustible 201. El miembro interior 202 está constituido por un primer miembro 211 y un segundo miembro 212. El segundo miembro 212 está constituido por un bastidor 213 que tiene una forma de anillo rectangular con la línea axial (la línea central de la boquilla de combustible 201) O en la dirección de expulsión del gas combustible siendo el centro en una vista frontal, y una conexión 214 proporcionada integralmente en el interior del bastidor 213 y que tiene forma de cruz en una vista frontal. El bastidor 213 está dispuesto en el extremo distal de la boquilla de combustible 201 a intervalos predeterminados (espacios) desde las superficies de pared interna de la boquilla de combustible 201. El primer miembro 211 incluye un bastidor 215 dispuesto a intervalos predeterminados (espacios) en el interior del bastidor 213 del segundo miembro 212. El bastidor 215 tiene una forma de anillo rectangular con la línea axial O en la dirección de expulsión del gas combustible siendo el centro. Aquí, el primer miembro 211 y la conexión 214 del segundo miembro 212 intersecan entre sí.
El segundo miembro 212 está soportado, en la porción periférica externa, por las superficies de pared interna de la boquilla de combustible 201 a través de una pluralidad de (ocho, en el presente ejemplo modificado) miembros de soporte 221. El primer miembro 211 está soportado, en la porción periférica externa, por el bastidor 213 del segundo miembro 212 a través de una pluralidad de (ocho, en el presente ejemplo modificado) miembros de soporte 222.
Cada uno de los miembros primero y segundo 211, 212 está provisto de una porción ensanchada en el extremo distal, que no se ilustra. Como en las realizaciones primera y segunda, la superficie de extremo de las porciones ensanchadas del segundo miembro 212 está situada en la misma posición que la abertura de la boquilla de combustible 201 en la dirección del flujo del gas combustible para estar alineada en el mismo plano. La superficie de extremo de la porción ensanchada del primer miembro 211 está situada en una posición alejada de la abertura de la boquilla de combustible 201 hacia el lado aguas arriba en la dirección de expulsión del gas combustible por una distancia predeterminada.
En el segundo ejemplo modificado, la ignición interior se puede expandir (propagar) desde el interior hacia el lado externo del quemador de combustión de la misma manera en la dirección vertical y en la dirección horizontal, dando lugar a una estabilización de la llama interior eficaz.
Como se ha descrito anteriormente, el quemador de combustión de la presente invención no depende de la forma del miembro interior, y se puede situar una pluralidad de miembros en la dirección de la anchura, la dirección de la altura o la dirección radial con respecto al eje central en la boquilla de combustible.
Ahora se describirá un tercer ejemplo modificado. Tal y como se ilustra en las figuras 9 y 10, en el presente ejemplo modificado, se proporciona una placa rectificadora 120 en el interior de la boquilla de combustible 61. En el presente ejemplo modificado, los componentes comunes a la primera realización reciben los mismos signos de referencia y se omiten las explicaciones de los mismos.
Tal y como se ilustra en las figuras 9 y 10, la placa rectificadora 120 es un objeto planar dispuesto en el centro en la dirección de la altura de la boquilla de combustible 61 y que se extiende en la dirección horizontal desde la porción izquierda (primera porción de extremo) de la boquilla de combustible 61 que es el lado aguas arriba del flujo de gas combustible hacia la porción derecha (segunda porción de extremo) que es el lado de aguas abajo. Esta configuración permite que la placa rectificadora 120 divida la trayectoria de flujo en la boquilla de combustible 61 en dos secciones en la dirección vertical. Tal y como se ilustra en la figura 9, el extremo aguas abajo (extremo derecho en el mismo dibujo) de la placa rectificadora 120 en la dirección del flujo de gas combustible está en la misma posición que los extremos aguas abajo de los primeros miembros 71.
La placa rectificadora 120 situada como se ha descrito anteriormente permite ajustar el ángulo del flujo de gas combustible a lo largo de la placa rectificadora 120 incluso si el ángulo de la boquilla de combustible 61 se ajusta en la dirección vertical (dirección vertical en la figura 10). Esto puede originar un flujo deseado.
