JP2006132798A - 二段燃焼式ボイラ用のアフタエアノズル、および、それを用いる二段燃焼式ボイラ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アフタエアノズル内に出口噴出口に向かって外径が次第に小さくなる縮流部を設ける。この縮流部の流路最小断面積を、流路外径を変えずに変更できる部材をアフタエアノズルの内部に備え、NOxとCOを同時に低減する。
【選択図】図1
Description
(実施形態1)
図1は、本発明によるアフタエアノズルの実施形態の一例を示した縦断面図である。アフタエアノズルは、ウインドボックス外筒10で囲われており、ウインドボックス10の後方部に設けられた開口部12から燃焼用の空気が流入する。空気の流れ14a〜14fは、矢印に沿って流れ、噴出口16から火炉内燃焼空間18へ噴出される。噴出された空気は、火炉内燃焼空間18で可燃ガスと混合して可燃ガスを燃焼させる。噴出口16の周囲を取り巻いて、水管20が設けられている。アフタエアノズルの噴出口16側には、縮流部材22を設ける。縮流部材22は、噴出口16側に向かって次第に口径が小さくなる構造である。
(実施形態2)
図8は、本発明のアフタエアノズルの実施形態2を示す縦断面図である。縮流部24の最小流路面積を規定する部材26を移動させるための内筒34を持たないこと、縮流部24の最小流路面積を規定する部材26の支持材30と、縮流部24を冷却するための冷却空気用の流路を持つことが、図1と異なる点である。その他の図1と同じ符号を付したものは、説明を省略するが同じ機能を有するものとする。
(実施形態3)
図11は、本発明のアフタエアノズルの実施形態の一例を示した断面図である。内筒34を持つノズル構造で、内筒34の内側に空気孔61を通して冷却空気を導入できる。内筒34の外側にスライドリング内筒62が、ウインドボックス外筒10の内側にスライドリング外筒64が取り付けられる。スライドリング内筒62とスライドリング外筒64は、ガイド48で接続され、固定される。この構造では、可動部分を軽くすることができる。
(実施形態4)
図14は、本発明のアフタエアノズルの実施形態の一例を示した縦断面図である。
(実施形態5)
図16は、本発明のアフタエアノズルの実施形態の一例を示した断面図である。二つのノズルである縮流ノズル94と直進ノズル96を持つ構造である。アフタエアノズルの中心部に物体がないので、冷却構造が簡易になる。スライドリング32を前後に移動させることにより、縮流部24の出口の流路断面積を変化させる。図17は、図16の変形例であり、スライドリング32の設置位置を変えている。
(2)図7に類似の構成であるが、縮流部の流路が変更出来ないノズル(縮流ノズル2)
(3)図18に類似の構成である、直進/旋回ノズル(直進/旋回ノズル)
(4)図19に類似の構成である、直進ノズル(直進ノズル1)
(5)図20に類似の構成である、流路面積が変更できる直進ノズル(直進ノズル2)
図18〜図20に、比較対象のアフタエアノズルの概念を示す。図18の直進/旋回ノズルでは、旋回羽根98a、98bにより、外周側の空気の流れ99a、99bに旋回を与えた。図19の直進ノズル1は、最も単純なノズル構成の例である。図20の直進ノズル2では、ノズルを多重管構造とした。ダンパ100a〜100cを開閉することにより、ノズルの流路断面積を変更できる。流路断面積を変更できる点は本発明と同じであるが、流路の形態が異なる。直進ノズル2では、流路断面積を変更するとき、空気流路の外径が変化する。
噴出口の手前で縮流部を持つノズル構成であること。
縮流部の流路を変更できること。
空気流路の外径を変えずに、空気流路の断面積が変更できること。
(実施形態6)
図22は、本発明のアフタエアノズルの実施形態の一例であり、本発明のアフタエアノズルを適用した微粉炭燃焼用の火炉の構成図である。火炉の壁面は、上部の火炉天井110、下部のホッパ112、側方の火炉前壁114、火炉後壁116、及び火炉側壁136(図23に記載)で囲われ、それぞれの壁面には、図示しない水管が設置される。この水管により、火炉燃焼空間18で発生した燃焼熱の一部が吸収される。火炉燃焼空間18で生成した燃焼気体は下方から上方へ流れ、燃焼後の気体118となって排出される。燃焼後の気体118は、図示しない後部伝熱部を通り、ここで気体中に含まれる熱が、さらに回収される。
Claims (8)
- ボイラへ空気を供給する空気噴出口へ向かって流路外径が縮小する縮流部と、流路外径を変えないで前記縮流部の流路断面積を変更する流路断面積変更手段を有することを特徴とする二段燃焼用ボイラのアフタエアノズル。
- 前記流路断面積変更手段が前記アフタエアノズル内の空気流路の内側に設けられた請求項1記載の二段燃焼用ボイラのアフタエアノズル。
- 前記縮流部の最小流路面積を規定する部材を前記アフタエアノズルの内部に設け、前記縮流部の最小流路面積を規定する部材を流路方向に移動することにより前記縮流部の流路断面積を変更することが可能である請求項1記載の二段燃焼用ボイラのアフタエアノズル。
- 前記縮流部の最小流路面積を規定する部材を前記アフタエアノズルの内部に設け、前記縮流部の最小流路面積を規定する部材が単独で交換可能な構造であり、前記部材の交換により前記縮流部の流路断面積を変更することが可能な構造である請求項1記載の二段燃焼用ボイラのアフタエアノズル。
- 前記縮流部の最小流路面積を規定する部材は、空気噴出口へ向かって外径が次第に小さくなる構造である請求項3または4のいずれかに記載のアフタエアノズル。
- 前記アフタエアノズル内を流れる空気の流れ方向を基準としたときの前記縮流部の最小流路面積を規定する部材の移動範囲は、その先端部が前記縮流部の開始位置より流れ方向上流側に位置する場所から始まり、前記縮流部の開始位置より流れ方向下流側に位置する場所で終わる請求項3または4に記載のアフタエアノズル。
- 燃料と空気を燃焼させ、燃焼ガスの熱エネルギーにより蒸気を発生させる火炉と、前記火炉のガス流れ方向上流側に設けられ、燃料を空気不足の条件で燃焼させるバーナと、前記火炉のガス流れ方向下流側で、かつ、前記バーナの下流側に設けられた、燃焼ガスを完全燃焼させるための空気を供給するアフタエアノズルを有する二段燃焼式ボイラにおいて、
燃焼調整時に使用するアフタエアノズルの調整装置の操作方向と、そのときに期待される燃焼性能上の効果が、装置本体、装置の近傍、または、取り扱い説明書のいずれかに記載されていることを特徴とする二段燃焼式ボイラ。 - 燃料と空気を燃焼させ、燃焼ガスの熱エネルギーにより蒸気を発生させる火炉と、前記火炉のガス流れ方向上流側に設けられ、燃料を空気不足の条件で燃焼させるバーナと、前記火炉のガス流れ方向下流側で、かつ、前記バーナの下流側に設けられた、燃焼ガスを完全燃焼させるための空気を供給するアフタエアノズルを有する二段燃焼式ボイラにおいて、
前記火炉に、請求項1に記載のアフタエアノズルを複数個設置したことを特徴とする二段燃焼式ボイラ。
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