JP2015096789A - Boiler - Google Patents

Boiler Download PDF

Info

Publication number
JP2015096789A
JP2015096789A JP2013237201A JP2013237201A JP2015096789A JP 2015096789 A JP2015096789 A JP 2015096789A JP 2013237201 A JP2013237201 A JP 2013237201A JP 2013237201 A JP2013237201 A JP 2013237201A JP 2015096789 A JP2015096789 A JP 2015096789A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
furnace
combustion
air
protective gas
additional
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013237201A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6087793B2 (en
Inventor
今田　潤司
Junji Imada
潤司 今田
幸洋 冨永
Sachihiro Tominaga
幸洋 冨永
功一 武居
Koichi Takei
功一 武居
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd filed Critical Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Priority to JP2013237201A priority Critical patent/JP6087793B2/en
Publication of JP2015096789A publication Critical patent/JP2015096789A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6087793B2 publication Critical patent/JP6087793B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Air Supply (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the durability of a boiler by preventing corrosion of a furnace wall.SOLUTION: A boiler includes: a furnace 11 formed into a hollow shape and installed along a vertical direction; combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 capable of forming flame swirl flows by blowing pulverized fuel-air mixture into the furnace 11; an additional air nozzle 52 blowing additional air into the furnace 11 upward of the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25; and a protective gas nozzle 62 blowing air (protective gas) horizontally along an inner wall surface of the furnace 11 between the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 and the additional nozzle 52.

Description

本発明は、固体燃料と空気を混合して燃焼させることで蒸気を生成するボイラに関するものである。   The present invention relates to a boiler that generates steam by mixing and burning solid fuel and air.

従来の石炭焚きボイラは、中空形状をなして鉛直方向に設置される火炉を有し、この火炉壁に複数の燃焼バーナが周方向に沿って配置されると共に、上下方向に複数段にわたって配置されている。この燃焼バーナは、石炭が粉砕された微粉炭（燃料）と１次空気（搬送用空気）との混合気が供給されると共に、高温の２次空気が供給され、この混合気と２次空気を火炉内に吹き込むことで火炎を形成し、この火炉内で燃焼可能としている。そして、この火炉は、上部に煙道が連結され、この煙道に排ガスの熱を回収するための過熱器、再熱器、節炭器などが設けられており、火炉での燃焼により発生した排ガスと水との間で熱交換が行われ、蒸気を生成することができる。   Conventional coal-fired boilers have a hollow furnace that is installed in a vertical direction, and a plurality of combustion burners are arranged on the furnace wall along the circumferential direction and arranged in multiple stages in the vertical direction. ing. The combustion burner is supplied with a mixture of pulverized coal (fuel) obtained by pulverizing coal and primary air (carrier air), and also supplied with high-temperature secondary air. The mixture and secondary air are supplied to the combustion burner. Is blown into the furnace to form a flame that can be burned in the furnace. This furnace has a flue connected to the top, and this flue is provided with a superheater, reheater, economizer, etc. for recovering the heat of exhaust gas, and it was generated by combustion in the furnace. Heat exchange is performed between the exhaust gas and water, and steam can be generated.

このような石炭焚きボイラでは、一般的に、炉内脱硝技術が採用されている。即ち、火炉壁に複数の燃焼バーナを設け、この燃焼バーナの上方に追加空気ノズルを設けている。従って、燃焼バーナは、微粉炭と搬送用空気とが混合した微粉燃料混合気を火炉に吹き込むと共に燃焼用空気を火炉に吹き込み、着火することで火炎を形成する。また、追加空気ノズルは、追加空気を火炉に吹き込み、燃焼制御を行う。このとき、火炉では、２次空気の供給量が微粉炭の供給量に対して理論空気量未満となるように設定されることで、内部が還元雰囲気に保持され、微粉炭の燃焼により発生したＮＯｘが還元され、その後、追加空気が追加供給されることで微粉炭の酸化燃焼が完結され、微粉炭の燃焼によるＮＯｘの発生量が低減される。   In such a coal fired boiler, in-furnace denitration technology is generally employed. That is, a plurality of combustion burners are provided on the furnace wall, and an additional air nozzle is provided above the combustion burner. Accordingly, the combustion burner forms a flame by blowing a pulverized fuel mixture in which pulverized coal and carrier air are mixed into the furnace and blowing combustion air into the furnace and igniting. The additional air nozzle blows additional air into the furnace to perform combustion control. At this time, in the furnace, the supply amount of the secondary air is set so as to be less than the theoretical air amount with respect to the supply amount of the pulverized coal, so that the inside is maintained in a reducing atmosphere and is generated by the combustion of the pulverized coal. NOx is reduced, and then additional air is additionally supplied to complete the oxidative combustion of the pulverized coal, thereby reducing the amount of NOx generated by the combustion of the pulverized coal.

ところで、このような火炉にて、還元雰囲気にある領域では、低酸素領域で、且つ、高温領域となることから、腐食成分である硫化水素（Ｈ２Ｓ）が発生しやすく、炉壁の内面に腐食が発生するおそれがある。そこで、このような問題を解決するものとして、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。 By the way, in such a furnace, in a reducing atmosphere region, a low oxygen region and a high temperature region, hydrogen sulfide (H 2 S), which is a corrosive component, is likely to be generated, and the inner surface of the furnace wall There is a risk of corrosion. Therefore, as a solution to such a problem, for example, there is one described in the following patent document.

下記特許文献１に記載された微粉炭焚きボイラの燃焼装置は、隣り合うバーナの間に燃焼用空気または燃焼ガスの一部を投入するノズルを設けたものである。下記特許文献２に記載されたボイラ構造は、バーナ毎に形成される火炎が接近または接触する火炉壁面の火炎影響部近傍に周辺より空気濃度の高い領域を形成する空気投入部を設けたものである。   The combustion apparatus of the pulverized coal burning boiler described in the following Patent Document 1 is provided with a nozzle for introducing a part of combustion air or combustion gas between adjacent burners. The boiler structure described in the following Patent Document 2 is provided with an air input part that forms a region having a higher air concentration than the surroundings in the vicinity of the flame affected part of the furnace wall where the flame formed for each burner approaches or contacts. is there.

特開平０７−１１９９２３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 07-119923 特開２００９−１７４７５１号公報JP 2009-174751 A

ところが、上述した火炉にて、炉壁の内面に硫化水素により腐食が発生しやすい領域は、低酸素で高温となる領域である。そのため、特許文献１の微粉炭焚きボイラの燃焼装置のように、バーナからの火炎に対して燃焼用空気や燃焼ガスを投入しても、その上方に生成されるＮＯｘ還元領域での炉壁面の腐食を防止することは困難である。また、硫化水素により腐食が発生しやすい領域は、火炎が接近する所定広さの領域であり、特許文献２のボイラ構造のように、火炉壁面の火炎影響部近傍に空気投入部を設けても、所定広さの領域を腐食から防止することは困難である。   However, in the above-mentioned furnace, the region where corrosion is likely to occur due to hydrogen sulfide on the inner surface of the furnace wall is a region where the temperature is low with low oxygen. Therefore, as in the combustion apparatus of the pulverized coal-fired boiler of Patent Document 1, even if combustion air or combustion gas is input to the flame from the burner, the furnace wall surface in the NOx reduction region generated above it It is difficult to prevent corrosion. In addition, the region where corrosion is likely to occur due to hydrogen sulfide is a region of a predetermined area where the flame approaches, and even if an air input unit is provided in the vicinity of the flame affected part of the furnace wall surface as in the boiler structure of Patent Document 2. It is difficult to prevent a predetermined area from corrosion.

本発明は、上述した課題を解決するものであり、炉壁の腐食を防止することで耐久性の向上を図るボイラを提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a boiler that improves durability by preventing corrosion of a furnace wall.

上記の目的を達成するための本発明のボイラは、中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉と、固体燃料と燃焼用空気を混合した燃料ガスを前記火炉内に向けて吹き込むことで火炎旋回流を形成可能な燃焼バーナと、前記燃焼バーナより上方で追加空気を前記火炉内に向けて吹き込む追加空気ノズルと、前記燃焼バーナと前記追加空気ノズルとの間で前記火炉の内壁面に沿って水平に保護ガスを吹き込む保護ガスノズルと、を有することを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, a boiler according to the present invention has a hollow furnace that is installed along a vertical direction, and a fuel gas mixed with solid fuel and combustion air is blown into the furnace. A combustion burner capable of forming a flame swirl flow, an additional air nozzle that blows additional air into the furnace above the combustion burner, and an inner wall surface of the furnace between the combustion burner and the additional air nozzle And a protective gas nozzle that blows in a protective gas horizontally along the line.

従って、燃焼バーナが火炉内に燃料ガスを吹き込むことで火炎旋回流が形成され、発生した燃焼ガスが燃焼領域から旋回しながら上昇する。燃料ガスは、空気量が固体燃料に対して理論空気量未満となるように設定されることで、燃焼領域の上方に還元領域が形成され、ここで、固体燃料の燃焼により発生した有害物質が還元される。その後、追加空気ノズルが火炉内に向けて追加空気を吹き込むことで、固体燃料の酸化燃焼が完結される。このとき、保護ガスノズルから燃焼領域と還元領域との間で、火炉の内壁面に沿って水平に保護ガスを吹き込むことで、燃焼ガスと火炉の内壁面との直接的な接触が抑制され、炉壁の腐食を防止して耐久性を向上することができる。   Therefore, the combustion burner blows fuel gas into the furnace to form a flame swirl, and the generated combustion gas rises while swirling from the combustion region. The fuel gas is set so that the amount of air is less than the theoretical amount of air with respect to the solid fuel, so that a reduction region is formed above the combustion region. Here, harmful substances generated by the combustion of the solid fuel are generated. Reduced. Thereafter, the additional air nozzle blows the additional air into the furnace, whereby the oxidative combustion of the solid fuel is completed. At this time, direct contact between the combustion gas and the inner wall surface of the furnace is suppressed by blowing the protective gas horizontally along the inner wall surface of the furnace between the combustion region and the reduction region from the protective gas nozzle. The durability of the wall can be improved by preventing the corrosion of the wall.

本発明のボイラでは、前記燃焼バーナは、燃料ガスを前記火炉内に向けて吹き込むことで所定の第１仮想円に沿った火炎旋回流を形成可能であり、前記保護ガスノズルは、保護ガスを前記火炉内に向けて吹き込むことで前記第１仮想円より大きい所定の第２仮想円に沿った保護ガス旋回流を形成可能であることを特徴としている。   In the boiler according to the present invention, the combustion burner can form a flame swirl along a predetermined first virtual circle by blowing fuel gas into the furnace, and the protective gas nozzle is configured to transfer the protective gas to the furnace. It is characterized in that a protective gas swirl flow can be formed along a predetermined second imaginary circle larger than the first imaginary circle by blowing it into the furnace.

従って、第１仮想円に沿った火炎旋回流の外側に第２仮想円に沿った保護ガス旋回流が形成されるため、燃焼ガスと火炉の内壁面との直接的な接触が抑制され、炉壁の腐食を防止することができる。   Accordingly, since the protective gas swirl flow along the second virtual circle is formed outside the flame swirl flow along the first virtual circle, direct contact between the combustion gas and the inner wall surface of the furnace is suppressed, and the furnace Wall corrosion can be prevented.

本発明のボイラでは、前記燃焼バーナは、前記火炉の角部に配置され、前記保護ガスノズルは、前記火炉における前記燃焼バーナより上方の角部に配置され、保護ガスの吹き込み方向が前記燃焼バーナによる燃料ガスの吹き込み方向より炉壁側に設定されることを特徴としている。   In the boiler according to the present invention, the combustion burner is disposed at a corner of the furnace, the protective gas nozzle is disposed at a corner above the combustion burner in the furnace, and a blowing direction of the protective gas is determined by the combustion burner. It is characterized in that it is set on the furnace wall side from the fuel gas blowing direction.

