JP2011127866A - Pulverized coal burner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、微粉炭を燃料とする石炭焚きボイラ等の火炉に設けられる微粉炭バーナに関するものである。 The present invention relates to a pulverized coal burner provided in a furnace such as a coal-fired boiler using pulverized coal as fuel.
微粉物を燃料とする火炉、例えば石炭を燃料とする火炉の1つに、微粉炭機(ミル)により塊状の石炭を粉砕して微粉炭とし、微粉炭を一次空気と混合し、一次空気と共に微粉炭バーナに供給し、該微粉炭バーナより火炉に噴出して微粉炭を燃焼させるものがある。 In a furnace that uses fine powder as fuel, for example, a furnace that uses coal as fuel, lump coal is pulverized by a pulverized coal machine (mill) into pulverized coal, and the pulverized coal is mixed with primary air. There is one that is supplied to a pulverized coal burner and ejected from the pulverized coal burner to a furnace to burn the pulverized coal.
微粉炭バーナの1つに筒状のバーナがあり、該バーナでは外筒ノズル、内筒ノズルが同心2重円状に配設され、バーナの中心軸心上にオイルバーナが配設され、前記外筒ノズルの周囲を囲む様にウインドボックスが設けられている。 There is a cylindrical burner in one of the pulverized coal burners, in which the outer cylinder nozzle and the inner cylinder nozzle are arranged concentrically in a double circle shape, and an oil burner is arranged on the center axis of the burner, A wind box is provided to surround the outer cylinder nozzle.
外筒ノズルの基端部には、接線方向から微粉炭と一次空気が混合した微粉炭混合流が流入され、ノズル先端から噴出し、前記ウインドボックスは円周方向に所定間隔で配設したベーンを有し、該ベーンにより燃焼用の二次空気に旋回流を与え、ノズル先端の周囲から二次空気を噴出させている。外筒から噴出された微粉炭混合流は、二次空気と混合して燃焼する。 A pulverized coal mixed flow in which pulverized coal and primary air are mixed from the tangential direction flows into the base end of the outer cylinder nozzle, and is ejected from the nozzle tip. The vane box is disposed at predetermined intervals in the circumferential direction. The swirling flow is imparted to the secondary air for combustion by the vanes, and the secondary air is ejected from the periphery of the nozzle tip. The pulverized coal mixed flow ejected from the outer cylinder is mixed with the secondary air and burned.
又、前記内筒ノズルからは三次空気が軸心に沿って流出し、該三次空気によって内筒ノズル壁が冷却される。 Further, tertiary air flows out from the inner cylinder nozzle along the axial center, and the inner cylinder nozzle wall is cooled by the tertiary air.
前記微粉炭混合流と二次空気との混合に於いて、二次空気は旋回が持つ遠心力で拡大し、又微粉炭混合流は、二次空気に与えられた旋回流と微粉炭混合流間の剪断力によって二次空気に追従して広げられ、微粉炭混合流が拡散され、微粉炭が二次空気と混合する。従って、二次空気の旋回力が微粉炭と二次空気の混合に作用する。 In the mixing of the pulverized coal mixed flow and the secondary air, the secondary air is expanded by the centrifugal force of the swirl, and the pulverized coal mixed flow is the swirl flow and the pulverized coal mixed flow given to the secondary air. The pulverized coal mixed flow is spread by following the secondary air by the shearing force, and the pulverized coal is mixed with the secondary air. Therefore, the turning force of the secondary air acts on the mixing of the pulverized coal and the secondary air.
更に、燃焼状態は、微粉炭混合流と二次空気との混合状態で決定されるので、従来、燃焼状態の制御は、二次空気との混合の状態は、ベーンの角度調整による二次空気の旋回強さを変えることで調整されている。 Furthermore, since the combustion state is determined by the mixed state of the pulverized coal mixed flow and the secondary air, conventionally, the combustion state is controlled by mixing the secondary air with the secondary air by adjusting the vane angle. It is adjusted by changing the turning strength.
上記した様に、従来では微粉炭混合流の外周側から作用する二次空気の旋回流の強さで、混合状態の調整を行っているので、微粉炭混合流の中心部迄剪断力の影響が及びにくく、混合状態の調整の幅は、限られたものとなっていた。 As described above, conventionally, the mixing state is adjusted by the strength of the swirling flow of the secondary air acting from the outer peripheral side of the pulverized coal mixed flow, so the influence of the shear force to the center of the pulverized coal mixed flow. However, the range of adjustment of the mixed state is limited.