La posición del extremo aguas abajo de la placa rectificadora 120 se puede mover más aguas abajo (hacia el lado derecho en la figura 9) en el flujo de gas combustible. Esta configuración puede guiar el flujo de gas combustible aguas abajo y, por lo tanto, puede originar un flujo más deseado. Sin embargo, si el extremo aguas abajo de la placa rectificadora 120 se posiciona aguas abajo, está cerca de la posición de ignición y puede sufrir daños por quemaduras. Por lo tanto, se requiere determinar la posición del extremo aguas abajo de la placa rectificadora 120 para que no se produzcan daños por quemaduras.
En lugar de proporcionar una placa rectificadora 120 en el centro en la dirección de la altura de la boquilla de combustible 61 , se pueden proporcionar dos placas rectificadoras 120 por encima y por debajo del centro en la dirección de la altura de la boquilla de combustible 61 como se ilustra en la figura 11 o en los extremos superior e inferior de los miembros 71, 72, 73 como se ilustra en la figura 12. Como alternativa, se pueden proporcionar tres o más placas rectificadoras 120, que no se ilustra.
En la primera realización anteriormente descrita, el miembro interior está constituido por dos primeros miembros, dos segundos miembros y un tercer miembro. En la segunda realización, el miembro interior está constituido por un primer miembro y dos segundos miembros. Sin embargo, no se pretende tal limitación. El número de los primeros miembros puede ser tres o más en lugar de uno o dos. Los segundos miembros se proporcionan deseablemente en los lados más externos del miembro interior en la boquilla de combustible. Pueden proporcionarse dos o más segundos miembros. Es posible no proporcionar el tercer miembro. El tercer miembro se proporciona deseablemente en el lado más interno del miembro interior en la boquilla de combustible. Pueden proporcionarse dos o más terceros miembros. El tercer miembro puede estar dispuesto en la misma posición que los primeros miembros en la dirección de expulsión del gas combustible. En este caso, se puede aumentar el efecto de estabilización de la llama interior.
En las realizaciones descritas anteriormente, cada uno de los miembros del miembro interior está constituido por la porción plana y la porción ensanchada. Sin embargo, no se pretende tal limitación, y el miembro puede estar constituido únicamente por la porción ensanchada.
En las realizaciones descritas anteriormente, la boquilla de combustible, la boquilla de aire de combustión y la boquilla de aire secundario son rectangulares. Sin embargo, no se pretende tal limitación, y las boquillas pueden ser circulares.
Si se proporcionan dos placas rectificadoras 120 en los extremos superior e inferior de los miembros 71, 72, 73 como se ilustra en la figura 12, la configuración puede modificarse como se ilustra en las figuras 13 a 16.
Tal y como se ilustra en la figura 13, siendo el extremo distal el extremo aguas abajo de un tubo de carbón pulverizado 90 que está conectado al lado aguas arriba de la boquilla de combustible 61 en la dirección del flujo de gas combustible. Tal y como se ilustra en la figura 16, la boquilla de combustible 61 puede oscilar alrededor de la línea axial horizontal H.
El tubo de carbón pulverizado 90 está provisto de una pluralidad de miembros de placa 91 en el extremo distal como se ilustra en la figura 13. Tal y como se ilustra en las figuras 14, 15, los miembros de placa 91 están orientados en la dirección vertical y situados a intervalos predeterminados en la dirección horizontal de la misma manera que los miembros 71, 72, 73. Los miembros de placa 91 se proporcionan para extenderse sustancialmente sobre toda la anchura de la trayectoria de flujo vertical del tubo de carbón pulverizado 90. Los miembros de placa 91 dispuestos en el extremo distal del tubo de carbón pulverizado 90 pueden rectificar el flujo de gas combustible. Así mismo, los miembros de placa 91 que ocupan la trayectoria de flujo en el extremo distal del tubo de carbón pulverizado 90 pueden reducir el área de sección transversal de la trayectoria de flujo del tubo de carbón pulverizado 90. Esta configuración puede impedir una disminución del caudal en el extremo distal del tubo de carbón pulverizado 90 incluso si se incrementa el tamaño del tubo de carbón pulverizado 90 y, por lo tanto, puede impedir que el combustible sólido (carbón pulverizado) en el gas combustible se acumule en el extremo distal del tubo de carbón pulverizado 90 o aguas arriba del flujo de gas combustible en la boquilla de combustible.
En particular, para expandir el área de sección transversal de la trayectoria de flujo de la boquilla de combustible 61, puede usarse la estructura en la que el extremo distal del tubo de carbón pulverizado 90 se expande hacia el lado aguas abajo como se ilustra en la figura 16. Incluso si el extremo distal del tubo de carbón pulverizado 90 se expande de esta manera, los miembros de placa 91 proporcionados como se ha descrito anteriormente pueden ajustar el área de sección transversal de la trayectoria de flujo y establecer el caudal del gas combustible a un valor deseado.
