JP2008209062A - Combustion burner, boiler and combustion method of dust coal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発電用あるいは工業用等のために蒸気発生を行う微粉炭焚きボイラ、石油コークス焚きボイラ等各種燃焼装置に適用して好適な燃焼バーナ、ボイラ、微粉炭の燃焼方法に関する。 The present invention relates to a combustion burner, a boiler, and a method for burning pulverized coal suitable for application to various combustion apparatuses such as a pulverized coal fired boiler and a petroleum coke fired boiler that generate steam for power generation or industrial use.
従来から、気体と液体を混合する技術が燃焼バーナなどで用いられており、燃焼バーナでは、異なる系統から導かれた燃料油と空気などのガスを混合し、先端から両者を混合した状態で噴出する。噴出された燃料油は、噴流の中で微粒となって霧化し、着火により燃焼し、噴出後の噴霧状態を良好とすることにより良好な燃焼を実行することができる(特許文献1、2)。 Conventionally, a technology that mixes gas and liquid has been used in combustion burners, etc., where fuel oil derived from different systems is mixed with gas such as air and ejected from the tip in a mixed state. To do. The jetted fuel oil is atomized in the jet and atomized, burned by ignition, and good combustion can be performed by making the spray state after jetting good (Patent Documents 1 and 2). .
従来の燃焼バーナの構成の一例を図8及び図9に示す。図8は、従来のバーナの先端の構成の一例を示す概略図であり、バーナの角度が0°のベース状態の時の図である。図9は、従来のバーナを上向きに傾動としたときの状態を示す図である。図8及び図9に示すように、従来の燃焼バーナ100は、微粉炭11を含有する搬送用の一次空気12を図示しない火炉に送給する微粉炭ノズル管13と、加熱された燃焼用の二次空気14を前記火炉に送給する二次空気ノズル管15と、前記微粉炭ノズル管13の先端部近傍に揺動可能に配設され、前記一次空気12が流通する一次空気通路16を有する燃料ノズル19とを有するものである。
また、前記燃料ノズル19が、前記一次空気12が流通する一次空気通路16を有する微粉炭ノズル19aと、該微粉炭ノズル19aの周囲に設けられ、前記二次空気14の一部の一部である主流二次空気17が流通する二次空気通路18を有する二次空気ノズル19bとからなる二重管構造である。
An example of the configuration of a conventional combustion burner is shown in FIGS. FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the tip of a conventional burner, and is a diagram when the burner angle is in a base state of 0 °. FIG. 9 is a view showing a state when a conventional burner is tilted upward. As shown in FIGS. 8 and 9, a
The
燃焼バーナ100Aでは、中心部では約80℃の前記一次空気12が前記一次空気通路16を流通し、前記二次空気ノズル管15から供給される約300〜350℃の前記二次空気14の一部である前記主流二次空気17が前記二次空気通路18を流通している。また、前記微粉炭ノズル19aの外周を前記二次空気14の一部であるノズル冷却空気20が流通している。更に場合によっては、その外周部又は上下側に同じく約300〜350℃の追加空気として三次空気21が三次空気ノズル22を流通するように構成され、図示しない火炉の炉壁に複数段縦方向に配置されている。
In the
また、従来の燃焼バーナ100では、前記微粉炭ノズル19aを上下に角度を傾動することにより、蒸気温度や排ガス特性の制御を行っている。例えば図8に示すように、前記微粉炭ノズル19aを上向きに角度を傾動する時には、前記微粉炭ノズル19aの角度を調節することによって前記微粉炭ノズル19aを上向きにし、前記二次空気ノズル管15と前記二次空気ノズル19bの上下の隙間から前記ノズル冷却空気20を送給し、前記微粉炭ノズル19aの冷却効果を高めるようにしている。
In the
しかしながら、従来の燃焼バーナ100は、図9に示すように、例えば前記微粉炭ノズル19aの角度α上向きに傾動する場合、前記二次空気ノズル19bと前記二次空気ノズル管15との間の空間との断面積が変化し、前記ノズル冷却空気20の流量が変化するため、前記微粉炭ノズル19aの冷却効果を維持するための前記二次空気14の流量を最適とすることができない、という問題がある。
However, as shown in FIG. 9, for example, when the
例えば前記二次空気14のうち、前記ノズル冷却空気20と前記主流二次空気17との比は大体3対7程度の割合としているが、前記微粉炭ノズル19aの角度を大きくすることによりその割合が変化し、前記主流二次空気17の流量の低下により前記一次空気12が前記二次空気ノズル管15側に逆流し、前記一次空気12中の前記微粉炭11によって火炎の引込が起こる場合がある、という問題がある。
For example, in the
また、前記ノズル冷却空気20は前記微粉炭ノズル19aの周囲から投入されるため、
前記ノズル冷却空気20が過剰に供給されると共に、微粉燃料を燃焼するのに適した主流二次空気17が投入されないことにより前記微粉炭11の未燃焼分が増加する、という問題がある。
Further, since the nozzle cooling air 20 is introduced from the periphery of the pulverized
There is a problem that the nozzle cooling air 20 is supplied excessively and the unburned portion of the pulverized coal 11 is increased by not supplying the main flow secondary air 17 suitable for burning the pulverized fuel.