本発明は斯かる実情に鑑み、微粉炭混合流と二次空気との混合状態の調整幅を大きくし、微粉炭濃度、或は石炭の質に応じて最適な燃焼状態が得られる様にし、更に低NOx燃焼を実現しようとするものである。 In view of such circumstances, the present invention increases the adjustment range of the mixed state of the pulverized coal mixed flow and the secondary air so that the optimum combustion state can be obtained according to the pulverized coal concentration or the quality of the coal, Furthermore, low NOx combustion is to be realized.
本発明は、火炉に向って開口するノズル本体が、微粉炭混合流を噴出する外筒ノズルと、該外筒ノズルの内部に該外筒ノズルと同心に設けられ、三次空気を噴出する内筒ノズルとを有し、前記ノズル本体の周囲を囲む様に設けられ、前記ノズル本体の周囲から二次空気を噴出するウインドボックスが前記二次空気に旋回力を与える二次空気旋回手段を有する微粉炭バーナに於いて、前記内筒ノズル内部に三次空気に旋回力を与える三次空気旋回手段を有し、噴出される前記微粉炭混合流に内側から前記三次空気により剪断力を作用させ、前記微粉炭混合流を拡大、拡散させ前記二次空気と前記微粉炭混合流との混合を促進する様構成した微粉炭バーナに係るものである。 The present invention includes an outer cylinder nozzle that has a nozzle body that opens toward a furnace and ejects a pulverized coal mixed flow, and an inner cylinder that is provided inside the outer cylinder nozzle concentrically with the outer cylinder nozzle and that ejects tertiary air. A fine powder having a secondary air swirling means that is provided so as to surround the periphery of the nozzle body, and a wind box for ejecting secondary air from the periphery of the nozzle body gives a swirling force to the secondary air. In the charcoal burner, there is a tertiary air swirling means for imparting a swirling force to the tertiary air inside the inner cylinder nozzle, and a shearing force is applied to the spouted pulverized coal mixed flow from the inside by the tertiary air, and the fine powder The present invention relates to a pulverized coal burner configured to expand and diffuse a coal mixed flow to promote mixing of the secondary air and the pulverized coal mixed flow.
又本発明は、前記二次空気旋回手段により前記二次空気に与える旋回力を可変とし、前記三次空気旋回手段により前記三次空気に与える旋回力を可変とし、前記二次空気により前記微粉炭混合流の外側から与える剪断力強度と、前記三次空気により前記微粉炭混合流の内側から与える剪断力強度とを調整することで、前記微粉炭混合流と二次空気との混合状態を調整して燃焼状態を調整する様構成した微粉炭バーナに係るものである。 In the present invention, the swirl force given to the secondary air by the secondary air swirl means is variable, the swirl force given to the tertiary air by the tertiary air swirl means is variable, and the pulverized coal mixing is performed by the secondary air. By adjusting the shear force strength given from the outside of the flow and the shear force strength given from the inside of the pulverized coal mixed flow by the tertiary air, the mixing state of the pulverized coal mixed flow and the secondary air is adjusted. The present invention relates to a pulverized coal burner configured to adjust the combustion state.
又本発明は、前記三次空気旋回手段は、前記内筒ノズル内部に設けられたスクリュー羽根状の旋回羽根である微粉炭バーナに係るものである。 Further, the present invention relates to a pulverized coal burner in which the tertiary air swirl means is a screw vane swirl blade provided inside the inner cylinder nozzle.
又本発明は、前記三次空気旋回手段は、前記内筒ノズル内壁面に円周方向に設けられ、内筒ノズル軸心に対して傾斜した短冊状又は略短冊状の旋回羽根である微粉炭バーナに係るものである。 Further, according to the present invention, the tertiary air swirling means is a pulverized coal burner which is provided in a circumferential direction on the inner wall surface of the inner cylinder nozzle and is a strip-shaped or substantially strip-shaped swirling blade inclined with respect to the inner cylinder nozzle axis. It is related to.
又本発明は、前記内筒ノズルは先端部に漸次径が小さくなる縮径部を有し、前記旋回羽根は前記縮径部に設けられると共に軸心方向に移動可能とした微粉炭バーナに係るものである。 Further, the present invention relates to a pulverized coal burner in which the inner cylinder nozzle has a reduced diameter portion whose diameter gradually decreases at the tip, and the swirl vane is provided in the reduced diameter portion and is movable in the axial direction. Is.