Tal y como se ilustra en la figura 17, los miembros 71, 72, 73 dispuestos en la boquilla de combustible 61 pueden expandirse hacia el lado aguas abajo del flujo de gas combustible. Por consiguiente, las placas rectificadoras superior e inferior 120 también se expanden hacia el lado aguas abajo del flujo de gas combustible. Esta configuración reduce el caudal del gas combustible que fluye a lo largo de los miembros 71, 72, 73, dando lugar a una nueva mejora en la función de estabilización de la llama.
Los miembros de placa 91 y los miembros 71, 72, 73 están orientados en la dirección vertical en las figuras 13 a la 17 pero pueden estar orientados en la dirección horizontal. En este caso, las placas rectificadoras 120 están orientadas en la dirección vertical.
La caldera de la presente invención es una caldera de carbón en las realizaciones descritas anteriormente pero puede ser una caldera que usa un combustible sólido, tal como biomasa, coque de petróleo y petróleo residual. La caldera también se puede aplicar a una caldera de aceite que usa aceite pesado como combustible en lugar de un combustible sólido. Además, la caldera también se puede aplicar a una caldera de combustible múltiple que use estos combustibles.
En el quemador de combustión de la presente invención, la boquilla de combustible, la boquilla de aire de combustión y la boquilla de aire secundario no están necesariamente situadas en paralelo. La boquilla de aire secundario puede estar situada oblicuamente de modo que la boquilla de combustible y la boquilla de aire secundario se separen gradualmente una de la otra hacia el extremo distal del quemador de combustión. En este caso, se requiere mantener la distancia entre la boquilla de combustible y la boquilla de aire secundario en las proximidades de la abertura de expulsión de la boquilla de combustible de modo que no se perturbe el flujo de gas combustible. La boquilla de aire secundario situada oblicuamente reduce la cantidad de aire en la periferia externa de ignición e impide la estabilización de la llama exterior en la boquilla de combustible, dando lugar a una nueva reducción de NOx.
Lista de símbolos de referencia
10 Caldera de carbón
11 Horno
12 Dispositivo de combustión
13 Chimenea
21, 21A, 22, 23, 24, 25 Quemador de combustión
26, 27, 28, 29, 30 Tubo de suministro de carbón pulverizado
31, 32, 33, 34, 35 Pulverizador de carbón
36 Caja de viento
37 Conducto de aire
39 Boquilla de aire adicional
40 Conducto de aire de ramificación
51, 52, 53 Sobrecalentador
54, 55 Recalentador
56, 57 Economizador de combustible
61, 101, 151,201 Boquilla de combustible
61a, 101a Superficie de pared interna
61b, 62b, 63e, 101b, 102b, 103e Abertura (abertura de orificio de boquilla) 62, 102 Boquilla de aire de combustión
63, 103 Boquilla de aire secundario
64, 104, 152, 202 Miembro interior
71, 111, 161,211 Primer miembro
72, 112, 162, 212 Segundo miembro
73, 163 Tercer miembro
81, 83, 85, 121, 123 Porción plana
82, 84, 86, 122, 124 Porción ensanchada (sección de estabilización de llama) 82a, 84a, 86a, 122a, 124a Primera superficie de guía
82b, 86b, 122b Segunda superficie de guía
82c, 84c, 86c, 122c, 124c Superficie de extremo
87, 88, 125, 126, 171, 172, 173, 221, 222 Miembro de soporte
120 Placa rectificadora
P1 Trayectoria de flujo de gas combustible
P11 Primera trayectoria de flujo de gas combustible
P12 Segunda trayectoria de flujo de gas combustible
P13 Tercera trayectoria de flujo de gas combustible
P2 Trayectoria de flujo de aire de combustión
P3 Trayectoria de flujo de aire secundario

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Quemador de combustión (21, 21A) que comprende:
una boquilla de combustible (61; 101) para expulsar un gas combustible (301) que es una mezcla de combustible y aire;
una boquilla de aire de combustión (62; 102) para expulsar aire desde un lado externo de la boquilla de combustible (61; 101);
un primer miembro (71; 111) situado en el interior de la boquilla de combustible (61; 101) y que comprende una primera superficie inclinada (82a, 82b; 122a, 122b), inclinada con respecto a un flujo de gas combustible (301) que es un flujo del gas combustible (301) en funcionamiento y un primer borde de fin de inclinación, terminando la primera superficie inclinada (82a, 82b; 122a, 122b) su inclinación en el primer borde de fin de inclinación; y segundos miembros (72; 112) situados aguas abajo del primer borde de fin de inclinación en una dirección del flujo de gas combustible (301) y comprendiendo cada uno una segunda superficie inclinada (84a; 124a), inclinada hacia el primer miembro (71, 111) con respecto al flujo de gas combustible (301) y un segundo borde de fin de inclinación, terminando la segunda superficie inclinada (84a; 124a) su inclinación en el segundo borde de fin de inclinación, en donde
los segundos miembros (72; 112) están dispuestos a ambos lados del primer miembro (71; 111) próximos a una abertura de la boquilla de combustible (61; 101) a intervalos predeterminados desde las superficies de pared interna (61a; 101a) de la boquilla de combustible (61; 101).