本発明は、前記問題に鑑み、微粉炭ノズルの傾動変化による二次空気流量の変動を防止すると共に、微粉燃料の未燃損失を低減して微粉炭堆積、逆火の防止をシンプルな構造で可能とする燃焼バーナ、ボイラ、微粉炭の燃焼方法を提供することを課題とする。 In view of the above problems, the present invention prevents the fluctuation of the secondary air flow rate due to the tilting change of the pulverized coal nozzle, reduces unburned loss of the pulverized fuel, and prevents pulverized coal accumulation and backfire with a simple structure. It is an object to provide a combustion method of a combustion burner, a boiler, and pulverized coal that can be made possible.
上述した課題を解決するための本発明の第1の発明は、微粉炭を含有する搬送用の一次空気を火炉に送給する微粉炭ノズル管と、加熱された燃焼用の二次空気を前記火炉に送給する二次空気ノズル管と、前記微粉炭ノズル管の先端部近傍に揺動可能に配設され、前記一次空気が流通する一次空気通路を有する燃料ノズルを有する燃焼バーナにおいて、前記二次空気ノズル管に設けられ、前記燃料ノズルの外壁と接地し、前記燃料ノズルが傾動するに従って上下動に従動する空気流量調整板を有してなることを特徴とする燃焼バーナにある。 1st invention of this invention for solving the subject mentioned above is the pulverized coal nozzle pipe | tube which supplies the primary air for conveyance containing pulverized coal to a furnace, and the heated secondary air for combustion is said In a combustion burner having a secondary air nozzle pipe to be fed to a furnace, a fuel nozzle having a primary air passage through which the primary air is circulated and arranged in the vicinity of the tip of the pulverized coal nozzle pipe, The combustion burner is provided with a secondary air nozzle pipe, is in contact with an outer wall of the fuel nozzle, and has an air flow rate adjusting plate that is moved up and down as the fuel nozzle tilts.
第2の発明は、第1の発明において、前記燃料ノズルが、前記一次空気が流通する一次空気通路を有する微粉炭ノズルと、該微粉炭ノズルの周囲に設けられ、前記二次空気の一部が流通する二次空気通路を有する二次空気ノズルとからなる二重管構造であることを特徴とする燃焼バーナにある。 According to a second invention, in the first invention, the fuel nozzle is provided around a pulverized coal nozzle having a primary air passage through which the primary air flows, and a part of the secondary air. The combustion burner is characterized by having a double-pipe structure comprising a secondary air nozzle having a secondary air passage through which the gas flows.
第3の発明は、第1又は2の発明において、前記空気流量調整板と一体又は別体に設けられ、前記微粉炭ノズルの外壁と接地し、前記微粉炭ノズルが傾動するに従って上下動に従動し、空気流量調整板を上下動させるローラーを有してなることを特徴とする燃焼バーナにある。 A third invention is the first or second invention, wherein the air flow rate adjusting plate is provided integrally or separately from the outer wall of the pulverized coal nozzle and is moved up and down as the pulverized coal nozzle tilts. And a combustion burner having a roller for moving the air flow rate adjusting plate up and down.
第4の発明は、第1乃至3の発明の何れか一つの燃焼バーナを備えてなることを特徴とするボイラにある。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a boiler comprising the combustion burner according to any one of the first to third aspects.
