JP2000111007A - 微粉炭燃焼ボイラ - Google Patents

微粉炭燃焼ボイラ

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JP2000111007A
JP2000111007A JP10287444A JP28744498A JP2000111007A JP 2000111007 A JP2000111007 A JP 2000111007A JP 10287444 A JP10287444 A JP 10287444A JP 28744498 A JP28744498 A JP 28744498A JP 2000111007 A JP2000111007 A JP 2000111007A
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pulverized coal
burner
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pulverized
boiler
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Toshihiko Yamada
敏彦 山田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボイラ火炉内の温度の均一化を図った微粉炭
燃焼ボイラを提供する。 【解決手段】 ミル2により粉砕され空気と混合した微
粉炭流を燃焼するボイラ1において、ミル2より排出さ
れる微粉炭流を濃度の濃い微粉炭流と淡い微粉炭流に分
離する濃淡分離器8と、ボイラ火炉の側壁側に配置され
分離された濃い微粉炭流を燃焼する濃炭流バーナ9a
と、ボイラ火炉の中央部に配置され分離された淡い微粉
炭流を燃焼する淡炭流バーナ9bと、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ミルにより石炭を
粉砕して微粉炭としバーナで燃焼するボイラに関する。
【0002】
【従来の技術】ボイラのバーナはボイラ火炉内に、一方
の側壁から他方の側壁まで間隔を置いて水平に配置さ
れ、かつ数段にわたり配列されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ボイラ火炉内の温度分
布は側壁側が中央部より低くなる。オイル焚きバーナで
あれば側壁側のバーナの油量を増し、温度分布を均一に
近づけることは比較的容易であるが、微粉炭を燃焼する
バーナの場合このような調整が難しい。このため微粉炭
燃焼バーナの場合、側壁側のバーナの燃焼用2次空気量
を中央部より増加させ、火炉内の温度の均一化を図って
いるが十分ではない。
【0004】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、ボイラ火炉内の温度の均一化を図った微粉炭燃
焼ボイラを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明では、ミルにより粉砕され空気と混
合した微粉炭流を燃焼するボイラにおいて、ミルより排
出される微粉炭流を濃度の濃い微粉炭流と淡い微粉炭流
に分離する濃淡分離器と、ボイラ火炉の側壁側に配置さ
れ分離された濃い微粉炭流を燃焼する濃炭流バーナと、
ボイラ火炉の中央部に配置され分離された淡い微粉炭流
を燃焼する淡炭流バーナと、を備える。
【0006】濃度の濃い微粉炭流は単位流量当たり微粉
炭の量が多く、濃度の淡い微粉炭流は単位流量当たり微
粉炭の量が少ない。このため濃い微粉炭流を燃焼する濃
炭バーナをボイラ火炉の側壁側に配置し、淡い微粉炭流
を燃焼する淡炭流バーナを中央部に配置することによ
り、側壁側の発熱量が多くなるので、ボイラ火炉内の温
度分布は均一化される。
【0007】請求項2の発明では、前記濃淡分離器は、
外管と、この外管内に配置され頂点より円形の底面に向
って広がってゆく形状で頂点が上流側に配置された尖頭
体と、この尖頭体の下流側に間隔を設けて配置され前記
底面の円形とほぼ同じ内径を有し前記尖頭体と同軸上に
配置された内管と、を備える。
【0008】外管内を流れてきた微粉炭流は、尖頭体に
より外管の管壁側に広がり、そのまま下流側に流れるも
のと、尖頭体の後方にある内管に入るものとに分かれ
る。尖頭体の尖り具合、尖頭体後端と内管との距離、外
管内径と内管内径との比率等を調整することにより、一
方の管より排出する微粉炭流の濃度を他方の管より排出
する管の微粉炭の濃度より濃くすることができる。
【0009】請求項3の発明では、前記ミルより排出さ
れる微粉炭流は濃炭流および淡炭流バーナ近傍に配置さ
れた前記濃淡分離器に送られ、分離された濃い微粉炭流
と淡い微粉炭流はそれぞれ濃炭流バーナおよび淡炭流バ
ーナに送られる。
【0010】従来はミルより各バーナ毎に配管を設けて
微粉炭を輸送していたが、濃淡分離器をバーナ近傍に配
置し、そこで分離した濃い微粉炭を濃炭流バーナに送
り、淡い微粉炭を淡炭流バーナに送るようにしたので、
ミルと濃淡分離器間の微粉炭輸送配管の数を半分にする
ことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の微粉炭燃焼ボイラの
全体図である。ボイラは主要装置として、ボイラ本体
1、微粉炭を生成するミル2、空気予熱器3、および煙
突4を備えている。空気予熱器3には押し込みファン5
より空気が送り込まれ、燃焼排ガスで加熱され燃焼用の
2次空気としてボイラ本体2に送られる。また、空気と
