JP2016118329A - Combustion burner and boiler - Google Patents

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幸洋 冨永
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功一 武居
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PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress corrosion of a furnace wall and further to suppress attachment of molten ash to the furnace wall with a simple constitution.SOLUTION: A combustion burner in which a fuel gas obtained by mixing a solid fuel and air is jetted into a furnace from a jetting port, includes: a fuel supply pipe disposed along a vertical direction and having a curved portion for curving a fuel gas flow in a horizontal direction; an upstream side plate disposed at a downstream side in the fuel gas flowing direction with respect to the curved portion and dividing a flow channel of a fuel supply pipe into two of an upper part and a lower part; and a downstream side plate disposed at a downstream side in the fuel gas flowing direction with respect to the upstream side plate, and dividing the flow channel into two of a furnace wall side close to a wall of the furnace and a furnace inner side close to the inside of the furnace. When the flow channel is observed from the jetting port, a cross-sectional area orthogonal to the fuel gas flowing direction of the flow channel is divided into four by a downstream end portion of the upstream side plate and an upstream end portion of the downstream side plate, and a ratio of a cross-sectional area of an upper and furnace wall side to the sum of the cross-sectional areas of the upper and lower furnace wall sides, is smaller than a ratio of a cross-sectional area of an upper and furnace inner side to the sum of the cross-sectional area of the upper and lower furnace inner sides.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、微粉燃料の燃焼バーナおよび微粉燃料焚きボイラに関する。   The present invention relates to a pulverized fuel combustion burner and a pulverized fuel burning boiler.

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、この火炉の炉壁に複数の燃焼バーナが火炉の周方向に沿って配置されるとともに、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、すなわち、燃料と搬送用空気である1次空気との混合気である燃料ガスが供給されるとともに、高温の2次空気が供給され、この燃料ガスと2次空気とが火炉内に吹き込まれる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。   A conventional coal-fired boiler has a furnace that has a hollow shape and is installed in a vertical direction, and a plurality of combustion burners are arranged on the furnace wall along the circumferential direction of the furnace. It is arranged over the steps. The combustion burner is supplied with pulverized coal obtained by pulverizing coal, that is, fuel gas that is a mixture of fuel and primary air that is carrier air, and is also supplied with high-temperature secondary air. Gas and secondary air are blown into the furnace to form a flame that can be combusted 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。すなわち、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2段燃焼を行っている。したがって、燃焼バーナは、燃料ガスを火炉に吹き込むとともに燃焼用空気である2次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、追加燃焼用空気ノズルは、追加燃焼用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、追加燃焼用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 to perform two-stage combustion. Therefore, the combustion burner blows fuel gas into the furnace and blows secondary air as combustion air into the furnace and ignites it to form a flame. The additional combustion air nozzle blows additional combustion 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 combustion air is additionally supplied to complete the oxidative combustion of the pulverized coal, and the amount of NOx generated by the combustion of the pulverized coal is reduced.

このような火炉にて、燃焼雰囲気や還元雰囲気にある領域では、低酸素領域で、かつ、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可能性がある。また、炉壁に溶融灰が付着することにより、あるいは、炉壁への溶融灰の付着が少なすぎることにより、伝熱・燃焼障害等を引き起こす可能性もある。 In such a furnace, in a region in a combustion atmosphere or a reducing atmosphere, it becomes a low oxygen region and a high temperature region, so that hydrogen sulfide (H 2 S), which is a corrosive component, is likely to be generated. Corrosion may occur on the inner surface. In addition, adhesion of molten ash to the furnace wall or too little adhesion of molten ash to the furnace wall may cause heat transfer / combustion failure.