第5の発明は、微粉炭を含有する搬送用の一次空気を火炉に送給する微粉炭ノズル管と、加熱された燃焼用の二次空気を前記火炉に送給する二次空気ノズル管と、前記微粉炭ノズル管の先端部近傍に揺動可能に配設され、前記一次空気が流通する一次空気通路を有する燃料ノズルを有する微粉炭の燃焼方法において、前記二次空気ノズル管に設けられる空気流量調整板を前記燃料ノズルの外壁と接地し、前記燃料ノズルが傾動するに従って前期空気流量調整板が上下動に従動し、前記燃料ノズルの傾動変化による前記二次空気ノズル管と前記燃料ノズルとの間を流れる前記二次空気の一部である冷却空気の流通面積を一定となるようにすると共に、前記冷却空気の流速の変動を防止することを特徴とする微粉炭の燃焼方法にある。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a pulverized coal nozzle tube for supplying primary air for conveyance containing pulverized coal to a furnace, and a secondary air nozzle tube for supplying heated secondary air for combustion to the furnace. In the method for burning pulverized coal, the pulverized coal nozzle pipe is provided in the secondary air nozzle pipe in a combustion method of a pulverized coal having a fuel nozzle having a primary air passage through which the primary air flows. An air flow rate adjusting plate is grounded to the outer wall of the fuel nozzle, and as the fuel nozzle is tilted, the air flow rate adjusting plate is moved up and down, and the secondary air nozzle pipe and the fuel nozzle are changed by tilting of the fuel nozzle. A method for combusting pulverized coal, in which a flow area of cooling air that is a part of the secondary air flowing between the cooling air and the flow rate of the cooling air is prevented. .
第6の発明は、第5の発明において、前記燃料ノズルが、前記一次空気が流通する一次空気通路を有する微粉炭ノズルと、該微粉炭ノズルの周囲に設けられ、前記二次空気の一部が流通する二次空気通路を有する二次空気ノズルとからなる二重管構造であることを特徴とする微粉炭の燃焼方法にある。 According to a sixth invention, in the fifth invention, the fuel nozzle is provided around a pulverized coal nozzle having a primary air passage through which the primary air flows, and a part of the secondary air. It is in the combustion method of pulverized coal characterized by having a double-pipe structure comprising a secondary air nozzle having a secondary air passage through which the gas flows.
第7の発明は、第5又は6の発明において、前記空気流量調整板と一体又は別体に設けられ、前記微粉炭ノズルの外壁と接地し、前記微粉炭ノズルが傾動するに従って上下動に従動し、空気流量調整板を上下動させるローラーを有することを特徴とする微粉炭の燃焼方法にある。 A seventh invention is the fifth or sixth invention, wherein the air flow rate adjusting plate is provided integrally or separately from the outer wall of the pulverized coal nozzle, and is moved up and down as the pulverized coal nozzle tilts. And a pulverized coal combustion method comprising a roller for moving the air flow rate adjusting plate up and down.
本発明によれば、加熱された燃焼用の二次空気を前記バーナに導く前記二次空気ノズル管に設けられ、微粉炭を含有する搬送用の一次空気を火炉に送給する微粉炭ノズル管の外壁と接地し、前記微粉炭ノズルが傾動するに従って上下動に従動する空気流量調整板を有しているため、前記微粉炭ノズルの傾動と同時に作動する簡単な構造で前記二次空気ノズル管と前記微粉炭ノズルとの間を流れる前記二次空気の流通面積を一定とすることができるため、前記二次空気の流量の変化を防止することができると共に、前記微粉炭の未燃焼分の損失を低減することができ、前記微粉炭の堆積・逆火を防止することができる。 According to the present invention, a pulverized coal nozzle pipe is provided in the secondary air nozzle pipe for guiding heated secondary air for combustion to the burner, and feeds primary air for conveyance containing pulverized coal to a furnace. The secondary air nozzle tube with a simple structure that operates simultaneously with the tilting of the pulverized coal nozzle. The flow area of the secondary air flowing between the pulverized coal nozzle and the pulverized coal nozzle can be made constant, so that the change in the flow rate of the secondary air can be prevented and the unburned portion of the pulverized coal Loss can be reduced, and accumulation and backfire of the pulverized coal can be prevented.