又本発明は、前記旋回羽根の先端が、前記内筒ノズル内壁面に枢支され、前記旋回羽根の基端が回転自在に設けられた角度調整リングに連結され、該角度調整リングの回転により前記旋回羽根の角度が調整される微粉炭バーナに係るものである。 According to the present invention, the tip of the swirl vane is pivotally supported by the inner wall surface of the inner cylinder nozzle, and the base end of the swirl vane is connected to an angle adjustment ring that is rotatably provided. The present invention relates to a pulverized coal burner in which the angle of the swirl blade is adjusted.
又本発明は、前記内筒ノズルの中心に四次空気ノズルを設け、該四次空気ノズルより四次空気を噴出する様構成した微粉炭バーナに係るものである。 The present invention also relates to a pulverized coal burner configured such that a quaternary air nozzle is provided at the center of the inner cylinder nozzle and quaternary air is ejected from the quaternary air nozzle.
本発明によれば、火炉に向って開口するノズル本体が、微粉炭混合流を噴出する外筒ノズルと、該外筒ノズルの内部に該外筒ノズルと同心に設けられ、三次空気を噴出する内筒ノズルとを有し、前記ノズル本体の周囲を囲む様に設けられ、前記ノズル本体の周囲から二次空気を噴出するウインドボックスが前記二次空気に旋回力を与える二次空気旋回手段を有する微粉炭バーナに於いて、前記内筒ノズル内部に三次空気に旋回力を与える三次空気旋回手段を有し、噴出される前記微粉炭混合流に内側から前記三次空気により剪断力を作用させ、前記微粉炭混合流を拡大、拡散させ前記二次空気と前記微粉炭混合流との混合を促進する様構成したので、前記三次空気と前記二次空気との相乗作用で、前記二次空気と前記微粉炭混合流との混合が行われ、混合状態の調整幅が増大し、負荷状態、石炭の質に合わせた、最適混合状態が得られ、燃焼の制御を空気流の制御のみで実施する為、複雑な機構がなく、又微粉炭との衝突による摩耗が発生しない。 According to the present invention, the nozzle body that opens toward the furnace is provided with an outer cylinder nozzle that ejects the pulverized coal mixed flow, and is provided concentrically with the outer cylinder nozzle inside the outer cylinder nozzle, and ejects tertiary air. A secondary air swirling means that is provided so as to surround the periphery of the nozzle body, and a wind box that ejects secondary air from the periphery of the nozzle body gives a swirling force to the secondary air. In the pulverized coal burner, having a tertiary air swirling means for imparting a swirling force to the tertiary air inside the inner cylinder nozzle, a shearing force is applied to the jetted pulverized coal mixed flow from the inside by the tertiary air, Since the pulverized coal mixed flow is expanded and diffused to promote the mixing of the secondary air and the pulverized coal mixed flow, the secondary air and the secondary air Mixing with the pulverized coal mixed stream However, the adjustment range of the mixed state is increased, the optimum mixed state according to the load state and coal quality is obtained, and the combustion is controlled only by controlling the air flow, so there is no complicated mechanism and fine powder No wear due to collision with charcoal.
又本発明によれば、前記二次空気旋回手段により前記二次空気に与える旋回力を可変とし、前記三次空気旋回手段により前記三次空気に与える旋回力を可変とし、前記二次空気により前記微粉炭混合流の外側から与える剪断力強度と、前記三次空気により前記微粉炭混合流の内側から与える剪断力強度とを調整することで、前記微粉炭混合流と二次空気との混合状態を調整して燃焼状態を調整する様構成したので、混合状態の調整幅を増大でき、負荷状態、石炭の質に合わせた、最適混合状態が得られると共に混合状態、即ち微粉炭と燃焼用空気の混合速度を調整できるので、火炎の温度の調整、燃焼速度の調整が可能であり、火炎内での最適な還元領域の形成を可能とし、低NOx燃焼の実現が可能となる。 According to the present invention, the turning force given to the secondary air by the secondary air turning means is variable, the turning force given to the tertiary air is made variable by the tertiary air turning means, and the fine powder is made by the secondary air. The mixing state of the pulverized coal mixed flow and the secondary air is adjusted by adjusting the shearing force strength given from the outside of the coal mixed flow and the shearing force strength given from the inside of the pulverized coal mixed flow by the tertiary air. Therefore, the adjustment range of the mixed state can be increased, and the optimum mixed state can be obtained in accordance with the load state and the quality of coal, and the mixed state, that is, mixing of pulverized coal and combustion air Since the speed can be adjusted, it is possible to adjust the temperature of the flame and the combustion speed, to form an optimum reduction region in the flame, and to realize low NOx combustion.