2. El quemador de combustión (21; 21A) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde
el primer miembro (71; 111) comprende una pluralidad de las primeras superficies inclinadas (82a, 82b; 122a, 122b) configuradas para difundir, en funcionamiento, una dirección de expulsión del gas combustible (301) en al menos dos direcciones, y los segundos miembros (72; 112) comprenden cada uno la segunda superficie inclinada (84a; 124a) dispuesta solo en un lado cercano al primer miembro (71; 111).
3. El quemador de combustión (21; 21A) de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende además un tercer miembro (73) dispuesto aguas abajo del primer borde de fin de inclinación en la dirección del flujo del gas combustible (301) entre una pluralidad de los primeros miembros (71; 111), comprendiendo el tercer miembro (73) terceras superficies inclinadas (86a, 86b), inclinadas hacia los primeros miembros (71; 111) con respecto al flujo de gas combustible (301) y terceros bordes de fin de inclinación, terminando las terceras superficies inclinadas (86a, 86b) su inclinación en los terceros bordes de fin de inclinación.
4. El quemador de combustión (21, 21A) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el primer miembro (71, 111) se proporciona de modo que una posición del mismo es ajustable en la dirección del flujo del gas combustible (301).
5. El quemador de combustión (21) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el primer miembro (71) y los segundos miembros (72) están orientados en una dirección vertical y situados a intervalos predeterminados en una dirección horizontal.
6. El quemador de combustión (21A) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el primer miembro (111) y los segundos miembros (112) están orientados en la dirección horizontal y situados a intervalos predeterminados en la dirección vertical.
7. El quemador de combustión (21; 21A) de acuerdo con las reivindicaciones 5 o 6, que comprende además boquillas de aire secundario (63; 103) para expulsar aire desde un lado externo de la boquilla de aire de combustión (62; 102) y dispuestas al menos en ambos lados en una dirección de inclinación de la primera superficie inclinada (82a, 82b; 122a, 122b) del primer miembro (71; 111) en la boquilla de combustible (61; 101).
8. El quemador de combustión (21; 21A) de acuerdo con las reivindicaciones 5 o 6, que comprende además una placa rectificadora (120) que se extiende desde una primera porción de extremo hasta una segunda porción de extremo de la boquilla de combustible (61; 101).
9. El quemador de combustión (21; 21A) de acuerdo con la reivindicación 8, en donde una pluralidad de placas rectificadoras (120) están dispuestas en ambos extremos del primer miembro (71; 111) y de los segundos miembros (72; 112) en la dirección del flujo de gas combustible (301) para enfrentarse entre sí.
10. El quemador de combustión (21; 21A) de acuerdo con la reivindicación 9, en donde una distancia entre las placas rectificadoras (120) enfrentadas se expande gradualmente hacia un lado aguas abajo en la dirección del flujo del gas combustible (301).
11. El quemador de combustión (21; 21A) de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende además un tubo de carbón pulverizado conectado a un extremo aguas arriba de la boquilla de aire de combustión (62; 102), teniendo el tubo de carbón pulverizado un extremo distal formado de modo que un área de sección transversal de una trayectoria de flujo se expande hacia el lado aguas abajo en la dirección del flujo de gas combustible (301), y comprendiendo el tubo de carbón pulverizado una pluralidad de miembros de placa (91) en el extremo distal.