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
[第一の実施の形態]
本発明による第一の実施の形態に係る燃焼バーナについて、図面を参照して説明する。
図1は、本発明による第一の実施の形態に係る燃焼バーナの構成を示す概略図であり、バーナの角度が0°のベース状態の時の図である。図2は、本発明による第一の実施の形態に係る燃焼バーナを上向きに傾動としたときの状態を示す図である。本発明による第一の実施の形態に係る燃焼バーナは、前記図8及び図9に示した従来の燃焼バーナ100の構成と略同様であるため、前記図8及び図9に示した従来の燃焼バーナ100と同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。
図1及び図2に示すように、本発明による第一の実施の形態に係る燃焼バーナ10Aは、微粉炭11を含有する搬送用の一次空気12を図示しない火炉に送給する微粉炭ノズル管13と、加熱された燃焼用の二次空気14を前記火炉に送給する二次空気ノズル管15と、前記微粉炭ノズル管13の先端部近傍に揺動可能に配設され、前記一次空気12が流通する一次空気通路16を有する燃料ノズル19とを有する燃焼バーナにおいて、前記二次空気ノズル管15に設けられ、前記燃料ノズル19の外壁と接地し、前記燃料ノズル19が角度α上向きにするに従って上下動に従動する空気流量調整板23を有してなるものである。
[First embodiment]
A combustion burner according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a combustion burner according to a first embodiment of the present invention, and is a diagram in a base state where the burner angle is 0 °. FIG. 2 is a view showing a state when the combustion burner according to the first embodiment of the present invention is tilted upward. The combustion burner according to the first embodiment of the present invention is substantially the same as the structure of the
As shown in FIGS. 1 and 2, a combustion burner 10 </ b> A according to a first embodiment of the present invention is a pulverized coal nozzle tube that supplies
本実施の形態に係る第一の燃焼バーナ10Aにおいては、前記燃料ノズル19が、前記一次空気12が流通する一次空気通路16を有する微粉炭ノズル19aと、該微粉炭ノズル19aの周囲に設けられ、前記二次空気14の一部の一部である主流二次空気17が流通する二次空気通路18を有する二次空気ノズル19bとからなる二重管構造である。
In the
本実施の形態に係る第一の燃焼バーナ10Aにおいては、前記二次空気ノズル管15に設けられ、前記燃料ノズル19の外壁と接地した前記空気流量調整板23を有している。前記微粉炭ノズル19aが角度α上向きにするに従って前記空気流量調整板23を上下動に従動させることにより、前記微粉炭ノズル19aの傾動変化による前記二次空気ノズル管15と前記二次空気ノズル19bとの間を流れる前記二次空気14の一部である前記ノズル冷却空気20の流通面積を一定とすることができる。
The
これにより、前記微粉炭ノズル19aの冷却効果を維持するために要する前記ノズル冷却空気20の流量とすることができると共に、前記主流二次空気17が微粉燃料を燃焼するのに適した流量とすることができるため、前記微粉炭ノズル19aの傾動変化に伴う前記微粉炭11の未燃焼分の損失を低減することができる。
Thereby, while being able to set it as the flow volume of the said nozzle cooling air 20 required in order to maintain the cooling effect of the said pulverized
また、前記二次空気ノズル管15から送給される前記二次空気14の流速の変動を防止することができるため、前記微粉炭ノズル19aの傾動変化によって、前記主流二次空気17の流量が低下し前記一次空気12が前記二次空気ノズル管15側に逆流して前記微粉炭11が堆積し、前記一次空気12中の前記微粉炭11によって逆火するのを防止することができる。
Moreover, since the fluctuation | variation of the flow velocity of the said
また、本実施の形態に係る第一の燃焼バーナ10Aは、前記微粉炭ノズル19aが角度α上向きに従って前記空気流量調整板23を上下動に従動させることができるため、前記微粉炭ノズル19aの傾動変化に伴う前記二次空気14の流量の調整を簡単な構成で行うことができる。