又本発明によれば、前記三次空気旋回手段は、前記内筒ノズル内部に設けられたスクリュー羽根状の旋回羽根であるので、又、前記三次空気旋回手段は、前記内筒ノズル内壁面に円周方向に設けられ、内筒ノズル軸心に対して傾斜した短冊状又は略短冊状の旋回羽根であるので、前記旋回羽根には微粉炭が衝突することなく、摩耗は生じない。 According to the present invention, the tertiary air swirling means is a screw blade-shaped swirling blade provided inside the inner cylinder nozzle, and the tertiary air swirling means is circular on the inner wall surface of the inner cylinder nozzle. Since it is a strip-shaped or substantially strip-shaped swirl vane provided in the circumferential direction and inclined with respect to the inner cylinder nozzle axis, no pulverized coal collides with the swirl vane and no wear occurs.
又本発明によれば、前記内筒ノズルは先端部に漸次径が小さくなる縮径部を有し、前記旋回羽根は前記縮径部に設けられると共に軸心方向に移動可能としたので、又、前記旋回羽根の先端が、前記内筒ノズル内壁面に枢支され、前記旋回羽根の基端が回転自在に設けられた角度調整リングに連結され、該角度調整リングの回転により前記旋回羽根の角度が調整されるので、三次空気の旋回強度の調整が可能となる。 Further, according to the present invention, the inner cylinder nozzle has a reduced diameter portion with a gradually decreasing diameter at the tip, and the swirl vane is provided in the reduced diameter portion and is movable in the axial direction. The tip of the swirl vane is pivotally supported on the inner wall surface of the inner cylinder nozzle, and the base end of the swirl vane is connected to an angle adjustment ring that is rotatably provided. Since the angle is adjusted, the swirl strength of the tertiary air can be adjusted.
本発明によれば、前記内筒ノズルの中心に四次空気ノズルを設け、該四次空気ノズルより四次空気を噴出する様構成したので、逆火が防止できるという優れた効果を発揮する。 According to the present invention, since the quaternary air nozzle is provided at the center of the inner cylinder nozzle and the quaternary air is ejected from the quaternary air nozzle, an excellent effect that backfire can be prevented is exhibited.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1、図2により、本発明の第1の実施例を説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1中、1は火炉、2は該火炉1の炉壁を示している。
In FIG. 1,
該炉壁2にスロート3が設けられ、前記炉壁2の反火炉1側にウインドボックス4が取付けられ、該ウインドボックス4の内部に微粉炭バーナ5が前記スロート3と同心に設けられている。
A
前記微粉炭バーナ5は、ノズル本体6と該ノズル本体6の先端部を囲む様に設けられた二次空気調整装置7を具備している。
The pulverized
前記ノズル本体6は、外筒ノズル8、該外筒ノズル8と同心に設けられた内筒ノズル9、該内筒ノズル9の中心線上に配設されたオイルバーナ11を具備し、前記外筒ノズル8と前記内筒ノズル9との間には中空筒状の空間で前記火炉1側端が開放された燃料導通空間12を形成している。
The
前記外筒ノズル8と前記内筒ノズル9は、それぞれ先端部に漸次径が小さくなる縮径部8a,9aを有し、該縮径部8a,9aの先端は同一、又は略同一となっており、前記スロート3の直前に達している。
The
前記外筒ノズル8の基部(反火炉1側の端部)には微粉炭混合流導入管13が連通し、該微粉炭混合流導入管13を介して一次空気及び該一次空気に運搬された微粉炭が微粉炭混合流14として、前記燃料導通空間12に接線方向から流入する。前記微粉炭混合流14は、該燃料導通空間12内部を旋回しながら流れ、前記外筒ノズル8の先端から噴出される。
A pulverized coal mixed
又、前記内筒ノズル9の基部には前記ウインドボックス4の内部に開口する三次空気導入管15が連通し、前記ウインドボックス4に送給される燃焼用空気(二次空気)の一部を取入れ、三次空気流量調整弁16で流量調整され、三次空気として前記内筒ノズル9に導いている。