熱交換して冷却された燃焼排ガスは吸引ファン6により
煙突4に送られ、脱硫処理などされて大気に放出され
る。
【0012】ミル2は石炭をローラにより粉砕し微粉炭
とし、1次空気により微粉炭流として送り出す。1次空
気は、1次空気ファン7により2次空気を分岐して生成
される。ミル2からの微粉炭流は濃淡分離器8により、
単位体積当たり微粉炭量の多い濃い微粉炭流と、少ない
淡い微粉炭流に分けてボイラ本体1に送られる。
【0013】図2はボイラ火炉のバーナ配置を示す。
(A)は図1のX−X断面を示し、(B)は(A)のY
−Y断面を示す。濃い微粉炭流を燃焼する濃炭バーナ9
aは側壁側に配置され、淡い微粉炭流を燃焼する淡炭バ
ーナ9bは中央部に配置する。(B)は2段に配列され
たバーナ9群を示すが、ボイラ出力に応じた段数とす
る。なお、濃炭バーナ9aには淡炭バーナ9bよりも2
次空気流量を多く供給し、十分な燃焼をさせる。
【0014】図3は濃淡分離器8の構成を示す。内径d
1の外管10内に、同軸上に、かつ、頂点を上流側にし
た尖頭体11が設けられている。尖頭体11は底面11
aを直径dとする円形で、実線aは円錐体を示し、破線
bは膨らみのある円錐体、1点鎖線cは凹みのある円錐
体を示す。尖頭体11の後端よりL下流側に、同軸上に
内径d2の内管12が設けられ、尖頭体11の後端を連
結材13で支持している。尖頭体11の底面11aの直
径dと内管12の内径d2とはほぼ同じ大きさとする。
【0015】次に濃淡分離器8の動作について説明す
る。ミル2より排出された微粉炭流は外管10内を流
れ、尖頭体11で外管10の管壁側に押し流される。こ
の押し流された微粉炭流の一部はそのまま下流へと流
れ、他の一部は内管12に入る。外管10と内管12か
ら排出される微粉炭の濃淡の度合いは、d1/d2,H
/d,L/d2,尖頭体11の形状a,b,c,により
調整することができる。通常は外管10に濃い微粉炭流
が流れ、内管12に淡い微粉炭流が流れるようにしてい
る。
【0016】図4は図3のZ−Z断面を示す。連結材1
3は尖頭体11を支えるとともに流れを乱さないように
配置されている。
【0017】図5はミル2からバーナ9までの配管を示
す。ミル2と濃淡分離器8は、濃淡分離器8の外管10
と同じ径の配管で接続され、濃淡分離器8出側外管は濃
炭バーナ9aと結ばれ、濃淡分離器8出側内管は淡炭バ
ーナ9bと結ばれている。従来はミル2から各バーナに
それぞれ1本づつの配管で微粉炭流を送っていたが、濃
淡分離機8を各バーナ9a,9bの前に配置することに
より、ミルから出てゆくトータル配管数を削減すること
ができる。
【0018】図6はボイラ火炉内の温度分布を示す図で
ある。実線で示す濃淡バーナ配置は、図2に示す濃炭バ
ーナ9a、淡炭バーナ9bの配置の場合を示し、均一バ
ーナ配置は従来の同一バーナを配置した場合を示す。濃
淡バーナ配置ではボイラ火炉の側壁近傍まで温度が均一
化されている状態が示されている。
【0019】本実施形態では、濃淡分離器8として、図
3、図4に示した構造のものを用いたが、これに限定す
る必要はない。微粉炭流を2つの異なる濃度に分離する
ものであればよく、例えば、遠心分離器を用いてもよ
い。
【0020】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、ボイラ火炉の側壁側に濃い微粉炭流を燃焼するバー
ナを配置することにより、火炉内の温度および火炉壁チ
ューブの収熱の均一化を図ったものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のボイラの全体図を示す。
【図2】ボイラ火炉のバーナの配置を示す図である。
【図3】濃淡分離器の構成を示す図である。
【図4】図3のZ−Z断面図である。
【図5】微粉炭流の配管図である。
【図6】本実施形態の性能を示す図である。
【符号の説明】
1 ボイラ本体 2 ミル 3 空気予熱器 4 煙突 5 押し込みファン 6 吸引ファン 7 1次空気ファン 8 濃淡分離器 9a 濃炭バーナ 9b 淡炭バーナ 10 外管 11 尖頭体 11a 底面 12 内管 13 連結材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ミルにより粉砕され空気と混合した微粉
    炭流を燃焼するボイラにおいて、ミルより排出される微
    粉炭流を濃度の濃い微粉炭流と淡い微粉炭流に分離する
    濃淡分離器と、ボイラ火炉の側壁側に配置され分離され
    た濃い微粉炭流を燃焼する濃炭流バーナと、ボイラ火炉
    の中央部に配置され分離された淡い微粉炭流を燃焼する
    淡炭流バーナと、を備えたことを特徴とする微粉炭燃焼
    ボイラ。
  2. 【請求項2】 前記濃淡分離器は、外管と、この外管内
    に配置され頂点より円形の底面に向って広がってゆく形
    状で頂点が上流側に配置された尖頭体と、この尖頭体の
    下流側に間隔を設けて配置され前記底面の円形とほぼ同
    じ内径を有し前記尖頭体と同軸上に配置された内管と、
    を備えたことを特徴とする請求項1記載の微粉炭燃焼ボ
    イラ。
  3. 【請求項3】 前記ミルより排出される微粉炭流は濃炭
    流および淡炭流バーナ近傍に配置された前記濃淡分離器
    に送られ、分離された濃い微粉炭流と淡い微粉炭流はそ
    れぞれ濃炭流バーナおよび淡炭流バーナに送られること
    を特徴とする請求項1記載の微粉炭燃焼ボイラ。
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