そこで、従来、炉壁に隣接したバーナ本体の向きまたはバーナ燃料ノズルの燃料噴射方向を調節して、火炎が炉壁を直撃しないようにすることで、炉壁の腐食を防止する硫黄含有燃料の燃焼装置が知られている(たとえば、特許文献1)。また、微粉燃料管内にひねり板を設け、微粉燃料を炉の内側に偏らせたり、炉壁寄りの空気量を増やす工夫をしたりすることで、炉壁への溶融灰の付着を防ぐ微粉状燃料燃焼バーナが知られている(たとえば、特許文献2)。あるいは、微粉炭混合気ノズル内に、微粉炭濃度分布調整用ブロックと、その下流側に微粉炭混合気の流束回転板とを備え、微粉炭のノズル断面内分布を変化させて、溶融灰の付着場所もしくは付着量を制御可能とした微粉炭バーナが知られている(たとえば、特許文献3)。   Therefore, conventionally, by adjusting the direction of the burner body adjacent to the furnace wall or the fuel injection direction of the burner fuel nozzle so that the flame does not directly hit the furnace wall, the sulfur-containing fuel that prevents corrosion of the furnace wall is prevented. A combustion apparatus is known (for example, Patent Document 1). In addition, a twist plate is provided in the pulverized fuel pipe, and the pulverized fuel is biased toward the inside of the furnace, or by increasing the amount of air close to the furnace wall, the fine pulverized form prevents molten ash from adhering to the furnace wall. A fuel combustion burner is known (for example, Patent Document 2). Alternatively, the pulverized coal mixture nozzle is provided with a pulverized coal concentration distribution adjusting block and a pulverized coal mixture flux rotating plate on the downstream side thereof, and the distribution of the pulverized coal in the nozzle cross section is changed. There is known a pulverized coal burner that can control the place or amount of adhesion (for example, Patent Document 3).

特開平11−22915号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-22915 特開平10−274403号公報JP-A-10-274403 特開2005−156015号公報JP 2005-156015 A

しかしながら、特許文献1のように、バーナ本体の向きを調整したり、バーナ燃料ノズルの燃料噴射方向を調節したりすることで、バーナの構造が複雑になるとともに、製造コストが増加してしまう可能性がある。また、特許文献2または特許文献3のように、炉壁への溶融灰の付着を防ぐ、あるいは、溶融灰の付着場所もしくは付着量を制御可能とすべく、燃料ガスを供給する管内にひねり板や流速回転板を設けることによって、ひねりを有する板を管に三次元的に施工する必要がある。したがって、バーナの構造が複雑になるとともに、施工が難しくなり、製造コストが増加してしまう可能性がある。   However, as in Patent Document 1, adjusting the orientation of the burner body or adjusting the fuel injection direction of the burner fuel nozzle may complicate the structure of the burner and increase the manufacturing cost. There is sex. Further, as in Patent Document 2 or Patent Document 3, a twist plate is provided in the pipe for supplying the fuel gas so as to prevent the molten ash from adhering to the furnace wall or to control the position or amount of the molten ash adhered. It is necessary to construct a plate having a twist three-dimensionally on the pipe by providing a rotating plate with a flow velocity. Therefore, the structure of the burner becomes complicated, construction becomes difficult, and the manufacturing cost may increase.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡単な構成で炉壁の腐食を抑制するとともに炉壁への溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図る燃焼バーナおよびボイラを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and a combustion burner and a boiler which improve durability by suppressing corrosion of the furnace wall with a simple configuration and suppressing adhesion of molten ash to the furnace wall. The purpose is to provide.

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る燃焼バーナは、固体燃料と空気とを混合した燃料ガスを火炉内に噴出口から噴出する燃焼バーナであって、鉛直方向に沿って設置され、前記燃料ガスの流れを水平方向に曲げる湾曲部を有する燃料供給管と、該湾曲部よりも前記燃料ガスの流れ方向の下流側に位置し、上方と下方とに前記燃料供給管の流路を二分する上流側板と、該上流側板よりも前記燃料ガスの流れ方向の下流側に位置し、前記火炉の壁寄りである炉壁側と前記火炉の内部寄りである炉内側とに前記流路を二分する下流側板と、を備え、前記流路を前記噴射口から見たときに、前記流路の前記燃料ガスの流れ方向に直交する断面は、前記上流側板の下流端部と前記下流側板の上流端部とで四分され、上方および下方の炉壁側の断面積の和に対する上方かつ炉壁側の断面積の比が、上方および下方の炉内側の断面積の和に対する上方かつ炉内側の断面積の比よりも小さいことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a combustion burner according to one aspect of the present invention is a combustion burner that jets fuel gas, which is a mixture of solid fuel and air, into a furnace from a jet outlet, and is installed along a vertical direction. And a fuel supply pipe having a curved portion that bends the flow of the fuel gas in the horizontal direction, and is located downstream of the curved portion in the flow direction of the fuel gas, and flows upward and downward from the fuel supply pipe. An upstream plate that bisects the path; and the downstream side of the upstream side plate in the flow direction of the fuel gas, the flow to the furnace wall side closer to the furnace wall and to the furnace inner side closer to the furnace interior A cross section perpendicular to the flow direction of the fuel gas in the flow path when the flow path is viewed from the injection port, the downstream end of the upstream plate and the downstream plate The upper and lower furnace walls are divided by the upstream end of the side plate. The ratio of the cross-sectional area of the upper and furnace wall to the sum of the cross-sectional area of the may be smaller than the ratio of the cross-sectional area of the upper and furnace interior to the sum of the cross-sectional area of the furnace interior of the upper and lower.