Further, the
また、本実施の形態に係る第一の燃焼バーナ10Aにおいては、前記空気流量調整板23に冷却に必要な前記ノズル冷却空気20が流れる空間を設けるようにしてもよい。前記空気流量調整板23に前記ノズル冷却空気20の必要な流量が流れる空間を確保することにより、前記微粉炭ノズル19aが傾動変化しても常に一定のノズル冷却空気20の流量を確保することができる。
Further, in the
また、本実施の形態に係る第一の燃焼バーナ10Aにおいては、前記空気流量調整板23を前記二次空気ノズル管15の上側に設けられているため、前記微粉炭ノズル19aの傾動変化に伴って、前記二次空気ノズル管15と前記二次空気ノズル19bとの間を流れる前記ノズル冷却空気20の流通面積を一定にすることができると共に、前記二次空気ノズル管15と更に一段上段に設けられている三次空気ノズル22と前記二次空気ノズル管15との間を流れる前記ノズル冷却空気20の流通面積をも一定にすることができる。よって、本実施の形態に係る第一の燃焼バーナ10Aは、一つの前記空気流量調整板23で二箇所の前記ノズル冷却空気20の流量を調整することができる。
Further, in the
また、本実施の形態に係る第一の燃焼バーナ10Aにおいては、前記空気流量調整板23と前記二次空気ノズル管15との間に前記空気流量調整板23を上下にスライドする空気流量調整板ガイド24が設けられている。前記空気流量調整板23と前記二次空気ノズル管15との間に流量調整板ガイド24を設けることにより、前記空気流量調整板23と前記二次空気ノズル管15との間で前記空気流量調整板23を拘束するための部材を設けることなく、簡単な構造で前記空気流量調整板23を上下にスライドすることができる。
In the first combustion burner 10 </ b> A according to the present embodiment, the air flow rate adjustment plate that slides the air flow
また、本実施の形態に係る第一の燃焼バーナ10Aにおいては、前記燃料ノズル19として、前記微粉炭ノズル19aと前記二次空気ノズル19bとからなる二重管構造のものを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記微粉炭ノズル19aのみからなるものを用いてもよい。
Further, in the
このように、本実施の形態に係る第一の燃焼バーナ10Aによれば、加熱された燃焼用の前記二次空気14を図示しないバーナに導く前記二次空気ノズル管15に設けられ、前記一次空気12を図示しない火炉に導く前記微粉炭ノズル管13の外壁と接地し、前記微粉炭ノズル19aが傾動するに従って上下動に従動する前記空気流量調整板23を有しているため、前記微粉炭ノズル19aの傾動と同時に作動する簡単な構造で前記微粉炭ノズル19aの傾動変化による前記二次空気ノズル管15と前記二次空気ノズル19bとの間を流れる前記二次空気14の流通面積を一定とすることができるため、前記二次空気14の流量の変化を防止することができると共に、前記微粉炭11の未燃焼分の損失を低減することができ、前記微粉炭11の堆積・逆火を防止することができる。
Thus, according to the
[第二の実施の形態]
本発明による第二の実施の形態に係る燃焼バーナについて、図面を参照して説明する。
図3は、本発明による第二の実施の形態に係る燃焼バーナ10Bの構成を示す概略図である。図4は、本発明による第二の実施の形態に係る燃焼バーナを上向きに傾動としたときの状態を示す図である。図5は、図3、図4に示す燃焼バーナの部分拡大図である。図6は、図5に示した燃焼バーナの軸と直交する方向の断面図である。
本発明による第二の実施の形態に係る燃焼バーナ10Bは、前記図1に示した第一の実施の形態に係る第一の燃焼バーナ10Aの構成と略同様であるため、前記図1に示した第一の実施の形態に係る第一の燃焼バーナ10Aと同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。
図3乃至図6に示すように、本実施の形態に係る第二の燃焼バーナ10Bは、前記図1に示した第一の燃焼バーナ10Aの前記空気流量調整板23の下部に別体に設けられ、前記二次空気ノズル19bの外壁と接地し、前記微粉炭ノズル19aが角度α上向きにするに従って上下動に従動し、前記空気流量調整板23を上下動させるローラー25を有してなるものである。
[Second Embodiment]
A combustion burner according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of a
The
As shown in FIGS. 3 to 6, the
本実施の形態に係る第二の燃焼バーナ10Bにように、前記空気流量調整板23の下部に前記二次空気ノズル19bの外壁と接地するローラー25を設けることにより、前記微粉炭ノズル19aが角度α上向きにするに従って前記ローラー25が上下動に従動し、前記空気流量調整板23を上下動させることができるため、前記微粉炭ノズル19aの傾動変化に伴う前記空気流量調整板23の動作不良を防止することができる。