従って、燃焼バーナと保護ガスノズルを火炉の角部に配置したとき、保護ガスの吹き込み方向を燃料ガスの吹き込み方向より炉壁側に設定するため、火炎旋回流と火炉の内壁面との間に適正に保護ガスを供給することができる。   Therefore, when the combustion burner and the protective gas nozzle are arranged at the corner of the furnace, the protective gas blowing direction is set closer to the furnace wall side than the fuel gas blowing direction, so it is appropriate between the flame swirl and the furnace inner wall surface. Protective gas can be supplied.

本発明のボイラでは、前記燃焼バーナは、前記火炉の炉壁に配置され、前記保護ガスノズルは、前記火炉における前記燃焼バーナより上方の炉壁で且つ前記燃焼バーナによる燃料ガスの吹き込み方向側に配置されることを特徴としている。   In the boiler according to the present invention, the combustion burner is disposed on a furnace wall of the furnace, and the protective gas nozzle is disposed on a furnace wall above the combustion burner in the furnace and on a fuel gas blowing direction side of the combustion burner. It is characterized by being.

従って、燃焼バーナと保護ガスノズルを火炉の炉壁に配置したとき、保護ガスノズルを燃焼バーナによる燃料ガスの吹き込み方向側に配置するため、火炎旋回流と火炉の内壁面との間に適正に保護ガスを供給することができる。   Therefore, when the combustion burner and the protective gas nozzle are arranged on the furnace wall of the furnace, the protective gas nozzle is arranged on the fuel gas blowing direction side by the combustion burner, so that the protective gas is properly provided between the flame swirl and the inner wall surface of the furnace. Can be supplied.

本発明のボイラでは、前記燃焼バーナ上段部に複数段の追加燃焼用空気ノズルが設けられ、最上段の追加燃焼用空気ノズルが前記保護ガスノズルとして用いられることを特徴としている。   The boiler according to the present invention is characterized in that a plurality of additional combustion air nozzles are provided in the upper stage of the combustion burner, and the uppermost additional combustion air nozzle is used as the protective gas nozzle.

従って、燃焼バーナ上段部にある追加燃焼用空気ノズルの一部を保護ガスノズルとして用いることで、別途保護ガスノズルを追加する必要はなく、構造の複雑化を抑制して改造コストの増加を抑制することができる。   Therefore, by using a part of the additional combustion air nozzle at the upper stage of the combustion burner as the protective gas nozzle, there is no need to add a separate protective gas nozzle, and the increase in remodeling cost can be suppressed by suppressing the complexity of the structure. Can do.

本発明のボイラでは、前記ボイラの形態に応じて前記燃焼バーナから吹き込む燃焼用空気量と前記追加空気ノズルから吹き込む追加空気量とが設定され、前記保護ガスノズルから吹き込む保護ガス量は、追加空気量の一部が用いられることを特徴としている。   In the boiler of the present invention, the amount of combustion air blown from the combustion burner and the amount of additional air blown from the additional air nozzle are set according to the form of the boiler, and the amount of protective gas blown from the protective gas nozzle is the amount of additional air It is characterized in that a part of is used.

従って、保護ガスを追加空気の一部から確保することで、火炉に供給する空気量を変更することがなく、安定したボイラ効率を維持することができる。   Therefore, by securing the protective gas from part of the additional air, it is possible to maintain stable boiler efficiency without changing the amount of air supplied to the furnace.

本発明のボイラでは、保護ガスは、前記火炉から排出された排ガスの少なくとも一部が用いられることを特徴としている。   In the boiler of the present invention, the protective gas is characterized in that at least a part of the exhaust gas discharged from the furnace is used.

従って、保護ガスノズルは、保護ガスとして排ガスを火炉に供給することで、火炉の内壁面の高温化を抑制することができる。   Therefore, the protective gas nozzle can suppress an increase in the temperature of the inner wall surface of the furnace by supplying the exhaust gas as the protective gas to the furnace.

本発明のボイラによれば、燃焼バーナと追加空気ノズルとの間で火炉の内壁面に沿って水平に保護ガスを吹き込む保護ガスノズルを設けるので、保護ガスにより燃焼ガスと火炉の内壁面との直接的な接触が抑制され、炉壁の腐食を防止して耐久性を向上することができる。   According to the boiler of the present invention, since the protective gas nozzle for blowing the protective gas horizontally along the inner wall surface of the furnace is provided between the combustion burner and the additional air nozzle, the protective gas directly connects the combustion gas and the inner wall surface of the furnace. Contact can be suppressed, corrosion of the furnace wall can be prevented, and durability can be improved.

図１は、第１実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図である。Drawing 1 is a schematic structure figure showing a coal burning boiler of a 1st embodiment. 図２は、石炭焚きボイラにおける燃焼バーナの平面図である。FIG. 2 is a plan view of a combustion burner in a coal fired boiler. 図３は、石炭焚きボイラにおける保護ガスノズルの平面図である。FIG. 3 is a plan view of a protective gas nozzle in a coal fired boiler. 図４は、石炭焚きボイラにおけるＮＯｘ還元領域を表す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a NOx reduction region in a coal fired boiler. 図５は、第２実施形態の石炭焚きボイラにおけるＮＯｘ還元領域を表す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a NOx reduction region in the coal fired boiler according to the second embodiment. 図６は、第３実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating a coal fired boiler according to a third embodiment. 図７は、第４実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating a coal fired boiler according to a fourth embodiment.

以下に添付図面を参照して、本発明に係るボイラの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。   Hereinafter, preferred embodiments of a boiler according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment, and when there are two or more embodiments, what comprises combining each embodiment is also included.

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図、図２は、石炭焚きボイラにおける燃焼バーナの平面図、図３は、石炭焚きボイラにおける保護ガスノズルの平面図、図４は、石炭焚きボイラにおけるＮＯｘ還元領域を表す平面図である。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a coal-fired boiler according to the first embodiment, FIG. 2 is a plan view of a combustion burner in the coal-fired boiler, FIG. 3 is a plan view of a protective gas nozzle in the coal-fired boiler, and FIG. It is a top view showing the NOx reduction area | region in a coal fired boiler.

第１実施形態のボイラは、石炭（瀝青炭、亜瀝青炭など）を粉砕した微粉炭を微粉燃料（固体燃料）として用い、この微粉炭を燃焼バーナにより燃焼させ、この燃焼により発生した熱を回収することが可能な微粉炭焚きボイラである。   The boiler according to the first embodiment uses pulverized coal obtained by pulverizing coal (bituminous coal, subbituminous coal, etc.) as pulverized fuel (solid fuel), burns the pulverized coal with a combustion burner, and recovers heat generated by the combustion. It is a pulverized coal fired boiler that can.

この第１実施形態において、図１に示すように、石炭焚きボイラ１０は、コンベンショナルボイラであって、火炉１１と燃焼装置１２とを有している。火炉１１は、四角筒の中空形状をなして鉛直方向に沿って設置され、この火炉１１を構成する火炉壁が伝熱管により構成されている。   In this 1st Embodiment, as shown in FIG. 1, the coal burning boiler 10 is a conventional boiler, Comprising: The furnace 11 and the combustion apparatus 12 are provided. The furnace 11 has a rectangular hollow shape and is installed along the vertical direction. The furnace wall constituting the furnace 11 is constituted by a heat transfer tube.

燃焼装置１２は、この火炉１１を構成する火炉壁（伝熱管）の下部に設けられている。この燃焼装置１２は、火炉壁に装着された複数の燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５を有している。そして、燃焼装置１２は、周方向に沿って４個の燃焼バーナが均等間隔で配設されたものが１セットとして、鉛直方向に沿って５セット、つまり、５段配置されている。なお、この燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、ＣＣＦ（Ｃｉｒｃｕｌａｒ Ｃｏｒｎｅｒ Ｆｉｒｉｎｇ）燃焼方式であり、火炉１１の形状や一つの段における燃焼バーナの数、段数はこの実施形態に限定されるものではない。   The combustion device 12 is provided in a lower part of a furnace wall (heat transfer tube) constituting the furnace 11. This combustion apparatus 12 has a plurality of combustion burners 21, 22, 23, 24, 25 mounted on the furnace wall. And the combustion apparatus 12 is arrange | positioned as 5 sets along the vertical direction, ie, 5 steps | paragraphs, as one set in which the four combustion burners were arrange | positioned at equal intervals along the circumferential direction. The combustion burners 21, 22, 23, 24 and 25 are a CCF (Circular Corner Filling) combustion system, and the shape of the furnace 11, the number of combustion burners in one stage, and the number of stages are limited to this embodiment. It is not a thing.

各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を介して微粉炭機（ミル）３１，３２，３３，３４，３５に連結されている。この微粉炭機３１，３２，３３，３４，３５は、図示しないが、ハウジング内に鉛直方向に沿った回転軸心をもって粉砕テーブルが駆動回転可能に支持され、この粉砕テーブルの上方に対向して複数の粉砕ローラが粉砕テーブルの回転に連動して回転可能に支持されて構成されている。従って、石炭が複数の粉砕ローラと粉砕テーブルとの間に投入されると、ここで所定の大きさまで粉砕され、搬送用空気（１次空気）により分級された微粉炭を微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０から燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給することができる。   Each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25 is connected to a pulverized coal machine (mill) 31, 32, 33, 34, 35 via a pulverized coal supply pipe 26, 27, 28, 29, 30. . Although not shown, the pulverized coal machines 31, 32, 33, 34, and 35 are supported in a housing so that the pulverization table can be driven to rotate with a rotation axis along the vertical direction, and face the upper side of the pulverization table. A plurality of crushing rollers are configured to be rotatably supported in conjunction with the rotation of the crushing table. Accordingly, when coal is introduced between a plurality of crushing rollers and a crushing table, the pulverized coal supplied to the pulverized coal supply pipe 26 is pulverized to a predetermined size and classified by transporting air (primary air). 27, 28, 29, 30 can be supplied to the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25.

火炉１１は、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の装着位置に風箱３６が設けられており、この風箱３６に空気ダクト３７の一端部が連結されており、この空気ダクト３７は、他端部に送風機３８が装着されている。従って、送風機３８により送られた燃焼用空気（２次空気）を空気ダクト３７から風箱３６に供給し、この風箱３６から各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給することができる。   In the furnace 11, a wind box 36 is provided at a mounting position of each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25, and one end portion of an air duct 37 is connected to the wind box 36. Is equipped with a blower 38 at the other end. Therefore, the combustion air (secondary air) sent by the blower 38 is supplied from the air duct 37 to the wind box 36 and supplied from the wind box 36 to the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25. it can.

ここで、燃焼装置１２について詳細に説明するが、この燃焼装置１２を構成する各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、ほぼ同様の構成をなしていることから、最上段に位置する燃焼バーナ２１についてのみ説明する。   Here, although the combustion apparatus 12 is demonstrated in detail, since each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25 which comprises this combustion apparatus 12 has comprised the substantially the same structure, it is located in the uppermost stage. Only the combustion burner 21 will be described.

燃焼バーナ２１は、図２に示すように、火炉１１における４つの角部に設けられる燃焼バーナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄから構成されている。各燃焼バーナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、微粉炭供給管２６から分岐した各分岐管２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄが連結されると共に、空気ダクト３７から分岐した各分岐管３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄが連結されている。   As shown in FIG. 2, the combustion burner 21 includes combustion burners 21 a, 21 b, 21 c, and 21 d provided at four corners in the furnace 11. Each combustion burner 21a, 21b, 21c, 21d is connected to each branch pipe 26a, 26b, 26c, 26d branched from the pulverized coal supply pipe 26, and each branch pipe 37a, 37b, 37c branched from the air duct 37. , 37d are connected.

従って、火炉１１の各角部にある各燃焼バーナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、火炉１１に対して、微粉炭と搬送用空気が混合した微粉燃料混合気を吹き込むと共に、その微粉燃料混合気の外側に燃焼用空気を吹き込む。そして、各燃焼バーナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄからの微粉燃料混合気に着火することで、４つの火炎Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を形成することができ、この火炎Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４は、火炉１１の上方から見て（図２にて）反時計周り方向に旋回する火炎旋回流となる。   Therefore, each combustion burner 21a, 21b, 21c, 21d at each corner of the furnace 11 blows into the furnace 11 a pulverized fuel mixture in which pulverized coal and carrier air are mixed, and the pulverized fuel mixture. Inject combustion air into the outside. Then, by igniting the pulverized fuel mixture from each combustion burner 21a, 21b, 21c, 21d, four flames F1, F2, F3, F4 can be formed, and this flame F1, F2, F3, F4. Is a flame swirl flow swirling counterclockwise as viewed from above the furnace 11 (in FIG. 2).