Further, a tertiary
前記オイルバーナ11には中空ロッド17が摺動自在に外嵌され、該中空ロッド17の先端は前記縮径部9aに達し、基部は前記ノズル本体6の基端板18を気密に貫通して露出している。
A
前記中空ロッド17の先端にはスクリュー羽根状の旋回羽根19が設けられており(図2参照)、該旋回羽根19の外径は、前記内筒ノズル9の先端開口部の内径より大きく、前記縮径部9aの最大内径より小さくなっている。前記旋回羽根19は、後述する様に三次空気27の旋回力調整手段として機能する。
A screw blade-shaped
前記中空ロッド17の基端には、位置制御が可能なアクチュエータ21、例えばサーボシリンダが連結され、前記アクチュエータ21の駆動により前記中空ロッド17が進退し、該中空ロッド17を介して前記旋回羽根19の位置が変更される様になっている。
An
前記二次空気調整装置7は、先端に向って縮径する空気ガイドダクト23と該空気ガイドダクト23の基部に円周等間隔で設けられた風量調整羽根24を有し、該風量調整羽根24は回転軸25を中心に回転自在となっている。該回転軸25は相互にリンク機構(図示せず)によって連結され、前記風量調整羽根24は同期回転可能であり、前記リンク機構は図示しない風量調整羽根駆動部と連結され、該風量調整羽根駆動部によって前記リンク機構を介して前記風量調整羽根24の角度が調整される様になっている。該風量調整羽根24は、二次空気26の旋回力調整手段として機能する。
The
上記微粉炭バーナ5での燃焼について略述すると、前記微粉炭混合流14が前記微粉炭混合流導入管13より供給され、前記燃料導通空間12を旋回しながら流動し、又該燃料導通空間12を通過する過程で縮流され、前記外筒ノズル8の先端より噴出される。又、前記ウインドボックス4には燃焼用空気である二次空気26が送給され、該二次空気26は前記風量調整羽根24により、旋回力、或は旋回力と風量が調整され、前記空気ガイドダクト23を介して前記微粉炭混合流14と共に前記スロート3を経て前記火炉1に噴出される。
Briefly describing the combustion in the pulverized
前記ウインドボックス4より前記空気ガイドダクト23に取込まれた二次空気26は前記風量調整羽根24により、旋回力が与えられ、前記空気ガイドダクト23内部に取込まれ、二次空気として前記スロート3を経て火炉1に噴出される。前記風量調整羽根24の旋回力調整、風量調整で二次空気の供給量流れの状態が変化し、燃料の燃焼状態が調整される。
The
又、前記二次空気26の一部は三次空気27として前記三次空気導入管15を介して前記内筒ノズル9に導かれ、前記旋回羽根19によって旋回力が与えられる。
A part of the
該旋回羽根19が与える旋回力は、該旋回羽根19の位置によって調整される。即ち、該旋回羽根19が前記縮径部9aの太径部にある場合は、前記旋回羽根19の外径は縮径部9aの内径より小さく、前記旋回羽根19の周囲の隙間は大きい。従って、前記三次空気27は、抵抗の少ない前記旋回羽根19の周囲を流れることになり、該旋回羽根19が与える旋回力は小さくなる。
The turning force applied by the
一方、前記旋回羽根19が前記縮径部9aの先端側に位置し、前記旋回羽根19周囲の隙間が小さいか、或は前記旋回羽根19が前記縮径部9aに当接した状態となると、前記三次空気27の殆どは、前記旋回羽根19を通過することになり、前記旋回羽根19が与える旋回力は大きなものとなる。
On the other hand, when the
従って、前記アクチュエータ21により前記旋回羽根19の位置を制御することで、前記三次空気27に与える旋回力の強さを制御できる。
Therefore, by controlling the position of the
而して、前記内筒ノズル9よりスロート3に噴出される前記三次空気27により、燃料の燃焼状態が調整される。
Thus, the combustion state of the fuel is adjusted by the
前記微粉炭混合流14、前記二次空気26、前記三次空気27は、前記スロート3で合流し、混合されて前記火炉1に噴出され、二次空気26の調整、三次空気27の調整等により燃料の燃焼状態が最適となる様に調整される。
The pulverized coal mixed
前記三次空気流量調整弁16、前記アクチュエータ21は、制御部29によって制御され、該制御部29によって前記三次空気流量調整弁16による流量制御、前記アクチュエータ21の制御による前記旋回羽根19の位置調整が実行される。
The tertiary air flow
尚、前記三次空気流量調整弁16による設定流量、前記旋回羽根19の位置を、負荷状態、石炭の質に対応して予め求めておけば、負荷状態、石炭の質が決定された時に、個別に、又事前に設定する様にしてもよい。
In addition, if the set flow rate by the tertiary air flow
尚、前記オイルバーナ11は、微粉炭を着火する際に使用される。
The
図3により、前記微粉炭混合流14、前記二次空気26、前記三次空気27の挙動について説明する。
The behavior of the pulverized coal mixed
図3(A)〜図3(C)は、前記スロート3部分での前記微粉炭混合流14、前記二次空気26、前記三次空気27の挙動を示す模式図であり、図中、ω1は微粉炭混合流14の旋回強度、ω2は二次空気26の旋回強度、ω3は三次空気27の旋回強度を示している。
3 (A) to 3 (C) are schematic diagrams showing the behavior of the pulverized coal mixed