このような構成によれば、簡単な構成で炉壁の腐食を抑制するとともに炉壁への溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。   According to such a configuration, durability can be improved by suppressing corrosion of the furnace wall with a simple configuration and suppressing adhesion of molten ash to the furnace wall.

また、本発明の他の態様に係る燃焼バーナは、前記流路の前記燃料ガスの流れ方向に直交する断面は、前記下流側板の上流端部を含む位置において円形または四隅に曲線部を設けた矩形であり、かつ、前記噴出口を含む位置において四隅に曲線部を設けた矩形または矩形であり、前記上流側板の上流端部は、前記上流側板の下流端部よりも下方に位置し、前記上流側板の下流端部は、前記流路の中心軸よりも上方に位置し、前記下流側板の上流端部は、前記流路の中心軸よりも路壁側に位置することを特徴とする。   Further, in the combustion burner according to another aspect of the present invention, the cross section perpendicular to the flow direction of the fuel gas in the flow path is provided with a circular portion or a curved portion at four corners at a position including the upstream end portion of the downstream side plate. It is a rectangle or a rectangle provided with curved portions at four corners at a position including the jet port, and an upstream end portion of the upstream plate is located below a downstream end portion of the upstream plate, The downstream end of the upstream plate is located above the central axis of the flow path, and the upstream end of the downstream plate is located on the road wall side of the central axis of the flow path.

このような構成によれば、流路の燃料ガスの流れ方向に直交する断面が、下流側板の上流端部を含む位置において円形または四隅に曲線部を設けた矩形であり、かつ、噴出口を含む位置において四隅に曲線部を設けた矩形または矩形である燃料供給管の場合、簡単な構成で炉壁の腐食を抑制するとともに炉壁への溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。   According to such a configuration, the cross section perpendicular to the flow direction of the fuel gas in the flow path is a circle or a rectangle provided with curved portions at the four corners at a position including the upstream end portion of the downstream side plate, In the case of a rectangular or rectangular fuel supply pipe with curved portions at the four corners at the included position, durability is improved by suppressing corrosion of the furnace wall with a simple configuration and suppressing adhesion of molten ash to the furnace wall Can be achieved.

また、本発明の他の態様に係る燃焼バーナは、前記流路の前記燃料ガスの流れ方向に直交する断面は、前記湾曲部の下流端部から前記噴出口までの前記燃料供給管を含むいずれの位置においても円形であり、前記上流側板の上流端部は、前記上流側板の下流端部よりも下方に位置し、前記上流側板の下流端部は、前記流路の中心軸よりも上方に位置し、前記下流側板の上流端部は、前記流路の中心軸よりも路壁側に位置することを特徴とする。   In the combustion burner according to another aspect of the present invention, the cross section of the flow path perpendicular to the flow direction of the fuel gas may include the fuel supply pipe from the downstream end of the curved portion to the jet outlet. The upstream end of the upstream side plate is located below the downstream end of the upstream side plate, and the downstream end of the upstream side plate is located above the central axis of the flow path. The upstream end of the downstream plate is located on the road wall side with respect to the central axis of the flow path.

このような構成によれば、流路の燃料ガスの流れ方向に直交する断面が、湾曲部の下流端部から前記噴出口までの燃料供給管を含むいずれの位置においても円形である燃料供給管の場合、簡単な構成で炉壁の腐食を抑制するとともに炉壁への溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。   According to such a configuration, the fuel supply pipe whose cross section perpendicular to the flow direction of the fuel gas in the flow path is circular at any position including the fuel supply pipe from the downstream end portion of the curved portion to the jet port. In this case, it is possible to improve durability by suppressing corrosion of the furnace wall with a simple configuration and suppressing adhesion of molten ash to the furnace wall.