また、図１に示すように、火炉１１は、燃焼装置１２の上段部に追加燃焼用空気供給装置４１が設けられている。この追加燃焼用空気供給装置４１は、火炉壁に装着された複数の追加燃焼用空気ノズル４２，４３を有している。この追加燃焼用空気ノズル４２，４３は、周方向に沿って４個均等間隔で配設されたものが１セットとして、鉛直方向に沿って２セット、つまり、２段配置されている。即ち、追加燃焼用空気供給装置４１（追加燃焼用空気ノズル４２，４３）は、火炉１１における燃焼バーナ２１の装着位置より上方に配置されている。この追加燃焼用空気供給装置４１は、火炉１１に対して追加燃焼用空気（Ｏｖｅｒ Ｆｉｒｅ Ａｉｒ）を吹き込むものである。即ち、追加燃焼用空気ノズル４２，４３は、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５と同様に、火炉１１における４つの角部に設けられる複数の追加燃焼用空気ノズルから構成されており、火炎旋回流と同様の追加燃焼用空気旋回流を形成する。そして、この追加空気ノズル４２，４３は、空気ダクト３７から分岐した第１分岐空気ダクト４４の端部が連結されている。   As shown in FIG. 1, the furnace 11 is provided with an additional combustion air supply device 41 at the upper stage of the combustion device 12. The additional combustion air supply device 41 has a plurality of additional combustion air nozzles 42 and 43 attached to the furnace wall. The additional combustion air nozzles 42, 43 are arranged in a set of four at regular intervals along the circumferential direction, and two sets, that is, two stages, are arranged along the vertical direction. That is, the additional combustion air supply device 41 (additional combustion air nozzles 42, 43) is disposed above the mounting position of the combustion burner 21 in the furnace 11. The additional combustion air supply device 41 blows in additional combustion air (Over Fire Air) into the furnace 11. That is, the additional combustion air nozzles 42 and 43 are composed of a plurality of additional combustion air nozzles provided at four corners in the furnace 11, similarly to the combustion burners 21, 22, 23, 24 and 25. An additional combustion air swirl similar to the flame swirl is formed. The additional air nozzles 42 and 43 are connected to end portions of the first branch air duct 44 branched from the air duct 37.

従って、送風機３８により送られた燃焼用空気を第１分岐空気ダクト４４から追加燃焼用空気供給装置４１に供給することができる。そして、各追加燃焼用空気ノズル４２，４３は、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５が吹き込んだ微粉燃料混合気の上方に追加燃焼用空気を吹き込むことができる。   Therefore, the combustion air sent by the blower 38 can be supplied from the first branch air duct 44 to the additional combustion air supply device 41. The additional combustion air nozzles 42 and 43 can blow additional combustion air above the pulverized fuel mixture blown by the combustion burners 21, 22, 23, 24 and 25.

火炉１１は、燃焼装置１２より上方に追加空気供給装置５１が設けられている。この追加空気供給装置５１は、火炉壁に装着された複数の追加空気ノズル５２を有している。この追加空気ノズル５２は、周方向に沿って４個均等間隔で配設されたものが１セット、つまり、１段配置されている。即ち、追加空気供給装置５１（追加空気ノズル５２）は、火炉１１における燃焼バーナ２１の装着位置より所定距離だけ上方に配置されている。この追加空気供給装置５１は、火炉１１に対して追加空気（Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ Ａｉｒ）を吹き込むものである。即ち、追加空気ノズル５２は、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５と同様に、火炉１１における４つの角部に設けられる複数の追加空気ノズルから構成されており、火炎旋回流と同様の追加空気旋回流を形成する。そして、この追加空気ノズル５２は、空気ダクト３７から分岐した第２分岐空気ダクト５３の端部が連結されている。   The furnace 11 is provided with an additional air supply device 51 above the combustion device 12. The additional air supply device 51 has a plurality of additional air nozzles 52 mounted on the furnace wall. One set of the additional air nozzles 52 arranged at equal intervals along the circumferential direction, that is, one stage is arranged. In other words, the additional air supply device 51 (additional air nozzle 52) is disposed above the mounting position of the combustion burner 21 in the furnace 11 by a predetermined distance. The additional air supply device 51 blows additional air (Additional Air) into the furnace 11. That is, the additional air nozzle 52 is composed of a plurality of additional air nozzles provided at four corners in the furnace 11, similar to the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25, and is similar to the flame swirl flow. An additional air swirl is formed. The additional air nozzle 52 is connected to the end of a second branch air duct 53 branched from the air duct 37.

従って、送風機３８により送られた燃焼用空気を第２分岐空気ダクト５３から追加空気供給装置５１に供給することができる。そして、追加空気ノズル５２は、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５が吹き込んだ微粉燃料混合気及び追加燃焼用空気ノズル４２，４３が吹き込んだ追加燃焼用空気の所定距離だけ上方に追加空気を吹き込むことができる。   Therefore, the combustion air sent by the blower 38 can be supplied from the second branch air duct 53 to the additional air supply device 51. Further, the additional air nozzle 52 has additional air upward by a predetermined distance between the pulverized fuel mixture blown by the combustion burners 21, 22, 23, 24 and 25 and the additional combustion air blown by the additional combustion air nozzles 42 and 43. Can be infused.

火炉１１は、燃焼装置１２と追加空気供給装置５１との間に保護ガス供給装置６１が設けられている。この保護ガス供給装置６１は、火炉壁に装着された複数の保護ガスノズル６２を有している。この保護ガスノズル６２は、周方向に沿って４個均等間隔で配設されたものが１セット、つまり、１段配置されている。即ち、保護ガス供給装置６１（保護ガスノズル６２）は、火炉１１における燃焼バーナ２１と追加空気ノズル５２との間に配置されている。この保護ガス供給装置６１は、火炉１１に対して保護ガス（Ｗａｌｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ａｉｒ）としての空気を吹き込むことで、火炎旋回流と同様の空気旋回流を形成する。この保護ガスノズル６２は、空気ダクト３７から分岐した第３分岐空気ダクト６３の端部が連結されている。   In the furnace 11, a protective gas supply device 61 is provided between the combustion device 12 and the additional air supply device 51. This protective gas supply device 61 has a plurality of protective gas nozzles 62 mounted on the furnace wall. One set of the protective gas nozzles 62 arranged at equal intervals along the circumferential direction, that is, one stage is arranged. That is, the protective gas supply device 61 (protective gas nozzle 62) is disposed between the combustion burner 21 and the additional air nozzle 52 in the furnace 11. The protective gas supply device 61 blows air as a protective gas (Wall Protection Air) into the furnace 11 to form an air swirl flow similar to the flame swirl flow. The protective gas nozzle 62 is connected to the end of a third branch air duct 63 branched from the air duct 37.

保護ガスノズル６２は、図３に示すように、火炉１１における４つの角部に設けられる保護ガスノズル６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄから構成されている。各保護ガスノズル６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄは、第３分岐空気ダクト６３から分岐した各分岐管６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄが連結されている。そして、各保護ガスノズル６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄは、火炉１１の内壁面に沿って水平に空気を吹き込むことができる。   As shown in FIG. 3, the protective gas nozzle 62 includes protective gas nozzles 62 a, 62 b, 62 c, and 62 d provided at four corners in the furnace 11. Each of the protective gas nozzles 62a, 62b, 62c, 62d is connected to each of the branch pipes 63a, 63b, 63c, 63d branched from the third branch air duct 63. And each protective gas nozzle 62a, 62b, 62c, 62d can blow in air horizontally along the inner wall surface of the furnace 11.

従って、送風機３８により送られた燃焼用空気を第３分岐空気ダクト６３から保護ガス供給装置６１に供給することができる。そして、保護ガスノズル６２（６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ）は、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５が吹き込んだ微粉燃料混合気の上方に空気を吹き込むことができる。この場合、保護ガスノズル６２（６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ）が吹き込む空気量は、全空気量比で１％〜５％程度であり、ノズル流速は、２０ｍ／ｓ〜１００ｍ／ｓである。   Therefore, the combustion air sent by the blower 38 can be supplied from the third branch air duct 63 to the protective gas supply device 61. The protective gas nozzle 62 (62a, 62b, 62c, 62d) can blow air above the pulverized fuel mixture blown by the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25. In this case, the amount of air blown by the protective gas nozzle 62 (62a, 62b, 62c, 62d) is about 1% to 5% in terms of the total air amount ratio, and the nozzle flow velocity is 20 m / s to 100 m / s.

本実施形態にて、保護ガス供給装置６１は、保護ガスノズル６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄが火炉１１の内壁面と各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５からの火炎との間に空気を吹き込むものである。そのため、図２に示すように、燃焼バーナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、噴射軸心（吹き込み方向）Ｏ１に沿って微粉燃料混合気を吹き込んで火炎Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を形成し、所定の第１仮想円Ｃ１に沿った火炎旋回流を形成可能である。一方、図３に示すように、保護ガスノズル６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄは、噴射軸心（吹き込み方向）Ｏ２に沿って空気を吹き込んで空気流Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を形成し、所定の第２仮想円Ｃ２に沿った空気旋回流を形成可能である。   In this embodiment, in the protective gas supply device 61, the protective gas nozzles 62 a, 62 b, 62 c, 62 d allow air to flow between the inner wall surface of the furnace 11 and the flames from the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25. It is something to infuse. Therefore, as shown in FIG. 2, the combustion burners 21a, 21b, 21c, and 21d blow the pulverized fuel mixture along the injection axis (blowing direction) O1 to form flames F1, F2, F3, and F4. It is possible to form a flame swirl along a predetermined first virtual circle C1. On the other hand, as shown in FIG. 3, the protective gas nozzles 62a, 62b, 62c, and 62d blow air along the injection axis (blowing direction) O2 to form air flows A1, A2, A3, and A4. An air swirl flow along the second virtual circle C2 can be formed.

この場合、図２に示すように、燃焼バーナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、噴射軸心Ｏ１が水平方向にて火炉１１の内壁面に対して噴射角度θ１に設定される。一方、図３に示すように、保護ガスノズル６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄは、噴射軸心Ｏ２が水平方向にて火炉１１の内壁面に対して噴射角度θ２に設定される。そして、保護ガスノズル６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄの噴射角度θ２は、燃焼バーナ２１ａ，２１ｂ，２１Ｃ，２１ｄの噴射角度θ１より小さく設定される。即ち、保護ガスノズル６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄによる空気の噴射軸心Ｏ２は、燃焼バーナ２１ａ，２１ｂ，２１Ｃ，２１ｄによる微粉燃料混合気の噴射軸心Ｏ２より炉壁側に設定されている。そのため、保護ガスノズル６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄによる第２仮想円Ｃ２は、燃焼バーナ２１ａ，２１ｂ，２１Ｃ，２１ｄの第１仮想円Ｃ１より径が大きく設定されている。   In this case, as shown in FIG. 2, the combustion burners 21a, 21b, 21c, and 21d are set to the injection angle θ1 with respect to the inner wall surface of the furnace 11 with the injection axis O1 in the horizontal direction. On the other hand, as shown in FIG. 3, in the protective gas nozzles 62a, 62b, 62c, and 62d, the injection axis O2 is set to the injection angle θ2 with respect to the inner wall surface of the furnace 11 in the horizontal direction. The injection angle θ2 of the protective gas nozzles 62a, 62b, 62c, 62d is set smaller than the injection angle θ1 of the combustion burners 21a, 21b, 21C, 21d. That is, the air injection axis O2 by the protective gas nozzles 62a, 62b, 62c, and 62d is set closer to the furnace wall than the injection axis O2 of the pulverized fuel mixture by the combustion burners 21a, 21b, 21C, and 21d. Therefore, the second virtual circle C2 formed by the protective gas nozzles 62a, 62b, 62c, and 62d is set to have a larger diameter than the first virtual circle C1 of the combustion burners 21a, 21b, 21C, and 21d.