As in the
また、本実施の形態に係る第二の燃焼バーナ10Bにおいては、前記空気流量調整板23に冷却に必要な前記ノズル冷却空気20が流れる空間を設けようにしてもよい。また、図6に示すような前記空気流量調整板23とローラー25との間に冷却に必要な前記ノズル冷却空気20が流れる空間を必要に応じて所定間隔としてもよい。
Further, in the
前記空気流量調整板23に冷却に必要な前記ノズル冷却空気20が流れる空間を設け、前記空気流量調整板23とローラー25との間に前記ノズル冷却空気20の必要な流量が流れる空間を確保することにより、前記微粉炭ノズル19aが傾動変化しても前記二次空気ノズル管15と前記二次空気ノズル19bとの間を流れる前記二次空気14の流量を常に一定に確保することができる。これにより、前記微粉炭ノズル19aが傾動するに従って前記ローラー25が上下動に従動し、前記空気流量調整板23を上下動させることができるため、前記微粉炭ノズル19aの傾動変化に伴う前記空気流量調整板23の動作不良を防止することができる。
A space through which the nozzle cooling air 20 necessary for cooling flows is provided in the air flow
このように、本実施の形態に係る第二の燃焼バーナ10Bによれば、前記空気流量調整板23の下部に前記二次空気ノズル19bの外壁と接地するローラー25を設けているため、前記微粉炭ノズル19aの傾動と同時に作動する簡単な構造で前記微粉炭ノズル19aの傾動変化による前記二次空気ノズル管15と前記二次空気ノズル19bとの間を流れる前記二次空気14の流通面積を一定とすると共に、前記微粉炭ノズル19aの傾動変化に伴う前記空気流量調整板23の動作不良を防止することができる。これにより、前記微粉炭ノズル19aの傾動変化に伴う前記二次空気14の流量の変化を防止することができると共に、前記微粉炭11の未燃焼分の損失を低減することができ、前記微粉炭11の堆積・逆火を防止することができる。
Thus, according to the
また、本実施の形態に係る第二の燃焼バーナ10Bにおいては、前記ローラー25を前記空気流量調整板23の下部に別体に設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記空気流量調整板23と一体として設けるようにしてもよい。
Further, in the
また、本実施の形態に係る第二の燃焼バーナ10Bにおいては、前記ローラー25に限定されるものではなく、例えばクランク等の回転運動に変換させる部材であればよい。
Moreover, in the
[第三の実施の形態]
本発明による第三の実施の形態に係るボイラについて、図7を参照して説明する。
図7は、本発明による第三の実施の形態に係るボイラの構成を示す概略図である。本発明による第三の実施の形態に係るボイラに用いられる燃焼バーナ1009は、図1に示す第一の燃焼バーナ10A及び図3に示す第二の燃焼バーナ10Bの何れかを用いるため、重複した説明は省略する。
図7に示すように、本発明の第三の実施の形態に係るボイラ1000は、鉛直方向に設置された火炉1001と、前記火炉1001の火炉壁1002の下部に設置された燃焼装置1003と、前記火炉1001の出口に連結された煙道1004と、前記火炉1001の上部から前記煙道1004にかけて設けられた過熱器1005と、再熱器1006および節炭器1007と、火炉1001の上部に設けられた図示しない蒸気ドラムとを有している。
[Third embodiment]
A boiler according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a schematic view showing a configuration of a boiler according to the third embodiment of the present invention. The
As shown in FIG. 7, a boiler 1000 according to a third embodiment of the present invention includes a furnace 1001 installed in a vertical direction, a
前記火炉壁1002の内側には、多数の水管(図示せず)がそれぞれ上下方向に延設されている。各水管は、上下各端部が図示しない蒸気ドラムに接続されている。
また、燃焼装置1003は、前記火炉壁1002に取り付けられる複数の燃焼バーナ1009と、前記燃焼バーナ1009に微粉炭11を供給する微粉炭供給手段1010と、前記燃焼バーナ1009に燃焼用空気として前記二次空気14を供給する空気供給手段1011とを有している。
A large number of water pipes (not shown) extend in the vertical direction inside the furnace wall 1002. Each water pipe is connected at its upper and lower ends to a steam drum (not shown).