また、本発明の他の態様に係る燃焼バーナは、前記湾曲部直前の前記燃料供給管の内側に設けられた濃淡分離機を備えることを特徴とする。   Moreover, the combustion burner which concerns on the other aspect of this invention is equipped with the density separator provided inside the said fuel supply pipe | tube immediately before the said curved part.

このような構成によれば、簡単な構成で炉壁の腐食を抑制するとともに炉壁への溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。また、濃淡分離機により微粉燃料濃度が高い領域と低い領域とに流路をより確実に分けることができる。   According to such a configuration, durability can be improved by suppressing corrosion of the furnace wall with a simple configuration and suppressing adhesion of molten ash to the furnace wall. Further, the flow path can be more reliably divided into a region where the fine fuel concentration is high and a region where the fine fuel concentration is low by the density separator.

また、本発明の他の態様に係る燃焼バーナは、前記上流側板は、前記燃料ガスの流れ方向に沿って上方に凸の湾曲板であることを特徴とする。   The combustion burner according to another aspect of the present invention is characterized in that the upstream side plate is a curved plate convex upward along the flow direction of the fuel gas.

このような構成によれば、簡単な構成で炉壁の腐食を抑制するとともに炉壁への溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。また、上流側板が燃料ガスの流れ方向に沿って上方に凸の湾曲板であることで、上流側板によって、燃料ガスの剥離を抑制しつつ、上方の微粉燃料濃度が高い領域と下方の微粉燃料濃度が低い領域とに流路を分けることができる。   According to such a configuration, durability can be improved by suppressing corrosion of the furnace wall with a simple configuration and suppressing adhesion of molten ash to the furnace wall. Further, since the upstream side plate is a curved plate that protrudes upward along the fuel gas flow direction, the upstream side plate suppresses the separation of the fuel gas, and the upper pulverized fuel concentration region and the lower pulverized fuel The flow path can be divided into a region having a low concentration.

また、本発明の他の態様に係る燃焼バーナは、前記下流側板の下流端部は、前記下流側板の上流端部よりも炉内側に位置することを特徴とする。   Further, the combustion burner according to another aspect of the present invention is characterized in that the downstream end portion of the downstream side plate is positioned inside the furnace than the upstream end portion of the downstream side plate.

このような構成によれば、簡単な構成で炉壁の腐食を抑制するとともに炉壁への溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。また、下流側板によって、微粉燃料濃度が高い燃料ガスの流れを炉内側に偏らせることができる。   According to such a configuration, durability can be improved by suppressing corrosion of the furnace wall with a simple configuration and suppressing adhesion of molten ash to the furnace wall. Further, the downstream side plate can bias the flow of the fuel gas having a high pulverized fuel concentration toward the inside of the furnace.

また、本発明の他の態様に係る燃焼バーナは、前記下流側板は、前記燃料ガスの流れ方向に沿って炉壁側に凸の湾曲板であることを特徴とする。   Moreover, the combustion burner according to another aspect of the present invention is characterized in that the downstream side plate is a curved plate convex toward the furnace wall along the flow direction of the fuel gas.

このような構成によれば、簡単な構成で炉壁の腐食を抑制するとともに炉壁への溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。また、下流側板が燃料ガスの流れ方向に沿って炉壁側に凸の湾曲板であることで、下流側板によって、燃料ガスの剥離を抑制しつつ、微粉燃料濃度が高い燃料ガスの流れを炉内側に偏らせることができる。   According to such a configuration, durability can be improved by suppressing corrosion of the furnace wall with a simple configuration and suppressing adhesion of molten ash to the furnace wall. Further, since the downstream side plate is a curved plate convex toward the furnace wall along the flow direction of the fuel gas, the downstream side plate suppresses the separation of the fuel gas and suppresses the flow of the fuel gas having a high pulverized fuel concentration. Can be biased inward.

また、本発明の他の態様に係る燃焼バーナは、前記下流側板の下流端部は、前記燃料ガスの流れ方向の途中で炉内側に偏向する偏向部であることを特徴とする。   Moreover, the combustion burner according to another aspect of the present invention is characterized in that the downstream end portion of the downstream side plate is a deflecting portion that deflects toward the furnace in the middle of the flow direction of the fuel gas.