12. Una caldera (10) que comprende:
un horno (11) que es hueco y está instalado en una dirección vertical;
el quemador de combustión (21, 21A) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 dispuesto en el horno (11); y
una chimenea (13) dispuesta en una porción superior del horno (11).
13. La caldera (10) de acuerdo con la reivindicación 12, que comprende además un suministrador de aire adicional (39) dispuesto sobre el quemador de combustión (21; 21A) en el horno (11).
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6879771B2 (ja) * 2017-02-17 2021-06-02 三菱パワー株式会社 燃焼バーナ及びこれを備えたボイラ
JP7139095B2 (ja) * 2017-02-17 2022-09-20 三菱重工業株式会社 ボイラ
JP7046579B2 (ja) * 2017-12-04 2022-04-04 三菱重工業株式会社 燃焼バーナ及びこれを備えたボイラ
JP7039792B2 (ja) * 2017-12-21 2022-03-23 三菱重工業株式会社 燃焼バーナ、これを備えたボイラ及び燃焼バーナの組立方法
JP2019128080A (ja) * 2018-01-23 2019-08-01 三菱日立パワーシステムズ株式会社 燃焼バーナ及び燃焼装置並びにボイラ
JP6926009B2 (ja) * 2018-02-01 2021-08-25 三菱パワー株式会社 燃焼バーナ及びボイラ
CN111550778A (zh) * 2019-02-11 2020-08-18 美一蓝技术公司 水平焙烧的燃烧器
CN111828969B (zh) * 2020-07-13 2022-06-21 广州汤姆逊电气有限公司 一种高温循环式节能环保燃烧枪
JP7492420B2 (ja) 2020-09-29 2024-05-29 三菱重工業株式会社 燃焼バーナ及びボイラ

Family Cites Families (81)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2360548A (en) * 1944-10-17 Combustion method
US766494A (en) * 1902-12-17 1904-08-02 Francis G Crone Gas and air mixing burner.
US1103253A (en) * 1910-10-24 1914-07-14 Horatio S Bennett Burner.
US1887330A (en) * 1929-11-15 1932-11-08 William S Shaw Gas burner
US2149980A (en) * 1937-11-04 1939-03-07 Jr Henry Wilbur Paret Method and apparatus for controlling furnace combustion
US2259010A (en) * 1939-05-24 1941-10-14 William F Doyle Apparatus for combustion of fluid fuel
US2895435A (en) * 1954-03-15 1959-07-21 Combustion Eng Tilting nozzle for fuel burner
US3195606A (en) * 1959-12-11 1965-07-20 Minor W Stout Combustion and heating apparatus
US3112988A (en) * 1960-02-26 1963-12-03 Sheil Oil Company Mixing gases at supersonic velocity
US3213919A (en) * 1962-05-14 1965-10-26 Calzolari Roberto Nozzle apparatus for burning fuel
US3209811A (en) * 1963-03-28 1965-10-05 Loftus Engineering Corp Combination high velocity burner
US3823875A (en) * 1973-08-24 1974-07-16 T Bauer Burner nozzle tip for pulverized coal and method for its production
US4284402A (en) * 1979-05-02 1981-08-18 Atlantic Richfield Company Flame modifier to reduce NOx emissions
DE8005891U1 (de) * 1980-03-01 1981-10-01 Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid Mit einem gasluftgemisch gespeister vormischbrenner geringer schalleistung
JPS58110907A (ja) * 1981-12-25 1983-07-01 Hitachi Zosen Corp 微粉炭の窒素酸化物抑制燃焼方法
JPS599414A (ja) * 1982-07-08 1984-01-18 Babcock Hitachi Kk 低窒素酸化物燃焼装置
US4520739A (en) * 1982-07-12 1985-06-04 Combustion Engineering, Inc. Nozzle tip for pulverized coal burner
JPS5977206A (ja) * 1982-10-25 1984-05-02 Babcock Hitachi Kk 燃焼装置
US4634054A (en) 1983-04-22 1987-01-06 Combustion Engineering, Inc. Split nozzle tip for pulverized coal burner
IN161339B (es) 1983-04-22 1987-11-14 Combustion Eng