The
また、微粉炭供給手段1010は、図示しない給炭機および計量器を経て供給された石炭を燃焼に適した大きさ(例えば、数μm〜数百μm)まで粉砕する微粉炭機1012と、微粉炭機1012で生成された微粉炭11を図示しない空気源から供給される加圧された搬送空気である一次空気12によって燃焼バーナへ気流搬送する給炭管1013とを有している。前記一次空気12は前記微粉炭機1012の安全面から前記微粉炭機1012の出口温度が例えば約80℃になるように設定されている。そして、前記微粉炭機1012で生成された微粉炭11は、前記一次空気12によって搬送され、前記給炭管1013を介して前記燃焼バーナ1009へ送られる。
The pulverized coal supply means 1010 includes a pulverized
また、前記空気供給手段1011は、空気を加圧して供給する図示しない押込通風機と、火炉1001外壁に設けられた風箱1014と、押込通風機と風箱1014とを接続する二次空気供給管1015とを有している。図示しない押込通風機で加圧されて供給される前記二次空気14は、回転再生式熱交換器1017により煙道1004を通過する。例えば約360℃の燃焼排ガス1016と熱交換され、例えば300〜350℃まで昇温されて前記二次空気供給管1015を経て前記風箱1014へ供給され前記燃焼バーナ1009へ送られる。
The air supply means 1011 includes a forced air blower (not shown) that pressurizes and supplies air, a wind box 1014 provided on the outer wall of the furnace 1001, and a secondary air supply that connects the forced air fan and the wind box 1014. Tube 1015. The
前記燃焼バーナ1009から前記火炉1001内へ前記一次空気12と前記二次空気14とが供給され、着火されると火炉内に火炎が生じる。
When the
このようにして前記火炉1001内の下部に火炎を生じさせると、燃焼ガスが前記火炉1001内を下から上に流れ、前記煙道1004に排出される。この時、図示しない給水ポンプから供給された水は、前記節炭器1007によって予熱された後、図示しない蒸気ドラムに供給される。図示しない蒸気ドラムから前記火炉壁1002の各水管(図示せず)に供給された水は、水管を下から上に流れる間に加熱されて飽和蒸気となり、図示しない蒸気ドラムに送り込まれる。さらに、図示しない蒸気ドラムの飽和蒸気は前記過熱器1005に導入され、燃焼ガスによって過熱される。前記過熱器1005で生成された過熱蒸気は所定のプラント(例えば、タービン等)に供給される。
When a flame is generated in the lower part of the furnace 1001 in this way, the combustion gas flows from the bottom up in the furnace 1001 and is discharged to the
なお、タービンでの膨張過程の中途で取り出した蒸気を前記再熱器1006に導入し、再度過熱しタービンに戻すことも行われる。
前記節炭器1007を通過した燃焼排ガス1016は、前記回転再生式熱交換器1017にて前記二次空気供給管1015を通過する前記二次空気14に熱量を供給し、脱硫、脱硝、除塵等の処理を施されて、煙突から大気中に排出される。
In addition, the steam taken out in the middle of the expansion process in the turbine is introduced into the reheater 1006, and is reheated and returned to the turbine.
The combustion exhaust gas 1016 that has passed through the economizer 1007 supplies heat to the
このように、本発明の第二の実施の形態に係るボイラによれば、燃焼バーナ1009に、図1に示す第一の燃焼バーナ10A及び図3に示す第二の燃焼バーナ10Bの何れかを用いるため、前記微粉炭ノズル19aの傾動時においても前記二次空気14の流量の変化を防止し、前記微粉炭11の未燃焼分の損失を低減することができ、前記微粉炭11の堆積・逆火を防止することができる。これにより、燃焼効率を向上させることができる。
As described above, according to the boiler according to the second embodiment of the present invention, any one of the
以上のように、本発明に係る燃焼バーナ、ボイラ、微粉炭の燃焼方法は、微粉炭含有する一次空気をバーナに導く前記微粉炭ノズル管の外壁と接地し、微粉炭ノズルが傾動するに従って上下動に従動する空気流量調整板を二次空気ノズル管に設けることで、前記微粉炭ノズルの傾動と同時に作動する簡単な構造で前記二次空気ノズル管と前記微粉炭ノズルとの間を流れる前記二次空気の流通面積を一定とすることができるため、前記二次空気の流量の変化を防止すると共に、前記微粉炭の未燃焼分の損失を低減することができ、前記微粉炭の堆積・逆火の防止に用いるのに適している。 As described above, the combustion method of the combustion burner, boiler, and pulverized coal according to the present invention is in contact with the outer wall of the pulverized coal nozzle pipe that guides primary air containing pulverized coal to the burner, and moves up and down as the pulverized coal nozzle tilts. By providing the secondary air nozzle pipe with an air flow rate adjusting plate that follows the movement, the air flowing between the secondary air nozzle pipe and the pulverized coal nozzle with a simple structure that operates simultaneously with the tilting of the pulverized coal nozzle. Since the flow area of the secondary air can be made constant, the change in the flow rate of the secondary air can be prevented, and the loss of the unburned portion of the pulverized coal can be reduced. Suitable for prevention of flashback.