そして、火炉１１に供給する１次空気量（搬送用空気量）、２次空気量、追加燃料用空気量、追加空気量、保護ガス量としての空気量は、ボイラの形態に応じて設定されている。即ち、ボイラの形態に応じて燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５が吹き込む１次空気量及び２次空気量、追加燃焼用空気ノズル４２，４３が吹き込む追加燃料用空気量、追加空気ノズル５２が吹き込む追加空気量が設定され、保護ガスノズル６２が吹き込む保護ガス量は、追加空気量の一部が用いられる。   The primary air amount (transport air amount) supplied to the furnace 11, the secondary air amount, the additional fuel air amount, the additional air amount, and the air amount as the protective gas amount are set in accordance with the form of the boiler. ing. That is, the amount of primary air and the amount of secondary air blown by the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 according to the form of the boiler, the amount of additional fuel air blown by the additional combustion air nozzles 42 and 43, and the additional air nozzle An additional air amount to be blown by 52 is set, and a part of the additional air amount is used as the protective gas amount to be blown by the protective gas nozzle 62.

上述したように、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭と搬送用空気が混合した微粉燃料混合気（燃料ガス）及び２次空気を火炉１１内に向けて吹き込むことで火炎旋回流を形成することができる。また、追加燃焼用空気ノズル４２，４３は、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の上段で、追加燃焼用空気を火炉１１内に向けて吹き込むことができる。また、追加空気ノズル５２は、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の上方で、追加空気を火炉１１内に向けて吹き込むことができる。   As described above, the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 are flames by blowing pulverized fuel mixture (fuel gas) mixed with pulverized coal and carrier air and secondary air into the furnace 11. A swirling flow can be formed. Further, the additional combustion air nozzles 42, 43 can blow additional combustion air into the furnace 11 at the upper stage of the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25. Further, the additional air nozzle 52 can blow additional air into the furnace 11 above the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25.

また、保護ガスノズル６２は、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５（追加燃焼用空気ノズル４２，４３）と追加空気ノズル５２との間で、保護ガスとしての空気を火炉１１の内壁面に沿って水平に吹き込むことができる。   Further, the protective gas nozzle 62 is configured so that air as protective gas is applied to the inner wall surface of the furnace 11 between the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25 (additional combustion air nozzles 42, 43) and the additional air nozzle 52. Can be blown horizontally along.

すると、図４に示すように、保護ガスノズル６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄは、燃焼バーナ２１ａ，２１ｂ，２１Ｃ，２１ｄからの火炎Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４と、火炉１１の内壁面との間に空気流Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を形成する。そのため、空気流Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４により火炎Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４が火炉１１の内壁面に直接接触することが抑制され、特に、火炉１１の内壁面における水平方向中間部領域１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの加熱が防止される。   Then, as shown in FIG. 4, the protective gas nozzles 62 a, 62 b, 62 c and 62 d are disposed between the flames F 1, F 2, F 3 and F 4 from the combustion burners 21 a, 21 b, 21 C and 21 d and the inner wall surface of the furnace 11. Air flow A1, A2, A3, A4 is formed. Therefore, direct contact of the flames F1, F2, F3, and F4 with the inner wall surface of the furnace 11 is suppressed by the air flows A1, A2, A3, and A4. Heating of 11b, 11c, and 11d is prevented.

なお、本実施形態の燃焼装置１２を構成する各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、中心部に油燃料を噴射可能な油ノズルと、この油ノズルの外側に微粉燃料混合気を噴射可能な燃料ノズルと、この燃料ノズルの外側に２次空気を噴射可能な２次空気ノズルを有している。従って、ボイラ起動時に、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、油燃料を火炉１１内に噴射して火炎を形成し、その後、微粉燃料混合気と２次空気を火炉１１内に噴射して火炎を形成している。   In addition, each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25 which constitutes the combustion apparatus 12 of the present embodiment has an oil nozzle capable of injecting oil fuel at the center and a fine fuel mixture outside the oil nozzle. An injectable fuel nozzle and a secondary air nozzle capable of injecting secondary air outside the fuel nozzle are provided. Therefore, when the boiler is started, each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25 injects oil fuel into the furnace 11 to form a flame, and then the fine fuel mixture and secondary air are introduced into the furnace 11. A flame is formed by spraying.

そして、図１に示すように、火炉１１は、上部に煙道７０が連結されており、この煙道７０に、対流伝熱部として排ガスの熱を回収するための過熱器（スーパーヒータ）７１，７２、再熱器（リヒータ）７３，７４、節炭器（エコノマイザ）７５，７６，７７が設けられており、火炉１１での燃焼で発生した排ガスと水との間で熱交換が行われる。   As shown in FIG. 1, the furnace 11 has a flue 70 connected to the upper portion thereof, and a superheater (superheater) 71 for recovering the heat of exhaust gas as a convection heat transfer section to the flue 70. , 72, reheaters (reheaters) 73, 74, and economizers 75, 76, 77 are provided, and heat exchange is performed between the exhaust gas generated by combustion in the furnace 11 and water. .

煙道７０は、その下流側に熱交換を行った排ガスが排出される排ガス管７８が連結されている。この排ガス管７８は、空気ダクト３７との間にエアヒータ７９が設けられ、空気ダクト３７を流れる空気と、排ガス管７８を流れる排ガスとの間で熱交換を行い、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給する燃焼用空気を昇温することができる。   The flue 70 is connected to an exhaust gas pipe 78 from which exhaust gas subjected to heat exchange is discharged downstream. The exhaust gas pipe 78 is provided with an air heater 79 between the air duct 37 and performs heat exchange between the air flowing through the air duct 37 and the exhaust gas flowing through the exhaust gas pipe 78, and the combustion burners 21, 22, 23, The temperature of the combustion air supplied to 24 and 25 can be raised.

そして、排ガス管７８は、図示しないが、脱硝装置、電気集塵機、誘引送風機、脱硫装置が設けられ、下流端部に煙突が設けられている。   And although the exhaust gas pipe 78 is not shown in figure, a denitration apparatus, an electrostatic precipitator, an induction blower, and a desulfurization apparatus are provided, and the chimney is provided in the downstream end part.

このように構成された石炭焚きボイラ１０にて、微粉炭機３１，３２，３３，３４，３５が駆動すると、生成された微粉炭が搬送用空気と共に微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を通して燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。また、加熱された燃焼用空気が空気ダクト３７から風箱３６を介して各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。また、加熱された燃焼用空気が空気ダクト３７から分岐した各分岐空気ダクト４４，５３，６３により追加燃焼用空気ノズル４２，４３、追加空気ノズル５２、保護ガスノズル６２に供給される。   When the pulverized coal machines 31, 32, 33, 34, and 35 are driven in the coal-fired boiler 10 configured as described above, the generated pulverized coal together with the air for conveyance is pulverized coal supply pipes 26, 27, 28, and 29. , 30 to the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25. Also, heated combustion air is supplied from the air duct 37 to the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25 via the wind box 36. The heated combustion air is supplied to the additional combustion air nozzles 42, 43, the additional air nozzle 52, and the protective gas nozzle 62 through the branched air ducts 44, 53, 63 branched from the air duct 37.

すると、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭と搬送用空気とが混合した微粉燃料混合気と２次空気を火炉１１に吹き込み、このときに着火することで燃焼領域Ａに火炎旋回流を形成することができる。また、このとき、追加燃焼用空気ノズル４２，４３は、追加燃焼用空気を火炉１１に吹き込むことで、燃焼領域Ａを適正に形成することができる。この火炉１１では、微粉燃料混合気と２次空気及び追加燃焼用空気が燃焼して火炎旋回流が生じ、燃焼領域Ａで火炎旋回流が生じると、火炉１１内を燃焼ガス（排ガス）が旋回しながら上昇して還元領域Ｂに至る。   Then, the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25 blow the pulverized fuel mixture mixture of pulverized coal and carrier air and the secondary air into the furnace 11, and ignite at this time to enter the combustion region A. A flame swirl can be formed. At this time, the additional combustion air nozzles 42 and 43 can appropriately form the combustion region A by blowing the additional combustion air into the furnace 11. In the furnace 11, when the pulverized fuel mixture, the secondary air, and the additional combustion air are burned to generate a flame swirl, and a flame swirl is generated in the combustion region A, the combustion gas (exhaust gas) swirls in the furnace 11. It rises while reaching the reduction region B.

このとき、火炉１１にて、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、空気の供給量が微粉炭の供給量に対して理論空気量未満となるように設定されることで、燃焼領域Ａの上方の還元領域Ｂが還元雰囲気に保持される。そのため、微粉炭の燃焼により発生したＮＯｘがこの還元領域Ｂで還元される。   At this time, in the furnace 11, the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 are set so that the supply amount of air is less than the theoretical air amount with respect to the supply amount of pulverized coal. The reduction region B above A is maintained in a reducing atmosphere. Therefore, NOx generated by the combustion of pulverized coal is reduced in this reduction region B.

そして、追加空気ノズル５２は、追加空気を火炉１１の還元領域Ｂの上方に吹き込む。すると、燃焼完結領域Ｃにて、排ガスと追加空気が反応することで微粉炭の酸化燃焼が完結され、微粉炭の燃焼によるＮＯｘの発生量が低減される。   The additional air nozzle 52 blows additional air above the reduction region B of the furnace 11. Then, in the combustion completion region C, the exhaust gas reacts with the additional air, whereby the oxidative combustion of the pulverized coal is completed, and the amount of NOx generated by the combustion of the pulverized coal is reduced.

ところで、火炉１１の還元領域Ｂでは、低酸素雰囲気で、且つ、高温雰囲気となることから、腐食成分である硫化水素（Ｈ２Ｓ）が発生しやすく、炉壁の内面に腐食が発生するおそれがある。そこで、本実施形態では、火炉１１にて、保護ガスノズル６２が還元領域Ｂにある内壁面に沿って空気を吹き込む。この空気は、火炎旋回流より外側に吹き込まれることから、火炎が火炉１１の内壁面に直接接触することがなく、炉壁の低温化により腐食の発生が抑制される。 By the way, in the reduction region B of the furnace 11, since it is a low-oxygen atmosphere and a high-temperature atmosphere, hydrogen sulfide (H 2 S), which is a corrosive component, is likely to be generated, and corrosion may occur on the inner surface of the furnace wall. There is. Therefore, in the present embodiment, the protective gas nozzle 62 blows air along the inner wall surface in the reduction region B in the furnace 11. Since this air is blown outward from the flame swirl flow, the flame does not directly contact the inner wall surface of the furnace 11, and the occurrence of corrosion is suppressed by lowering the temperature of the furnace wall.

また、保護ガスノズル６２から火炉１１の内壁面と火炎旋回流との間に空気が吹き込まれることで、この領域が高酸素領域となり、硫化水素の発生が抑制されることから、炉壁の腐食が抑制される。更に、火炉１１は、還元領域Ｂの壁面近傍が高酸素雰囲気で、且つ、低温雰囲気に抑制されることから、フライアッシュの溶融を抑制することができ、スラッギングを防止することができる。   Further, since air is blown between the inner wall surface of the furnace 11 and the flame swirl flow from the protective gas nozzle 62, this region becomes a high oxygen region, and generation of hydrogen sulfide is suppressed. It is suppressed. Furthermore, since the vicinity of the wall surface of the reduction region B is a high-oxygen atmosphere and a low-temperature atmosphere, the furnace 11 can suppress the melting of fly ash and prevent slagging.

なお、保護ガスノズル６２は、還元領域Ｂに空気が吹き込むことで、この還元領域Ｂを乱すことが考えられるが、保護ガスノズル６２から空気は、火炎旋回流の外側であることから、この空気がＮＯｘ還元作用に悪影響を及ぼすことはほとんどない。   The protective gas nozzle 62 may disturb the reduction region B by blowing air into the reduction region B. However, since the air from the protective gas nozzle 62 is outside the flame swirl, this air is NOx. There is almost no adverse effect on the reducing action.