JPS60103207A (ja) * 1983-11-10 1985-06-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd コ−ルバ−ナノズル
JP2791029B2 (ja) * 1988-02-23 1998-08-27 バブコツク日立株式会社 微粉炭バーナ
US5292246A (en) * 1988-05-02 1994-03-08 Institut Francais Du Petrole Burner for the manufacture of synthetic gas comprising a solid element with holes
FI98658C (fi) 1990-03-07 1997-07-25 Hitachi Ltd Jauhetun hiilen poltin, jauhetun hiilen kattila ja menetelmä polttaa jauhettua hiiltä
JP2954659B2 (ja) 1990-05-21 1999-09-27 バブコツク日立株式会社 微粉炭バーナ
US5215259A (en) * 1991-08-13 1993-06-01 Sure Alloy Steel Corporation Replaceable insert burner nozzle
GB9322016D0 (en) 1993-10-26 1993-12-15 Rolls Royce Power Eng Improvements in or relating to solid fuel burners
JPH07260106A (ja) * 1994-03-18 1995-10-13 Hitachi Ltd 微粉炭燃焼バーナ及び微粉炭燃焼装置
US5529000A (en) 1994-08-08 1996-06-25 Combustion Components Associates, Inc. Pulverized coal and air flow spreader
JPH08135919A (ja) 1994-11-11 1996-05-31 Babcock Hitachi Kk 燃焼装置
DE19539246A1 (de) * 1995-10-21 1997-04-24 Asea Brown Boveri Airblast-Zerstäuberdüse
US6003793A (en) * 1995-12-22 1999-12-21 Mann; Jeffrey S. Boundary layer coal nozzle assembly for steam generation apparatus
JPH09203505A (ja) 1996-01-29 1997-08-05 Babcock Hitachi Kk 固体燃料用バーナと固体燃焼システム
PT910774E (pt) 1996-07-08 2002-01-30 Alstom Power Inc Ponta de injector de combustivel solido pulverizado
CN2281479Y (zh) 1996-11-18 1998-05-13 浙江大学 宽调节比、多煤种、浓稀相煤粉旋流燃烧装置
CN2296451Y (zh) * 1997-04-12 1998-11-04 王永刚 混合式煤粉燃烧器
JP3448190B2 (ja) 1997-08-29 2003-09-16 三菱重工業株式会社 ガスタービンの燃焼器
JPH11281010A (ja) 1998-03-26 1999-10-15 Babcock Hitachi Kk 固体燃料燃焼バーナと固体燃料燃焼装置
FR2784449B1 (fr) * 1998-10-13 2000-12-29 Stein Heurtey Bruleur a combustible fluide notamment pour fours de rechauffage de produits siderurgiques
FR2790309B1 (fr) * 1999-02-25 2001-05-11 Stein Heurtey Perfectionnements apportes aux bruleurs a flamme plate
CN2415254Y (zh) 2000-02-25 2001-01-17 华中理工大学 带整流板的钝体燃烧器
US6579085B1 (en) * 2000-05-05 2003-06-17 The Boc Group, Inc. Burner and combustion method for the production of flame jet sheets in industrial furnaces
CN1407274A (zh) 2001-09-05 2003-04-02 清华同方股份有限公司 一种煤粉直流燃烧器
US7163392B2 (en) * 2003-09-05 2007-01-16 Feese James J Three stage low NOx burner and method
US7500849B2 (en) * 2004-01-16 2009-03-10 Air Products And Chemicals, Inc. Emulsion atomizer nozzle, and burner, and method for oxy-fuel burner applications
NO324171B1 (no) * 2006-01-11 2007-09-03 Ntnu Technology Transfer As Metode for forbrenning av gass, samt gassbrenner
FR2899313B1 (fr) * 2006-03-31 2008-05-09 Huau Christian Bernard Louis Bruleur polyvalent a flamme creuse pour hydrocarbures
CN101542202B (zh) 2006-09-27 2011-05-04 巴布考克日立株式会社 喷烧器、备有喷烧器的燃烧装置及锅炉
US20080206696A1 (en) * 2007-02-28 2008-08-28 Wark Rickey E Tilt nozzle for coal-fired burner
US20080268387A1 (en) * 2007-04-26 2008-10-30 Takeo Saito Combustion equipment and burner combustion method
JP4922400B2 (ja) * 2007-05-30 2012-04-25 大陽日酸株式会社 無機質球状化粒子製造用バーナ