このような構成によれば、簡単な構成で炉壁の腐食を抑制するとともに炉壁への溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。また、偏向部によって、微粉燃料濃度が高い燃料ガスの流れを炉内側に偏らせることができる。   According to such a configuration, durability can be improved by suppressing corrosion of the furnace wall with a simple configuration and suppressing adhesion of molten ash to the furnace wall. Further, the flow of the fuel gas having a high pulverized fuel concentration can be biased to the inside of the furnace by the deflecting unit.

また、本発明の他の態様に係る燃焼バーナは、前記下流側板よりも下流側に位置する第1の偏向板を備え、前記第1の偏向板の上流端部は、前記下流側板の下流端部に接し、前記下流側板の下流端部は、前記第1の偏向板の下流端部よりも炉内側に位置することを特徴とする。   In addition, a combustion burner according to another aspect of the present invention includes a first deflector plate located downstream of the downstream plate, and an upstream end portion of the first deflector plate is a downstream end of the downstream plate. The downstream end portion of the downstream side plate is in contact with the portion, and is located on the inner side of the furnace than the downstream end portion of the first deflection plate.

このような構成によれば、簡単な構成で炉壁の腐食を抑制するとともに炉壁への溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。また、第1の偏向板によって、微粉燃料濃度が高い燃料ガスの流れを炉内側に偏らせることができる。   According to such a configuration, durability can be improved by suppressing corrosion of the furnace wall with a simple configuration and suppressing adhesion of molten ash to the furnace wall. Further, the flow of the fuel gas having a high pulverized fuel concentration can be biased to the inside of the furnace by the first deflecting plate.

また、本発明の他の態様に係る燃焼バーナは、前記噴出口付近の燃料供給管内部の炉壁側に設けられた第2の偏向板を備え、前記第1の偏向板による前記燃料ガスの炉内側への偏向に沿って、前記第2の偏向板の下流端部が前記第2の偏向板の上流端部よりも炉内側に位置することを特徴とする。   In addition, a combustion burner according to another aspect of the present invention includes a second deflection plate provided on the furnace wall side inside the fuel supply pipe in the vicinity of the jet port, and the fuel gas generated by the first deflection plate is provided. Along with the deflection toward the furnace inner side, the downstream end portion of the second deflection plate is located closer to the furnace inner side than the upstream end portion of the second deflection plate.

このような構成によれば、簡単な構成で炉壁の腐食を抑制するとともに炉壁への溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。また、第1の偏向板によって、微粉燃料濃度が高い燃料ガスの流れを炉内側に偏らせるとともに、第2の偏向板によって微粉燃料濃度が低い燃料ガスの流れも炉内側に偏らせることができ、火炎をより炉壁から遠ざけることができる。   According to such a configuration, durability can be improved by suppressing corrosion of the furnace wall with a simple configuration and suppressing adhesion of molten ash to the furnace wall. Further, the flow of the fuel gas having a high pulverized fuel concentration can be biased to the inside of the furnace by the first deflector, and the flow of the fuel gas having a low pulverized fuel concentration can also be biased to the inside of the furnace by the second deflector. The flame can be further away from the furnace wall.

また、本発明の他の態様に係る燃焼バーナは、前記下流側板の下流端部は、前記噴出口に位置することを特徴とする。   The combustion burner according to another aspect of the present invention is characterized in that a downstream end portion of the downstream side plate is located at the ejection port.

このような構成によれば、簡単な構成で炉壁の腐食を抑制するとともに炉壁への溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。また、下流側板との下流端部が噴出口に位置することにより、燃料ガスが噴出口から噴出直前するまで、微粉燃料濃度が高い領域と低い領域とに流路をより確実に分けることができる。   According to such a configuration, durability can be improved by suppressing corrosion of the furnace wall with a simple configuration and suppressing adhesion of molten ash to the furnace wall. In addition, since the downstream end of the downstream side plate is positioned at the jet outlet, the flow path can be more reliably divided into a high-fine fuel concentration area and a low-area until the fuel gas is just jetted from the jet outlet. .