図3(A)は、前記微粉炭混合流14の旋回強度ω1,及び前記三次空気27の旋回強度ω3が大きくない場合を示しており、前記二次空気26と前記微粉炭混合流14間、及び該微粉炭混合流14と前記三次空気27間に作用する剪断力の影響は小さく、前記微粉炭混合流14、前記二次空気26、前記三次空気27は直進する。
FIG. 3 (A) shows a case where the swirling strength ω1 of the pulverized coal mixed
この場合、前記微粉炭混合流14、前記二次空気26、前記三次空気27間での混合は少なく、特に前記微粉炭混合流14と前記二次空気26との混合が小さく、即ち混合速度が遅く、燃焼速度は遅くなり、着火位置はバーナノズルより離れる。
In this case, there is little mixing between the pulverized coal mixed
尚、前記二次空気26と前記三次空気27の流量の割合は、前記二次空気26が前記三次空気27より多く、前記微粉炭混合流14は主に前記二次空気26との混合によって燃焼する。
The flow rate of the
図3(B)は、前記二次空気26に旋回力を与え、前記三次空気27に与える旋回力を小さくした場合を示している。
FIG. 3B shows a case where a turning force is applied to the
前記二次空気26の旋回力によって、前記微粉炭混合流14に剪断力が作用し、該剪断力の作用で、前記微粉炭混合流14が拡大され、又拡散されることで、該微粉炭混合流14と前記二次空気26間で混合が促進され、微粉炭の燃焼が促進される。又、前記三次空気27も、前記微粉炭混合流14から受ける剪断力によって、前記三次空気27の旋回力による遠心力で拡大する。
A shearing force acts on the pulverized coal mixed
前記微粉炭混合流14、前記三次空気27の拡大により、バーナ軸心部で循環流28が発生し、炉内の高温ガスが火炎中心部に巻込まれ、火炎中心部の温度が上昇する。
Due to the expansion of the pulverized coal mixed
火炎中心部の温度が上昇することで、微粉炭濃度が大きく、前記微粉炭混合流14中心部での微粉炭量が多い場合に、前記循環流28が着火源となり、微粉炭混合流14中心部での燃焼遅れが抑制され、着火位置がバーナノズルに近づき安定燃焼する。
When the temperature at the center of the flame rises, the concentration of pulverized coal is large, and when the amount of pulverized coal in the center of the pulverized coal mixed
図3(C)は、前記二次空気26に旋回力を与え、前記三次空気27に与える旋回力を大きくした場合を示している。
FIG. 3C shows a case where a turning force is applied to the
前記三次空気27の旋回力が大きくなると、該三次空気27の遠心力によって、該三次空気27自体が拡大すると共に前記微粉炭混合流14に作用する剪断力も大きくなり、前記三次空気27は前記微粉炭混合流14を外側に押広げる。従って、該微粉炭混合流14は、前記二次空気26からの剪断力と、前記三次空気27からの拡大力、剪断力を受けて、一層拡大する。前記微粉炭混合流14が拡大することで、該微粉炭混合流14と前記二次空気26との混合が更に促進され、前記微粉炭混合流14と前記二次空気26との混合する時間が短縮され、燃焼速度が増大する。
When the swirl force of the
又、前記微粉炭混合流14、前記三次空気27が一層拡大することにより、前記循環流28も大きくなり、前記微粉炭混合流14中心部からの燃焼が促進される。
Further, when the pulverized coal mixed
従って、高濃度の微粉炭混合流14の場合、前記内筒ノズル9の中心部への三次空気27の供給、前記循環流28による着火作用により、前記微粉炭混合流14全体の燃焼速度が増大すると共に安定、均一燃焼が促進される。
Therefore, in the case of the high-concentration pulverized coal mixed
上記した様に、前記二次空気26の旋回強度ω2、前記三次空気27の旋回強度ω3の旋回強度を調整することで、前記微粉炭混合流14と燃焼用空気との混合状態を制御でき、又前記三次空気27の旋回強度ω3の調整を加えたことで、混合状態の調整幅を増大でき、負荷状態、石炭の質に合わせた、最適混合状態が得られる。
As described above, by adjusting the swirling strength ω2 of the
更に、混合状態、即ち微粉炭と燃焼用空気の混合速度を調整できるので、火炎の温度の調整、燃焼速度の調整が可能であり、火炎内での最適な還元領域の形成を可能とし、低NOx燃焼の実現が可能となる。 Furthermore, since the mixing state, that is, the mixing speed of pulverized coal and combustion air can be adjusted, it is possible to adjust the temperature of the flame and the combustion speed, and to form an optimum reduction region in the flame. It is possible to realize NOx combustion.