10A 第一の燃焼バーナ
10B 第二の燃焼バーナ
11 微粉炭
12 一次空気
13 微粉炭ノズル管
14 二次空気
15 二次空気ノズル管
16 一次空気通路
17 主流二次空気
18 二次空気通路
19 燃料ノズル
19a 微粉炭ノズル
19b 二次空気ノズル
20 ノズル冷却空気
21 三次空気
22 三次空気ノズル
23 空気流量調整板
24 流量調整板ガイド
25 ローラー
α 角度
1000 ボイラ
1001 火炉
1002 火炉壁
1003 燃焼装置
1004 煙道
1005 過熱器
1006 再熱器
1007 節炭器
1009 燃焼バーナ
1010 微粉炭供給手段
1011 空気供給手段
1012 微粉炭機
1013 給炭管
1014 風箱
1015 二次空気供給管
1016 燃焼排ガス
1017 回転再生式熱交換器
DESCRIPTION OF
Claims (7)
加熱された燃焼用の二次空気を前記火炉に送給する二次空気ノズル管と、
前記微粉炭ノズル管の先端部近傍に揺動可能に配設され、前記一次空気が流通する一次空気通路を有する燃料ノズルを有する燃焼バーナにおいて、
前記二次空気ノズル管に設けられ、前記燃料ノズルの外壁と接地し、前記燃料ノズルが傾動するに従って上下動に従動する空気流量調整板を有してなることを特徴とする燃焼バーナ。 A pulverized coal nozzle pipe for supplying primary air for conveyance containing pulverized coal to a furnace;
A secondary air nozzle tube for supplying heated secondary air for combustion to the furnace;
In a combustion burner having a fuel nozzle having a primary air passage through which the primary air flows, and is disposed so as to be swingable in the vicinity of a tip portion of the pulverized coal nozzle pipe.
A combustion burner comprising an air flow rate adjusting plate provided in the secondary air nozzle pipe, which is in contact with an outer wall of the fuel nozzle, and is moved up and down as the fuel nozzle tilts.
前記燃料ノズルが、前記一次空気が流通する一次空気通路を有する微粉炭ノズルと、該微粉炭ノズルの周囲に設けられ、前記二次空気の一部が流通する二次空気通路を有する二次空気ノズルとからなる二重管構造であることを特徴とする燃焼バーナ。 In claim 1,
The fuel nozzle is a pulverized coal nozzle having a primary air passage through which the primary air flows, and a secondary air having a secondary air passage provided around the pulverized coal nozzle and through which a part of the secondary air flows. A combustion burner characterized by having a double tube structure comprising a nozzle.
前記空気流量調整板と一体又は別体に設けられ、前記微粉炭ノズルの外壁と接地し、前記微粉炭ノズルが傾動するに従って上下動に従動し、空気流量調整板を上下動させるローラーを有してなることを特徴とする燃焼バーナ。 In claim 1 or 2,
Provided integrally with or separately from the air flow rate adjustment plate, has a roller that contacts the outer wall of the pulverized coal nozzle, follows the vertical movement as the pulverized coal nozzle tilts, and moves the air flow rate adjustment plate up and down. Combustion burner characterized by comprising.
前記燃料ノズルが、前記一次空気が流通する一次空気通路を有する微粉炭ノズルと、該微粉炭ノズルの周囲に設けられ、前記二次空気の一部が流通する二次空気通路を有する二次空気ノズルとからなる二重管構造であることを特徴とする微粉炭の燃焼方法。 In claim 5,
The fuel nozzle is a pulverized coal nozzle having a primary air passage through which the primary air flows, and a secondary air having a secondary air passage provided around the pulverized coal nozzle and through which a part of the secondary air flows. A pulverized coal combustion method characterized by having a double-pipe structure comprising a nozzle.
前記空気流量調整板と一体又は別体に設けられ、前記微粉炭ノズルの外壁と接地し、前記微粉炭ノズルが傾動するに従って上下動に従動し、空気流量調整板を上下動させるローラーを有することを特徴とする微粉炭の燃焼方法。 In claim 5 or 6,
Provided integrally with or separately from the air flow rate adjustment plate, has a roller that contacts the outer wall of the pulverized coal nozzle, follows the vertical movement as the pulverized coal nozzle tilts, and moves the air flow rate adjustment plate up and down. A method for burning pulverized coal characterized by the above.
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