RU68652U1 (ru) * 2007-08-02 2007-11-27 Открытое Акционерное Общество "Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт (ВТИ)" Пылеугольная горелка с аэродинамическим преобразователем потока аэросмеси
CN101363624B (zh) 2007-08-06 2011-05-25 国际壳牌研究有限公司 燃烧器
DE202007018718U1 (de) * 2007-08-29 2009-05-14 Siemens Aktiengesellschaft Kohlenstaubkombinationsbrenner mit integriertem Pilotbrenner
US7775791B2 (en) * 2008-02-25 2010-08-17 General Electric Company Method and apparatus for staged combustion of air and fuel
JP5072650B2 (ja) 2008-02-28 2012-11-14 三菱重工業株式会社 微粉炭バーナ
US8701572B2 (en) 2008-03-07 2014-04-22 Alstom Technology Ltd Low NOx nozzle tip for a pulverized solid fuel furnace
US8104412B2 (en) * 2008-08-21 2012-01-31 Riley Power Inc. Deflector device for coal piping systems
CN201302156Y (zh) 2008-11-07 2009-09-02 浙江大学 一种外燃式微油点火和超低负荷稳燃煤粉燃烧器
JP5535522B2 (ja) 2009-05-22 2014-07-02 三菱重工業株式会社 石炭焚ボイラ
JP5374404B2 (ja) 2009-12-22 2013-12-25 三菱重工業株式会社 燃焼バーナおよびこの燃焼バーナを備えるボイラ
DE102010004787B4 (de) * 2010-01-16 2014-02-13 Lurgi Gmbh Verfahren und Brenner zur Herstellung von Synthesegas
JP5471713B2 (ja) * 2010-03-30 2014-04-16 三菱マテリアル株式会社 微粉炭バーナー
US20120137573A1 (en) * 2010-12-02 2012-06-07 Basf Se Use of the reaction product formed from a hydrocarbyl-substituted dicarboxylic acid and a nitrogen compound to reduce fuel consumption
JP2012122653A (ja) 2010-12-07 2012-06-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃焼バーナ
US8915731B2 (en) 2010-12-30 2014-12-23 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Flameless combustion burner
JP5490924B2 (ja) 2011-01-21 2014-05-14 バブコック日立株式会社 固体燃料バーナおよび前記バーナを用いる燃焼装置
CN102620291B (zh) 2011-01-31 2014-09-24 中国科学院过程工程研究所 低氮氧化物排放煤粉解耦燃烧器及煤粉解耦燃烧方法
JP5763389B2 (ja) 2011-04-01 2015-08-12 三菱重工業株式会社 燃焼バーナ
WO2012137573A1 (ja) 2011-04-01 2012-10-11 三菱重工業株式会社 燃焼バーナ、固体燃料焚きバーナ並びに固体燃料焚きボイラ、ボイラ及びボイラの運転方法
JP5670804B2 (ja) 2011-04-01 2015-02-18 三菱重工業株式会社 燃焼バーナ
CN202338901U (zh) * 2011-11-18 2012-07-18 山西三合盛工业技术有限公司 一种集粉浓缩的煤粉燃烧器
JP5897363B2 (ja) 2012-03-21 2016-03-30 川崎重工業株式会社 微粉炭バイオマス混焼バーナ
CN202938290U (zh) 2012-11-05 2013-05-15 徐州燃控科技股份有限公司 一种内燃式兼多通道低氮燃烧器
CN104100969B (zh) 2013-04-12 2017-04-12 气体产品与化学公司 宽焰氧‑固体燃料喷燃器
CN103267282B (zh) 2013-06-11 2016-05-11 牛博申 浓淡分离煤粉燃烧器
WO2015014376A1 (en) * 2013-07-31 2015-02-05 Biontech Ag Diagnosis and therapy of cancer involving cancer stem cells
CN103672883B (zh) 2013-12-21 2017-02-22 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 栅格式旋流燃烧器
CN203718765U (zh) 2014-02-10 2014-07-16 四川川锅锅炉有限责任公司 一种带三次风低NOx燃烧器
JP5901737B2 (ja) 2014-12-18 2016-04-13 三菱重工業株式会社 燃焼バーナ
JP6935917B2 (ja) * 2017-11-30 2021-09-15 株式会社愛洋産業 忌避線架線具の設置具

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016158079A1 (ja) 2016-10-06
CL2017002188A1 (es) 2018-03-02
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RU2664749C1 (ru) 2018-08-22
US20180045404A1 (en) 2018-02-15
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JPWO2016158079A1 (ja) 2017-10-19
US10591154B2 (en) 2020-03-17

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