そして、図示しない給水ポンプから供給された水は、節炭器７５，７６，７７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火炉壁の各水管（図示せず）に供給さ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。更に、図示しない蒸気ドラムの飽和蒸気は過熱器７１，７２に導入され、燃焼ガスによって過熱される。過熱器７１，７２で生成された過熱蒸気は、図示しない発電プラント（例えば、タービン等）に供給される。また、タービンでの膨張過程の中途で取り出した蒸気は、再熱器７３，７４に導入され、再度過熱されてタービンに戻される。なお、火炉１１をドラム型（蒸気ドラム）として説明したが、この構造に限定されるものではない。   The water supplied from a water supply pump (not shown) is preheated by the economizers 75, 76, and 77, then supplied to a steam drum (not shown) and supplied to each water pipe (not shown) on the furnace wall. It is heated to become saturated steam and fed into a steam drum (not shown). Further, saturated steam of a steam drum (not shown) is introduced into the superheaters 71 and 72 and is heated by the combustion gas. The superheated steam generated by the superheaters 71 and 72 is supplied to a power plant (not shown) (for example, a turbine). Further, the steam taken out in the middle of the expansion process in the turbine is introduced into the reheaters 73 and 74, overheated again, and returned to the turbine. In addition, although the furnace 11 was demonstrated as a drum type | mold (steam drum), it is not limited to this structure.

その後、煙道７０の節炭器７５，７６，７７を通過した排ガスは、排ガス管７８にて、図示しない脱硝装置にて、触媒によりＮＯｘなどの有害物質が除去され、電気集塵機で粒子状物質が除去され、脱硫装置により硫黄分が除去された後、煙突から大気中に排出される。   Thereafter, the exhaust gas that has passed through the economizers 75, 76, and 77 of the flue 70 is subjected to removal of harmful substances such as NOx by a catalyst in a denitration device (not shown) in the exhaust gas pipe 78, and the particulate matter is collected by an electric dust collector. Is removed, and after the sulfur content is removed by the desulfurizer, it is discharged from the chimney into the atmosphere.

このように第１実施形態のボイラにあっては、中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉１１と、微粉燃料混合気を火炉１１内に向けて吹き込むことで火炎旋回流を形成可能な燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５と、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５より上方で追加空気を火炉１１内に向けて吹き込む追加空気ノズル５２と、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５と追加空気ノズル５２との間で火炉１１の内壁面に沿って水平に空気（保護ガス）を吹き込む保護ガスノズル６２とを設けている。   As described above, in the boiler according to the first embodiment, a flame swirl flow is formed by blowing the pulverized fuel mixture into the furnace 11 and the furnace 11 installed along the vertical direction in a hollow shape. Possible combustion burners 21, 22, 23, 24, 25, an additional air nozzle 52 for blowing additional air into the furnace 11 above the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25, and combustion burners 21, 22 , 23, 24, 25 and the additional air nozzle 52, a protective gas nozzle 62 for blowing air (protective gas) horizontally along the inner wall surface of the furnace 11 is provided.

従って、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５が火炉１１内に微粉燃料混合気を吹き込んで着火することで火炎旋回流が形成され、発生した燃焼ガスが燃焼領域Ａから旋回しながら上昇する。微粉燃料混合気は、空気量が微粉炭燃料に対して理論空気量未満となるように設定されることで、燃焼領域Ａの上方に還元領域Ｂが形成され、ここで、微粉炭燃料の燃焼により発生したＮＯｘが還元される。その後、追加空気ノズル５２が火炉１１内に向けて追加空気を吹き込むことで、微粉炭の酸化燃焼が完結される。このとき、保護ガスノズル６２から還元領域Ｂで、火炉１１の内壁面に沿って水平に空気を吹き込むことで、燃焼ガスと火炉１１の内壁面との直接的な接触が抑制され、炉壁の腐食を防止して耐久性を向上することができる。   Accordingly, the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 blow and ignite the fine fuel mixture into the furnace 11 to form a flame swirl flow, and the generated combustion gas rises while swirling from the combustion region A. . The pulverized fuel mixture is set so that the amount of air is less than the theoretical amount of air with respect to the pulverized coal fuel, so that a reduction region B is formed above the combustion region A. Here, the combustion of the pulverized coal fuel NOx generated by the above is reduced. Thereafter, the additional air nozzle 52 blows the additional air into the furnace 11 to complete the oxidative combustion of the pulverized coal. At this time, air is blown horizontally along the inner wall surface of the furnace 11 from the protective gas nozzle 62 in the reduction region B, so that direct contact between the combustion gas and the inner wall surface of the furnace 11 is suppressed, and the corrosion of the furnace wall is suppressed. Can be prevented and durability can be improved.

第１実施形態のボイラでは、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉燃料混合気を火炉１１内に向けて吹き込むことで所定の第１仮想円Ｃ１に沿った火炎旋回流を形成可能であり、保護ガスノズル６２は、空気を火炉１１内に向けて吹き込むことで第１仮想円Ｃ１より大きい所定の第２仮想円Ｃ２に沿った空気旋回流を形成可能である。従って、火炎旋回流の外側に空気旋回流が形成されるため、燃焼ガスと火炉１１の内壁面との直接的な接触が抑制され、炉壁の腐食を防止することができる。   In the boiler according to the first embodiment, the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 form a flame swirl along a predetermined first virtual circle C <b> 1 by blowing the pulverized fuel mixture toward the furnace 11. The protective gas nozzle 62 can form an air swirl flow along a predetermined second virtual circle C <b> 2 larger than the first virtual circle C <b> 1 by blowing air into the furnace 11. Accordingly, since an air swirl is formed outside the flame swirl, direct contact between the combustion gas and the inner wall surface of the furnace 11 is suppressed, and corrosion of the furnace wall can be prevented.

第１実施形態のボイラでは燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５を火炉１１の角部に配置し、保護ガスノズル６２を火炉１１における燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５より上方の角部に配置し、空気の吹き込み方向を燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５による微粉燃料混合気の吹き込み方向より炉壁側に設定している。従って、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５と保護ガスノズル６２を火炉１１の角部に配置したとき、空気の吹き込み方向を微粉燃料混合気の吹き込み方向より炉壁側に設定するため、火炎旋回流と火炉１１の内壁面との間に適正に空気を供給することができる。   In the boiler according to the first embodiment, the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 are arranged at the corners of the furnace 11, and the protective gas nozzle 62 is positioned above the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 in the furnace 11. The air blowing direction is set closer to the furnace wall than the blowing direction of the pulverized fuel mixture by the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25. Therefore, when the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25 and the protective gas nozzle 62 are arranged at the corners of the furnace 11, the flame is set to the furnace wall side from the blowing direction of the pulverized fuel mixture. Air can be appropriately supplied between the swirling flow and the inner wall surface of the furnace 11.

第１実施形態のボイラでは、ボイラの形態に応じて燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５から吹き込む燃焼用空気量と追加空気ノズル５２から吹き込む追加空気量とが設定され、保護ガスノズル６２から吹き込む空気量を追加空気量の一部から用いている。従って、空気を追加空気の一部から確保することで、火炉１１に供給する空気量を変更することがなく、安定したボイラ効率を維持することができる。   In the boiler of the first embodiment, the amount of combustion air blown from the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 and the amount of additional air blown from the additional air nozzle 52 are set according to the form of the boiler, and from the protective gas nozzle 62 The amount of air blown is used from a part of the additional air amount. Therefore, by securing the air from a part of the additional air, it is possible to maintain stable boiler efficiency without changing the amount of air supplied to the furnace 11.

［第２実施形態］
図５は、第２実施形態の石炭焚きボイラにおけるＮＯｘ還元領域を表す平面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 [Second Embodiment]
FIG. 5 is a plan view showing a NOx reduction region in the coal fired boiler according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as embodiment mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.

第２実施形態において、図５に示すように、石炭焚きボイラは、火炉１１と燃焼装置１０１とを有している。燃焼装置１０１は、この火炉１１を構成する火炉壁（伝熱管）の下部に設けられている。この燃焼装置１０１は、火炉壁に装着された複数の燃焼バーナ１０２を有しており、図示しないが、第１実施形態の燃焼装置１２（図１）と同様に、周方向に沿って４個の燃焼バーナが均等間隔で配設されたものが１セットとして、鉛直方向に沿って５セット、つまり、５段配置されている。なお、この燃焼バーナ１０２は、ＣＵＦ（Ｃｉｒｃｕｌａｒ Ｕｌｔｒａ Ｆｉｒｉｎｇ）燃焼方式であり、火炉１１の形状や一つの段における燃焼バーナの数、段数はこの実施形態に限定されるものではない。   In 2nd Embodiment, as shown in FIG. 5, the coal fired boiler has the furnace 11 and the combustion apparatus 101. As shown in FIG. The combustion apparatus 101 is provided in the lower part of the furnace wall (heat-transfer tube) that constitutes the furnace 11. This combustion apparatus 101 has a plurality of combustion burners 102 mounted on the furnace wall. Although not shown, four combustion apparatuses 101 are arranged along the circumferential direction in the same manner as the combustion apparatus 12 (FIG. 1) of the first embodiment. A set of combustion burners arranged at equal intervals is set as 5 sets along the vertical direction, that is, 5 stages. The combustion burner 102 is a CUF (Circular Ultra Filling) combustion method, and the shape of the furnace 11, the number of combustion burners in one stage, and the number of stages are not limited to this embodiment.

燃焼バーナ１０２は、火炉１１における４つの炉壁に設けられる燃焼バーナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄから構成されている。各燃焼バーナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄは、火炉１１の炉壁の水平方向に対して一方の角部側（微粉燃料混合気の吹き込み方向側）に寄って配置されている。この燃焼バーナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄは、微粉炭供給管２６から分岐した各分岐管２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄが連結されると共に、空気ダクト３７から分岐した各分岐管３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄが連結されている。   The combustion burner 102 includes combustion burners 102 a, 102 b, 102 c, and 102 d provided on four furnace walls in the furnace 11. Each combustion burner 102 a, 102 b, 102 c, 102 d is arranged close to one corner (on the pulverized fuel mixture injection direction side) with respect to the horizontal direction of the furnace wall of the furnace 11. The combustion burners 102a, 102b, 102c, and 102d are connected to the branch pipes 26a, 26b, 26c, and 26d branched from the pulverized coal supply pipe 26, and the branch pipes 37a, 37b, and 37c branched from the air duct 37. , 37d are connected.

従って、火炉１１の各角部にある各燃焼バーナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄは、火炉１１に対して、微粉炭と搬送用空気が混合した微粉燃料混合気を吹き込むと共に、その微粉燃料混合気の外側に燃焼用空気を吹き込む。そして、各燃焼バーナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄからの微粉燃料混合気に着火することで、４つの火炎Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を形成することができ、この火炎Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４は、火炉１１の上方から見て反時計周り方向に旋回する火炎旋回流となる。   Therefore, each combustion burner 102a, 102b, 102c, 102d at each corner of the furnace 11 blows into the furnace 11 a pulverized fuel mixture in which pulverized coal and carrier air are mixed, and the pulverized fuel mixture. Inject combustion air into the outside. Then, by igniting the pulverized fuel mixture from each combustion burner 102a, 102b, 102c, 102d, four flames F1, F2, F3, F4 can be formed, and this flame F1, F2, F3, F4. Is a flame swirl flow swirling counterclockwise as viewed from above the furnace 11.

また、図示しないが、火炉１１は、第１実施形態と同様に、燃焼装置１０１の上段部に追加燃焼用空気供給装置が設けられると共に、燃焼装置１０２より上方に追加空気供給装置が設けられている。この追加燃焼用空気供給装置と追加空気供給装置は、第１実施形態の追加燃焼用空気供給装置４１と追加空気供給装置５１と同様であるため、詳細な説明は省略する。   Although not shown, the furnace 11 is provided with an additional combustion air supply device at the upper stage of the combustion device 101 and an additional air supply device above the combustion device 102 as in the first embodiment. Yes. Since the additional combustion air supply device and the additional air supply device are the same as the additional combustion air supply device 41 and the additional air supply device 51 of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

火炉１１は、燃焼装置１０１と追加空気供給装置との間に保護ガス供給装置１０３が設けられている。この保護ガス供給装置１０３は、火炉壁に装着された複数の保護ガスノズル１０４を有している。この保護ガスノズル１０４は、周方向に沿って４個均等間隔で配設されたものが１セット、つまり、１段配置されている。この保護ガス供給装置１０３は、火炉１１に対して保護ガス（Ｗａｌｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ａｉｒ）としての空気を吹き込むことで、火炎旋回流と同様の空気旋回流を形成する。   In the furnace 11, a protective gas supply device 103 is provided between the combustion device 101 and the additional air supply device. This protective gas supply device 103 has a plurality of protective gas nozzles 104 mounted on the furnace wall. One set of the protective gas nozzles 104 arranged at equal intervals along the circumferential direction, that is, one stage is arranged. The protective gas supply device 103 blows air as a protective gas (Wall Protection Air) into the furnace 11 to form an air swirl flow similar to the flame swirl flow.