又、本発明では、燃焼の制御を空気流の制御のみで実施する為、複雑な機構がなく、又微粉炭との衝突による摩耗が発生しない。 In the present invention, since combustion is controlled only by controlling the air flow, there is no complicated mechanism, and wear due to collision with pulverized coal does not occur.
図4は、第2の実施例を示している。尚、図4中、図1中で示したものと同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。 FIG. 4 shows a second embodiment. 4 that are the same as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
第2の実施例では、内筒ノズル9の基端部9bを基端板18より突出させ、前記基端部9bに三次空気導入管15を接線方向から接続し、前記内筒ノズル9内に三次空気27を接線方向から流入させ、前記内筒ノズル9を流れる三次空気27に旋回流を与える。更に、前記内筒ノズル9の所要位置に旋回羽根31を設け、前記三次空気27に更に旋回力を与える様にしたものである。
In the second embodiment, the
前記旋回羽根31は、軸心方向に長い略短冊状であり、円周方向所定間隔で配設される。前記旋回羽根31は、前端が前記内筒ノズル9に枢支され、前端を中心に回転可能となっている。前記旋回羽根31の後端側には角度調整リング32が、回転自在に前記内筒ノズル9に内嵌され、前記旋回羽根31の後端が前記角度調整リング32に連結されている。
The swirl vanes 31 have a substantially strip shape that is long in the axial direction, and are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction. The
該角度調整リング32の内周側に駆動ギア33が噛合され、該駆動ギア33の回転軸34は前記基端板18を気密に貫通し、前記駆動ギア33の基端にはアクチュエータとしてモータ35が連結されている。
A
前記モータ35により回転軸34を介して駆動ギア33を回転することで前記角度調整リング32が回転し、前記旋回羽根31の基端が周方向に変位し前記旋回羽根31の前記内筒ノズル9の軸心に対する角度を調整できる。又前記旋回羽根31の角度を調整することで、前記三次空気27の旋回力を調整可能である。
The
本実施例に於いても、前記内筒ノズル9より噴出される三次空気27が旋回力を有し、前記微粉炭混合流14を押広げる作用を有し、第2の実施例と同様な作用、効果を有する。
Also in the present embodiment, the
尚、前記三次空気27の旋回力を調整する場合は、前記旋回羽根31の角度調整に加えて、前記三次空気流量調整弁16により三次空気27の流量を調整してもよい。この場合、前記旋回羽根31、前記三次空気流量調整弁16は旋回力調整手段として機能する。
When adjusting the turning force of the
又、前記旋回羽根31の角度調整、前記三次空気流量調整弁16の流量調整は、制御部29によって制御される。
The angle adjustment of the
図5は、第3の実施例を示している。尚、図5中、図1中で示したものと同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。 FIG. 5 shows a third embodiment. 5 that are the same as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
第3の実施例では、前記内筒ノズル9の中心部に、四次空気ノズル37を設け、該四次空気ノズル37より四次空気41を噴出する様にしたものである。
In the third embodiment, a
前記中空ロッド17は前記四次空気ノズル37に外嵌し、該四次空気ノズル37を中心軸として摺動可能となっている。該四次空気ノズル37の後端部は前記中空ロッド17の後端より更に突出し、前記四次空気ノズル37と前記オイルバーナ11の間には四次空気流路38が形成され、該四次空気流路38の後端は気密に閉塞されている。又、前記四次空気ノズル37の後端部の突出した部分には四次空気導入管39が連通され、該四次空気導入管39には四次空気流量調整弁40が設けられている。該四次空気流量調整弁40は前記制御部29によって開度が制御され、前記四次空気流量調整弁40で流量調整された空気は四次空気41として前記四次空気ノズル37に導かれる。
The
次に、図3(D)を参照して、第3の実施例の作用について説明する。 Next, the operation of the third embodiment will be described with reference to FIG.