保護ガスノズル１０４は、火炉１１における４つの炉壁に設けられる保護ガスノズル１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄから構成されている。各保護ガスノズル１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄは、火炉１１の炉壁の水平方向に対して一方の角部側（微粉燃料混合気の吹き込み方向側）に寄って配置されている。この場合、各保護ガスノズル１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄは、火炉１１における燃焼バーナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄより上方の炉壁で、且つ、燃焼バーナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄによる微粉燃料混合気の吹き込み方向側に配置される。各保護ガスノズル１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄは、第３分岐空気ダクト６３から分岐した各分岐管６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄが連結されている。従って、各保護ガスノズル１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄは、燃焼バーナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄが吹き込んだ微粉燃料混合気の上方で、火炉１１の内壁面に沿って水平に空気を吹き込むことができる。この場合、保護ガスノズル１０４（１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ）が吹き込む空気量は、全空気量比で１％〜５％程度であり、ノズル流速は、２０ｍ／ｓ〜１００ｍ／ｓである。   The protective gas nozzle 104 includes protective gas nozzles 104 a, 104 b, 104 c, and 104 d provided on four furnace walls in the furnace 11. Each of the protective gas nozzles 104a, 104b, 104c, and 104d is disposed close to one corner (on the pulverized fuel mixture blowing direction side) with respect to the horizontal direction of the furnace wall of the furnace 11. In this case, each of the protective gas nozzles 104a, 104b, 104c, and 104d is a furnace wall above the combustion burners 102a, 102b, 102c, and 102d in the furnace 11, and the fine fuel mixture by the combustion burners 102a, 102b, 102c, and 102d. It is arranged on the blowing direction side. Each of the protective gas nozzles 104a, 104b, 104c, 104d is connected to each of the branch pipes 63a, 63b, 63c, 63d branched from the third branch air duct 63. Accordingly, each of the protective gas nozzles 104a, 104b, 104c, and 104d can blow air horizontally along the inner wall surface of the furnace 11 above the pulverized fuel mixture blown by the combustion burners 102a, 102b, 102c, and 102d. . In this case, the amount of air blown by the protective gas nozzle 104 (104a, 104b, 104c, 104d) is about 1% to 5% in terms of the total air amount ratio, and the nozzle flow velocity is 20 m / s to 100 m / s.

本実施形態にて、保護ガス供給装置１０３は、保護ガスノズル１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄが火炉１１の内壁面と各燃焼バーナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄからの火炎との間に空気を吹き込むものである。この保護ガスノズル１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄは、火炉１１における燃焼バーナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄによる微粉燃料混合気の吹き込み方向下流側に配置される。この場合、燃焼バーナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄの噴射軸心（吹き込み方向）と、保護ガスノズル１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄの噴射軸心（吹き込み方向）は、炉壁と略平行となっている。   In this embodiment, the protective gas supply device 103 is such that the protective gas nozzles 104a, 104b, 104c, 104d blow air between the inner wall surface of the furnace 11 and the flames from the combustion burners 102a, 102b, 102c, 102d. It is. The protective gas nozzles 104a, 104b, 104c, and 104d are disposed on the downstream side in the blowing direction of the pulverized fuel mixture by the combustion burners 102a, 102b, 102c, and 102d in the furnace 11. In this case, the injection axis (injection direction) of the combustion burners 102a, 102b, 102c, and 102d and the injection axis (injection direction) of the protective gas nozzles 104a, 104b, 104c, and 104d are substantially parallel to the furnace wall. .

そのため、燃焼バーナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄは、微粉燃料混合気（燃料ガス）及び２次空気を火炉１１内に向けて吹き込むことで火炎旋回流を形成する。保護ガスノズル１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄは、燃焼バーナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄより上方で、保護ガスとしての空気を火炉１１の内壁面に沿って水平に吹き込む。すると、保護ガスノズル１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄは、燃焼バーナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄからの火炎Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４と、火炉１１の内壁面との間に空気流Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を形成する。そのため、空気流Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４により火炎Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４が火炉１１の内壁面に直接接触することがなく、炉壁の低温化により腐食の発生が抑制される。   Therefore, the combustion burners 102a, 102b, 102c, and 102d form a flame swirl flow by blowing finely pulverized fuel mixture (fuel gas) and secondary air into the furnace 11. The protective gas nozzles 104 a, 104 b, 104 c, and 104 d blow air as protective gas horizontally along the inner wall surface of the furnace 11 above the combustion burners 102 a, 102 b, 102 c, and 102 d. Then, the protective gas nozzles 104 a, 104 b, 104 c, 104 d are connected to the air flow A 1, A 2, A 3 between the flames F 1, F 2, F 3, F 4 from the combustion burners 102 a, 102 b, 102 c, 102 d and the inner wall surface of the furnace 11. , A4. Therefore, the flames F1, F2, F3, and F4 are not in direct contact with the inner wall surface of the furnace 11 due to the air flows A1, A2, A3, and A4, and the occurrence of corrosion is suppressed by lowering the temperature of the furnace wall.

また、保護ガスノズル１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄから火炉１１の内壁面と火炎旋回流との間に空気が吹き込まれることで、この領域が高酸素領域となり、硫化水素の発生が抑制されることから、炉壁の腐食が抑制される。更に、火炉１１は、還元領域Ｂの壁面近傍が高酸素雰囲気で、且つ、低温雰囲気に抑制されることから、フライアッシュの溶融を抑制することができ、スラッギングを防止することができる。   Further, since air is blown between the inner wall surface of the furnace 11 and the flame swirl flow from the protective gas nozzles 104a, 104b, 104c, 104d, this region becomes a high oxygen region, and generation of hydrogen sulfide is suppressed. Corrosion of the furnace wall is suppressed. Furthermore, since the vicinity of the wall surface of the reduction region B is a high-oxygen atmosphere and a low-temperature atmosphere, the furnace 11 can suppress the melting of fly ash and prevent slagging.

このように第２実施形態のボイラにあっては、燃焼バーナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄと追加空気ノズルとの間で火炉１１の内壁面に沿って水平に空気（保護ガス）を吹き込む保護ガスノズル１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄを設け、燃焼バーナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄを炉壁に配置し、保護ガスノズル１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄを燃焼バーナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄより上方の炉壁で且つ微粉燃料混合気の吹き込み方向側に配置している。   Thus, in the boiler according to the second embodiment, a protective gas nozzle that blows air (protective gas) horizontally along the inner wall surface of the furnace 11 between the combustion burners 102a, 102b, 102c, and 102d and the additional air nozzle. 104a, 104b, 104c, 104d are provided, the combustion burners 102a, 102b, 102c, 102d are disposed on the furnace wall, and the protective gas nozzles 104a, 104b, 104c, 104d are disposed above the combustion burners 102a, 102b, 102c, 102d. And it arrange | positions at the blowing direction side of the pulverized fuel mixture.

従って、保護ガスノズル１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄから火炉１１の内壁面に沿って水平に空気を吹き込むことで、燃焼ガスと火炉１１の内壁面との直接的な接触が抑制され、炉壁の腐食を防止して耐久性を向上することができる。また、燃焼バーナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄと保護ガスノズル１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄを火炉１１の炉壁に配置したとき、保護ガスノズル１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄを燃焼バーナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄによる微粉燃料混合気の吹き込み方向側に配置するため、火炎旋回流と火炉１１の内壁面との間に適正に空気を供給することができる。   Therefore, by directly blowing air from the protective gas nozzles 104a, 104b, 104c, and 104d along the inner wall surface of the furnace 11, direct contact between the combustion gas and the inner wall surface of the furnace 11 is suppressed, and the furnace wall is corroded. Can be prevented and durability can be improved. When the combustion burners 102a, 102b, 102c, 102d and the protective gas nozzles 104a, 104b, 104c, 104d are arranged on the furnace wall of the furnace 11, the protective gas nozzles 104a, 104b, 104c, 104d are connected to the combustion burners 102a, 102b, 102c, Since it arrange | positions in the blowing direction side of the pulverized fuel mixture by 102d, air can be appropriately supplied between the flame swirl flow and the inner wall surface of the furnace 11.

［第３実施形態］
図６は、第３実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 [Third Embodiment]
FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating a coal fired boiler according to a third embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as embodiment mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.

第３実施形態において、図６に示すように、石炭焚きボイラ１０は、火炉１１と燃焼装置１２とを有している。燃焼装置１２は、火炉壁に装着された複数の燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５を有している。各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を介して微粉炭機３１，３２，３３，３４，３５に連結されている。火炉１１は、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の装着位置に風箱３６が設けられており、この風箱３６に空気ダクト３７が連結されている。   In the third embodiment, as shown in FIG. 6, the coal fired boiler 10 includes a furnace 11 and a combustion device 12. The combustion device 12 has a plurality of combustion burners 21, 22, 23, 24, 25 mounted on the furnace wall. Each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25 is connected to a pulverized coal machine 31, 32, 33, 34, 35 via a pulverized coal supply pipe 26, 27, 28, 29, 30. In the furnace 11, a wind box 36 is provided at a mounting position of each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25, and an air duct 37 is connected to the wind box 36.

また、火炉１１は、燃焼装置１２の上段部に追加燃焼用空気供給装置４１が設けられている。この追加燃焼用空気供給装置４１は、火炉壁に装着された複数の追加燃焼用空気ノズル４２，４３を有している。追加燃焼用空気ノズル４３は、空気ダクト３７から分岐した第１分岐空気ダクト４４の端部が連結されている。また、火炉１１は、燃焼装置１２より上方に追加空気供給装置５１が設けられている。この追加空気供給装置５１は、火炉壁に装着された複数の追加空気ノズル５２を有している。追加空気ノズル５２は、空気ダクト３７から分岐した第２分岐空気ダクト５３の端部が連結されている。   Further, the furnace 11 is provided with an additional combustion air supply device 41 at the upper stage of the combustion device 12. The additional combustion air supply device 41 has a plurality of additional combustion air nozzles 42 and 43 attached to the furnace wall. The additional combustion air nozzle 43 is connected to the end of the first branch air duct 44 branched from the air duct 37. Further, the furnace 11 is provided with an additional air supply device 51 above the combustion device 12. The additional air supply device 51 has a plurality of additional air nozzles 52 mounted on the furnace wall. The additional air nozzle 52 is connected to an end of a second branch air duct 53 branched from the air duct 37.

火炉１１は、燃焼装置１２と追加空気供給装置５１との間に保護ガス供給装置６１が設けられている。この保護ガス供給装置６１は、火炉壁に装着された複数の保護ガスノズル６２を有している。本実施形態では、追加燃焼用空気供給装置４１における最上段の追加燃焼用空気ノズル４２がこの保護ガスノズル６２として用いられる。保護ガスノズル６２は、空気ダクト３７から分岐した第３分岐空気ダクト６３の端部が連結されている。この場合、保護ガスノズル６２が吹き込む空気量は、全空気量比で１％〜５％程度であり、ノズル流速は、２０ｍ／ｓ〜１００ｍ／ｓである。   In the furnace 11, a protective gas supply device 61 is provided between the combustion device 12 and the additional air supply device 51. This protective gas supply device 61 has a plurality of protective gas nozzles 62 mounted on the furnace wall. In the present embodiment, the uppermost additional combustion air nozzle 42 in the additional combustion air supply device 41 is used as the protective gas nozzle 62. The protective gas nozzle 62 is connected to the end of a third branch air duct 63 branched from the air duct 37. In this case, the amount of air blown by the protective gas nozzle 62 is about 1% to 5% in terms of the total air amount ratio, and the nozzle flow rate is 20 m / s to 100 m / s.