上記した様に、前記二次空気26、前記三次空気27に旋回流を与えることで、前記循環流28が大きくなり、前記微粉炭混合流14中心部からの燃焼が促進されるが、該循環流28が大きくなりすぎると、逆火現象が起きる虞れが生じる。
As described above, by giving a swirl flow to the
この場合、前記四次空気ノズル37により、四次空気41を噴出し、前記循環流28を押戻す様にし、逆火現象が発生することを抑制する。
In this case, the
而して、前記風量調整羽根24、及び前記旋回羽根19による二次空気26、三次空気27の旋回力調整に併せて、四次空気41の噴出量を調整することで、最適な燃焼状態を実現できる。
Thus, by adjusting the swirling force of the
1 火炉
2 炉壁
3 スロート
4 ウインドボックス
5 微粉炭バーナ
6 ノズル本体
7 二次空気調整装置
8 外筒ノズル
9 内筒ノズル
9a 縮径部
14 微粉炭混合流
16 三次空気流量調整弁
17 中空ロッド
19 旋回羽根
21 アクチュエータ
24 風量調整羽根
26 二次空気
27 三次空気
29 制御部
31 旋回羽根
32 角度調整リング
33 駆動ギア
34 回転軸
35 モータ
37 四次空気ノズル
40 四次空気流量調整弁
41 四次空気
DESCRIPTION OF
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102506425A (en) * | 2011-09-28 | 2012-06-20 | 哈尔滨工业大学 | Central-feeding swirling pulverized coal burner with central air pipeline |
CN102620292A (en) * | 2012-04-23 | 2012-08-01 | 哈尔滨工业大学 | High-temperature oxygen-rich igniting flame stabilizer for pulverized coal |
CN104764006A (en) * | 2015-04-03 | 2015-07-08 | 南京创能电力科技开发有限公司 | Swirl less-gas pulverized coal burner |
CN105299638A (en) * | 2014-06-30 | 2016-02-03 | 四川川锅锅炉有限责任公司 | Low-NOx combustor arrangement mode and structure for intermediate storage bunker coal pulverizing system |
CN105605565A (en) * | 2016-01-18 | 2016-05-25 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | Method for adjusting optimal angle of radial swirl blades in swirl burner |
CN105782966A (en) * | 2016-03-15 | 2016-07-20 | 华中科技大学 | Dual-mode pulverized coal burner and boiler burner system |
-
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- 2009-12-21 JP JP2009289094A patent/JP2011127866A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102506425A (en) * | 2011-09-28 | 2012-06-20 | 哈尔滨工业大学 | Central-feeding swirling pulverized coal burner with central air pipeline |
CN102506425B (en) * | 2011-09-28 | 2015-03-11 | 哈尔滨工业大学 | Central-feeding swirling pulverized coal burner with central air pipeline |
CN102620292A (en) * | 2012-04-23 | 2012-08-01 | 哈尔滨工业大学 | High-temperature oxygen-rich igniting flame stabilizer for pulverized coal |
CN105299638A (en) * | 2014-06-30 | 2016-02-03 | 四川川锅锅炉有限责任公司 | Low-NOx combustor arrangement mode and structure for intermediate storage bunker coal pulverizing system |
CN104764006A (en) * | 2015-04-03 | 2015-07-08 | 南京创能电力科技开发有限公司 | Swirl less-gas pulverized coal burner |
CN105605565A (en) * | 2016-01-18 | 2016-05-25 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | Method for adjusting optimal angle of radial swirl blades in swirl burner |
CN105782966A (en) * | 2016-03-15 | 2016-07-20 | 华中科技大学 | Dual-mode pulverized coal burner and boiler burner system |
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