そのため、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉燃料混合気及び２次空気を火炉１１内に向けて吹き込み、このときに着火することで燃焼領域Ａに火炎旋回流を形成する。このとき、追加燃焼用空気ノズル４３は、追加燃焼用空気を火炉１１に吹き込むことで、燃焼領域Ａを適正に形成する。この火炉１１では、微粉燃料混合気と２次空気及び追加燃焼用空気が燃焼して火炎旋回流が生じ、燃焼領域Ａで火炎旋回流が生じると、火炉１１内を燃焼ガス（排ガス）が旋回しながら上昇して還元領域Ｂに至る。   Therefore, the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 blow fine powder fuel mixture and secondary air into the furnace 11 and ignite at this time to form a flame swirl flow in the combustion region A. At this time, the additional combustion air nozzle 43 appropriately forms the combustion region A by blowing the additional combustion air into the furnace 11. In the furnace 11, when the pulverized fuel mixture, the secondary air, and the additional combustion air are burned to generate a flame swirl, and a flame swirl is generated in the combustion region A, the combustion gas (exhaust gas) swirls in the furnace 11. It rises while reaching the reduction region B.

このとき、火炉１１にて、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、空気の供給量が微粉炭の供給量に対して理論空気量未満となるように設定されることで、燃焼領域Ａの上方の還元領域Ｂが還元雰囲気に保持される。そのため、微粉炭の燃焼により発生したＮＯｘがこの還元領域Ｂで還元される。   At this time, in the furnace 11, the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 are set so that the supply amount of air is less than the theoretical air amount with respect to the supply amount of pulverized coal. The reduction region B above A is maintained in a reducing atmosphere. Therefore, NOx generated by the combustion of pulverized coal is reduced in this reduction region B.

そして、追加空気ノズル５２は、追加空気を火炉１１の還元領域Ｂの上方に吹き込む。すると、燃焼完結領域Ｃにて、排ガスと追加空気が反応することで微粉炭の酸化燃焼が完結され、微粉炭の燃焼によるＮＯｘの発生量が低減される。   The additional air nozzle 52 blows additional air above the reduction region B of the furnace 11. Then, in the combustion completion region C, the exhaust gas reacts with the additional air, whereby the oxidative combustion of the pulverized coal is completed, and the amount of NOx generated by the combustion of the pulverized coal is reduced.

また、火炉１１にて、保護ガスノズル６２が還元領域Ｂにある内壁面に沿って空気を吹き込む。この空気は、火炎旋回流より外側に吹き込まれることから、火炎が火炉１１の内壁面に直接接触することがなく、炉壁の低温化により腐食の発生が抑制される。また、保護ガスノズル６２から火炉１１の内壁面と火炎旋回流との間に空気が吹き込まれることで、この領域が高酸素領域となり、硫化水素の発生が抑制されることから、炉壁の腐食が抑制される。更に、火炉１１は、還元領域Ｂの壁面近傍が高酸素雰囲気で、且つ、低温雰囲気に抑制されることから、フライアッシュの溶融を抑制することができ、スラッギングを防止することができる。   In the furnace 11, the protective gas nozzle 62 blows air along the inner wall surface in the reduction region B. Since this air is blown outward from the flame swirl flow, the flame does not directly contact the inner wall surface of the furnace 11, and the occurrence of corrosion is suppressed by lowering the temperature of the furnace wall. Further, since air is blown between the inner wall surface of the furnace 11 and the flame swirl flow from the protective gas nozzle 62, this region becomes a high oxygen region, and generation of hydrogen sulfide is suppressed. It is suppressed. Furthermore, since the vicinity of the wall surface of the reduction region B is a high-oxygen atmosphere and a low-temperature atmosphere, the furnace 11 can suppress the melting of fly ash and prevent slagging.

このように第３実施形態のボイラにあっては、微粉燃料混合気を火炉１１内に向けて吹き込む燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５と、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の上段で追加燃焼用空気を火炉１１内向けて吹き込む追加燃焼用空気供給ノズル４２，４３と、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５より上方で追加空気を火炉１１内に向けて吹き込む追加空気ノズル５２と、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５と追加空気ノズル５２との間で火炉１１の内壁面に沿って水平に空気（保護ガス）を吹き込む保護ガスノズル６２とを設け、最上段の追加燃焼用空気ノズル４２を保護ガスノズル６２として用いている。   As described above, in the boiler according to the third embodiment, the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 that blow the pulverized fuel mixture into the furnace 11, and the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 Additional combustion air supply nozzles 42 and 43 for blowing additional combustion air into the furnace 11 at the upper stage, and additional blowing of additional air into the furnace 11 above the combustion burners 21, 22, 23, 24 and 25 An air nozzle 52 and a protective gas nozzle 62 for blowing air (protective gas) horizontally along the inner wall surface of the furnace 11 between the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25 and the additional air nozzle 52 are provided. The upper additional combustion air nozzle 42 is used as the protective gas nozzle 62.

従って、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の最上段の追加燃焼用空気ノズル４２を保護ガスノズル６２として用いることで、別途保護ガスノズルを追加する必要はなく、構造の複雑化を抑制して改造コストの増加を抑制することができる。   Therefore, by using the additional combustion air nozzle 42 at the uppermost stage of the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25 as the protective gas nozzle 62, there is no need to add a separate protective gas nozzle, and the complexity of the structure is suppressed. An increase in remodeling costs can be suppressed.

［第４実施形態］
図７は、第４実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 [Fourth Embodiment]
FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating a coal fired boiler according to a fourth embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as embodiment mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.

第４実施形態において、図７に示すように、石炭焚きボイラ１０は、火炉１１と燃焼装置１２とを有している。燃焼装置１２は、火炉壁に装着された複数の燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５を有している。各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を介して微粉炭機３１，３２，３３，３４，３５に連結されている。火炉１１は、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の装着位置に風箱３６が設けられており、この風箱３６に空気ダクト３７が連結されている。   In 4th Embodiment, as shown in FIG. 7, the coal fired boiler 10 has the furnace 11 and the combustion apparatus 12. As shown in FIG. The combustion device 12 has a plurality of combustion burners 21, 22, 23, 24, 25 mounted on the furnace wall. Each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25 is connected to a pulverized coal machine 31, 32, 33, 34, 35 via a pulverized coal supply pipe 26, 27, 28, 29, 30. In the furnace 11, a wind box 36 is provided at a mounting position of each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25, and an air duct 37 is connected to the wind box 36.

また、火炉１１は、燃焼装置１２の上段部に追加燃焼用空気供給装置４１が設けられている。この追加燃焼用空気供給装置４１は、火炉壁に装着された複数の追加燃焼用空気ノズル４２，４３を有している。追加燃焼用空気ノズル４２，４３は、空気ダクト３７から分岐した第１分岐空気ダクト４４の端部が連結されている。また、火炉１１は、燃焼装置１２より上方に追加空気供給装置５１が設けられている。この追加空気供給装置５１は、火炉壁に装着された複数の追加空気ノズル５２を有している。追加空気ノズル５２は、空気ダクト３７から分岐した第２分岐空気ダクト５３の端部が連結されている。   Further, the furnace 11 is provided with an additional combustion air supply device 41 at the upper stage of the combustion device 12. The additional combustion air supply device 41 has a plurality of additional combustion air nozzles 42 and 43 attached to the furnace wall. The additional combustion air nozzles 42 and 43 are connected to the ends of the first branch air duct 44 branched from the air duct 37. Further, the furnace 11 is provided with an additional air supply device 51 above the combustion device 12. The additional air supply device 51 has a plurality of additional air nozzles 52 mounted on the furnace wall. The additional air nozzle 52 is connected to an end of a second branch air duct 53 branched from the air duct 37.

火炉１１は、燃焼装置１２と追加空気供給装置５１との間に保護ガス供給装置６１が設けられている。この保護ガス供給装置６１は、火炉壁に装着された複数の保護ガスノズル６２を有している。本実施形態にて、この保護ガスノズル６２は、火炉１１から排出された排ガスの少なくとも一部を保護ガスとして用いる。保護ガスノズル６２は、排ガス管７８に継続する排気系８０から分岐した第３分岐空気ダクト６４の端部が連結されている。   In the furnace 11, a protective gas supply device 61 is provided between the combustion device 12 and the additional air supply device 51. This protective gas supply device 61 has a plurality of protective gas nozzles 62 mounted on the furnace wall. In the present embodiment, the protective gas nozzle 62 uses at least a part of the exhaust gas discharged from the furnace 11 as a protective gas. The protective gas nozzle 62 is connected to the end of a third branch air duct 64 branched from the exhaust system 80 that continues to the exhaust gas pipe 78.

そのため、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉燃料混合気及び２次空気を火炉１１内に向けて吹き込み、このときに着火することで燃焼領域Ａに火炎旋回流を形成する。このとき、追加燃焼用空気ノズル４３は、追加燃焼用空気を火炉１１に吹き込むことで、燃焼領域Ａを適正に形成する。この火炉１１では、微粉燃料混合気と２次空気及び追加燃焼用空気が燃焼して火炎旋回流が生じ、燃焼領域Ａで火炎旋回流が生じると、火炉１１内を燃焼ガス（排ガス）が旋回しながら上昇して還元領域Ｂに至る。   Therefore, the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 blow fine powder fuel mixture and secondary air into the furnace 11 and ignite at this time to form a flame swirl flow in the combustion region A. At this time, the additional combustion air nozzle 43 appropriately forms the combustion region A by blowing the additional combustion air into the furnace 11. In the furnace 11, when the pulverized fuel mixture, the secondary air, and the additional combustion air are burned to generate a flame swirl, and a flame swirl is generated in the combustion region A, the combustion gas (exhaust gas) swirls in the furnace 11. It rises while reaching the reduction region B.

このとき、火炉１１にて、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、空気の供給量が微粉炭の供給量に対して理論空気量未満となるように設定されることで、燃焼領域Ａの上方の還元領域Ｂが還元雰囲気に保持される。そのため、微粉炭の燃焼により発生したＮＯｘがこの還元領域Ｂで還元される。   At this time, in the furnace 11, the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 are set so that the supply amount of air is less than the theoretical air amount with respect to the supply amount of pulverized coal. The reduction region B above A is maintained in a reducing atmosphere. Therefore, NOx generated by the combustion of pulverized coal is reduced in this reduction region B.

そして、追加空気ノズル５２は、追加空気を火炉１１の還元領域Ｂの上方に吹き込む。すると、燃焼完結領域Ｃにて、排ガスと追加空気が反応することで微粉炭の酸化燃焼が完結され、微粉炭の燃焼によるＮＯｘの発生量が低減される。   The additional air nozzle 52 blows additional air above the reduction region B of the furnace 11. Then, in the combustion completion region C, the exhaust gas reacts with the additional air, whereby the oxidative combustion of the pulverized coal is completed, and the amount of NOx generated by the combustion of the pulverized coal is reduced.

また、火炉１１にて、保護ガスノズル６２が還元領域Ｂにある内壁面に沿って排ガスを吹き込む。この排ガスは、火炎旋回流より外側に吹き込まれることから、火炎が火炉１１の内壁面に直接接触することがなく、炉壁の低温化により腐食の発生が抑制される。   In the furnace 11, the protective gas nozzle 62 blows exhaust gas along the inner wall surface in the reduction region B. Since this exhaust gas is blown outside from the flame swirl flow, the flame does not directly contact the inner wall surface of the furnace 11, and the occurrence of corrosion is suppressed by lowering the temperature of the furnace wall.

このように第４実施形態のボイラにあっては、微粉燃料混合気を火炉１１内に向けて吹き込む燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５と、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の上段で追加燃焼用空気を火炉１１内向けて吹き込む追加燃焼用空気供給ノズル４２，４３と、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５より上方で追加空気を火炉１１内に向けて吹き込む追加空気ノズル５２と、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５と追加空気ノズル５２との間で火炉１１の内壁面に沿って水平に排ガス（保護ガス）を吹き込む保護ガスノズル６２とを設けている。   As described above, in the boiler according to the fourth embodiment, the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 that blow the pulverized fuel mixture into the furnace 11, and the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 Additional combustion air supply nozzles 42 and 43 for blowing additional combustion air into the furnace 11 at the upper stage, and additional blowing of additional air into the furnace 11 above the combustion burners 21, 22, 23, 24 and 25 An air nozzle 52 and a protective gas nozzle 62 for blowing exhaust gas (protective gas) horizontally along the inner wall surface of the furnace 11 between the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25 and the additional air nozzle 52 are provided. .

従って、保護ガスノズル６２から火炉１１の内壁面に沿って水平に排ガスを吹き込むことで、燃焼ガスと火炉１１の内壁面との直接的な接触が抑制され、炉壁の腐食を防止して耐久性を向上することができる。また、保護ガスノズル６２は、保護ガスとして排ガスを火炉１１に供給することで、火炉１１の内壁面の高温化を抑制することができる。   Accordingly, by blowing the exhaust gas horizontally from the protective gas nozzle 62 along the inner wall surface of the furnace 11, direct contact between the combustion gas and the inner wall surface of the furnace 11 is suppressed, and corrosion of the furnace wall is prevented and durability is improved. Can be improved. Moreover, the protective gas nozzle 62 can suppress the temperature rise of the inner wall surface of the furnace 11 by supplying the exhaust gas as the protective gas to the furnace 11.

なお、この第４実施形態では、保護ガスノズル６２が火炉１１から排出された排ガスを火炉１１の内壁面に沿って吹き込むように構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、保護ガスノズル６２が火炉１１から排出された排ガスと空気ダクト３７からの燃焼用空気とを混合した混合気を火炉１１の内壁面に沿って吹き込むように構成してもよい。   In the fourth embodiment, the protective gas nozzle 62 is configured to blow the exhaust gas discharged from the furnace 11 along the inner wall surface of the furnace 11, but the present invention is not limited to this configuration. For example, the protective gas nozzle 62 may be configured to blow an air-fuel mixture obtained by mixing exhaust gas discharged from the furnace 11 and combustion air from the air duct 37 along the inner wall surface of the furnace 11.

また、上述した第３、第４実施形態では、燃焼バーナの形態を第１実施形態のＣＣＦ燃焼方式としたが、第２実施形態のＣＵＦ燃焼方式としてもよい。   In the third and fourth embodiments described above, the form of the combustion burner is the CCF combustion system of the first embodiment, but it may be the CUF combustion system of the second embodiment.

また、上述した実施形態では、本発明のボイラを石炭焚きボイラとしたが、燃料としては、バイオマスや石油コークスを使用するボイラであってもよく、また、油焚きボイラに適用してもよい。   In the above-described embodiment, the boiler of the present invention is a coal-fired boiler. However, the fuel may be a boiler using biomass or petroleum coke, or may be applied to an oil-fired boiler.

１０ 石炭焚きボイラ
１１ 火炉
１２，１０１ 燃焼装置
２１，２２，２３，２４，２５，１０２ 燃焼バーナ
２６，２７，２８，２９，３０ 微粉炭供給管
３１，３２，３３，３４，３５ 微粉炭機
３６ 風箱
３７ 空気ダクト
４１ 追加燃焼用空気供給装置
４２，４３ 追加燃焼用空気ノズル
４４ 第１分岐空気ダクト
５１ 追加空気供給装置
５２ 追加空気ノズル
５３ 第２分岐空気ダクト
６１，１０３ 保護ガス供給装置
６２，１０４ 保護ガスノズル
６３，６４ 第３分岐空気ダクト DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Coal-fired boiler 11 Furnace 12, 101 Combustion device 21, 22, 23, 24, 25, 102 Combustion burner 26, 27, 28, 29, 30 Pulverized coal supply pipe 31, 32, 33, 34, 35 Pulverized coal machine 36 Wind box 37 Air duct 41 Additional combustion air supply device 42, 43 Additional combustion air nozzle 44 First branch air duct 51 Additional air supply device 52 Additional air nozzle 53 Second branch air duct 61, 103 Protective gas supply device 62, 104 Protective gas nozzle 63, 64 Third branch air duct

Claims (7)

中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉と、
固体燃料と燃焼用空気を混合した燃料ガスを前記火炉内に向けて吹き込むことで火炎旋回流を形成可能な燃焼バーナと、
前記燃焼バーナより上方で追加空気を前記火炉内に向けて吹き込む追加空気ノズルと、
前記燃焼バーナと前記追加空気ノズルとの間で前記火炉の内壁面に沿って水平に保護ガスを吹き込む保護ガスノズルと、
を有することを特徴とするボイラ。 A furnace that is hollow and installed along the vertical direction;
A combustion burner capable of forming a flame swirl by blowing a fuel gas mixed with solid fuel and combustion air into the furnace;
An additional air nozzle that blows additional air into the furnace above the combustion burner;
A protective gas nozzle that blows a protective gas horizontally along the inner wall surface of the furnace between the combustion burner and the additional air nozzle;
The boiler characterized by having. 前記燃焼バーナは、燃料ガスを前記火炉内に向けて吹き込むことで所定の第１仮想円に沿った火炎旋回流を形成可能であり、前記保護ガスノズルは、保護ガスを前記火炉内に向けて吹き込むことで前記第１仮想円より大きい所定の第２仮想円に沿った保護ガス旋回流を形成可能であることを特徴とする請求項１に記載のボイラ。   The combustion burner can form a flame swirl along a predetermined first virtual circle by blowing fuel gas into the furnace, and the protective gas nozzle blows protective gas into the furnace. The boiler according to claim 1, wherein a protective gas swirl along a predetermined second virtual circle larger than the first virtual circle can be formed. 前記燃焼バーナは、前記火炉の角部に配置され、前記保護ガスノズルは、前記火炉における前記燃焼バーナより上方の角部に配置され、保護ガスの吹き込み方向が前記燃焼バーナによる燃料ガスの吹き込み方向より炉壁側に設定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のボイラ。   The combustion burner is disposed at a corner of the furnace, the protective gas nozzle is disposed at a corner above the combustion burner in the furnace, and a direction in which the protective gas is blown is greater than a direction in which fuel gas is blown by the combustion burner. The boiler according to claim 1 or 2, wherein the boiler is set on a furnace wall side. 前記燃焼バーナは、前記火炉の炉壁に配置され、前記保護ガスノズルは、前記火炉における前記燃焼バーナより上方の炉壁で且つ前記燃焼バーナによる燃料ガスの吹き込み方向側に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のボイラ。   The combustion burner is disposed on a furnace wall of the furnace, and the protective gas nozzle is disposed on a furnace wall above the combustion burner in the furnace and on a fuel gas blowing direction side of the combustion burner. The boiler according to claim 1 or 2. 前記燃焼バーナ上段部に複数段の追加燃焼用空気ノズルが設けられ、最上段の追加燃焼用空気ノズルが前記保護ガスノズルとして用いられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のボイラ。   5. A plurality of stages of additional combustion air nozzles are provided in the upper stage of the combustion burner, and the uppermost additional combustion air nozzle is used as the protective gas nozzle. The boiler described in 1. 前記ボイラの形態に応じて前記燃焼バーナから吹き込む燃焼用空気量と前記追加空気ノズルから吹き込む追加空気量とが設定され、前記保護ガスノズルから吹き込む保護ガス量は、追加空気量の一部が用いられることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のボイラ。   An amount of combustion air blown from the combustion burner and an additional air amount blown from the additional air nozzle are set according to the form of the boiler, and a part of the additional air amount is used as the protective gas amount blown from the protective gas nozzle. The boiler as described in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. 保護ガスは、前記火炉から排出された排ガスの少なくとも一部が用いられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のボイラ。   The boiler according to any one of claims 1 to 6, wherein at least a part of the exhaust gas discharged from the furnace is used as the protective gas.
JP2013237201A 2013-11-15 2013-11-15 boiler Active JP6087793B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013237201A JP6087793B2 (en) 2013-11-15 2013-11-15 boiler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013237201A JP6087793B2 (en) 2013-11-15 2013-11-15 boiler

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015096789A true JP2015096789A (en) 2015-05-21
JP6087793B2 JP6087793B2 (en) 2017-03-01

Family

ID=53374159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013237201A Active JP6087793B2 (en) 2013-11-15 2013-11-15 boiler

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6087793B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111947135A (en) * 2020-08-27 2020-11-17 哈尔滨工业大学 W flame boiler capable of realizing self-stable combustion of ultralow-load concentrated pulverized coal airflow and combustion method

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62166209A (en) * 1986-01-17 1987-07-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Burner
JPS62182507A (en) * 1986-02-07 1987-08-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Burning device of boiler
JPS6375404A (en) * 1986-09-18 1988-04-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Combustion method for tangential-firing boiler
JPH0158401B2 (en) * 1984-05-21 1989-12-12 Combustion Eng
JPH02122909U (en) * 1989-03-15 1990-10-09
JPH0429926B2 (en) * 1986-03-24 1992-05-20
JPH07119923A (en) * 1993-10-26 1995-05-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Burner for pulverized coal firing boiler
JPH07301403A (en) * 1995-05-29 1995-11-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Combustion device of boiler furnace
EP0976977A1 (en) * 1998-07-29 2000-02-02 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Pulverized coal burner
CN102721043A (en) * 2012-07-10 2012-10-10 烟台龙源电力技术股份有限公司 Pulverized coal fired boiler with wall-attachment secondary air and grid burning-out air

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0158401B2 (en) * 1984-05-21 1989-12-12 Combustion Eng
JPS62166209A (en) * 1986-01-17 1987-07-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Burner
JPS62182507A (en) * 1986-02-07 1987-08-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Burning device of boiler
JPH0429926B2 (en) * 1986-03-24 1992-05-20
JPS6375404A (en) * 1986-09-18 1988-04-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Combustion method for tangential-firing boiler
JPH02122909U (en) * 1989-03-15 1990-10-09
JPH07119923A (en) * 1993-10-26 1995-05-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Burner for pulverized coal firing boiler
JPH07301403A (en) * 1995-05-29 1995-11-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Combustion device of boiler furnace
EP0976977A1 (en) * 1998-07-29 2000-02-02 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Pulverized coal burner
CN102721043A (en) * 2012-07-10 2012-10-10 烟台龙源电力技术股份有限公司 Pulverized coal fired boiler with wall-attachment secondary air and grid burning-out air

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111947135A (en) * 2020-08-27 2020-11-17 哈尔滨工业大学 W flame boiler capable of realizing self-stable combustion of ultralow-load concentrated pulverized coal airflow and combustion method
CN111947135B (en) * 2020-08-27 2021-06-15 哈尔滨工业大学 Combustion method of W flame boiler capable of realizing self-stable combustion of ultralow-load concentrated pulverized coal airflow

Also Published As

Publication number Publication date
JP6087793B2 (en) 2017-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2012122653A (en) Combustion burner
JP6199174B2 (en) Boiler equipment
JP5960022B2 (en) boiler
JP2011220541A (en) Boiler facility
JP5854620B2 (en) Boiler and boiler operation method
JP6203033B2 (en) boiler
JP6161529B2 (en) boiler
JP6087793B2 (en) boiler
JP6109718B2 (en) boiler
JP6284345B2 (en) boiler
JP6246709B2 (en) Combustion burner and boiler
JP6087796B2 (en) boiler
JP5881584B2 (en) boiler
JP6057784B2 (en) boiler
JP5986895B2 (en) boiler
JP6289343B2 (en) boiler
JP5638350B2 (en) boiler
JP6258160B2 (en) Combustion burner and boiler
JP6147657B2 (en) boiler
WO2018150701A1 (en) Combustion burner and boiler with same
JP6263492B2 (en) Boiler and boiler combustion control method
JP7229796B2 (en) BFG burner device, boiler provided with same, and method of operating BFG burner device
JP7379944B2 (en) How to operate a swirl combustion boiler
JP2017146077A (en) Boiler
JP5800423B2 (en) Burner and boiler equipped with it

Legal Events

Date Code Title Description
A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20151109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160913

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160914

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161109

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170202

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6087793

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350