また、本発明の一態様に係るボイラは、中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉と、少なくとも1つの、本発明の一態様に係る燃焼バーナと、前記燃焼バーナよりも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、を有することを特徴とする。   Moreover, the boiler which concerns on 1 aspect of this invention makes the hollow furnace and is installed along a perpendicular direction, at least 1 combustion burner which concerns on 1 aspect of this invention, and the said combustion burner. And an additional air nozzle for blowing additional air into the furnace.

このような構成によれば、簡単な構成で炉壁の腐食を抑制するとともに炉壁への溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。   According to such a configuration, durability can be improved by suppressing corrosion of the furnace wall with a simple configuration and suppressing adhesion of molten ash to the furnace wall.

本発明の燃焼バーナおよびこれを備えるボイラによれば、簡単な構成で炉壁の腐食を抑制するとともに炉壁への溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。   According to the combustion burner of the present invention and the boiler including the combustion burner, durability can be improved by suppressing corrosion of the furnace wall with a simple configuration and suppressing adhesion of molten ash to the furnace wall.

図1は、燃焼バーナを有する微粉燃料焚きボイラを表す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a pulverized fuel-fired boiler having a combustion burner. 図2は、微粉燃料焚きボイラにおける燃焼バーナを表す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a combustion burner in a pulverized fuel-fired boiler. 図3は、本発明の第1実施形態に係る燃焼バーナの概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the combustion burner according to the first embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第1実施形態に係る燃料供給管の断面図(図3に示すA−A部)である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the fuel supply pipe according to the first embodiment of the present invention (A-A portion shown in FIG. 3). 図5は、本発明の第1実施形態に係る燃料供給管の断面図(図3に示すB−B部)である。FIG. 5 is a cross-sectional view (BB portion shown in FIG. 3) of the fuel supply pipe according to the first embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第1実施形態に係る燃料供給管の断面図(図3に示すC−C部)である。FIG. 6 is a cross-sectional view (CC section shown in FIG. 3) of the fuel supply pipe according to the first embodiment of the present invention. 図7は、本発明の第1実施形態に係る燃料供給管の正面図である。FIG. 7 is a front view of the fuel supply pipe according to the first embodiment of the present invention. 図8は、本発明の第1実施形態に係る燃料供給管内の上流側板の配置を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing the arrangement of the upstream side plate in the fuel supply pipe according to the first embodiment of the present invention. 図9は、本発明の第1実施形態に係る燃料供給管内の下流側板の配置を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing the arrangement of the downstream side plate in the fuel supply pipe according to the first embodiment of the present invention. 図10は、本発明の第1実施形態に係る燃燃焼バーナを有する微粉燃料焚きボイラにおける燃焼領域を表す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing a combustion region in the pulverized fuel burning boiler having the combustion combustion burner according to the first embodiment of the present invention. 図11は、本発明の第1実施形態に係る上流側板の第1変形例を含む燃料供給管の断面図(図3に示すD−D部)である。FIG. 11 is a cross-sectional view (DD section shown in FIG. 3) of the fuel supply pipe including a first modification of the upstream plate according to the first embodiment of the present invention. 図12は、本発明の第1実施形態に係る下流側板の第1変形例を含む燃料供給管の断面図(図3に示すE−E部)である。FIG. 12 is a cross-sectional view of the fuel supply pipe (E-E portion shown in FIG. 3) including a first modification of the downstream side plate according to the first embodiment of the present invention. 図13は、本発明の第1実施形態に係る下流側板の第2変形例を含む燃料供給管の断面図(図3に示すE−E部)である。FIG. 13 is a cross-sectional view of the fuel supply pipe (the EE portion shown in FIG. 3) including a second modification of the downstream side plate according to the first embodiment of the present invention. 図14は、本発明の第1実施形態に係る下流側板の第3変形例を含む燃料供給管の断面図(図3に示すE−E部)である。FIG. 14 is a cross-sectional view (E-E portion shown in FIG. 3) of the fuel supply pipe including a third modification of the downstream side plate according to the first embodiment of the present invention. 図15は、本発明の第1実施形態に係る第1の偏向板を含む燃料供給管の断面図(図3に示すE−E部)である。FIG. 15 is a cross-sectional view of the fuel supply pipe including the first deflecting plate according to the first embodiment of the present invention (EE section shown in FIG. 3). 図16は、本発明の第1実施形態に係る第2の偏向板を含む燃料供給管の断面図(図3に示すE−E部)である。FIG. 16 is a cross-sectional view of the fuel supply pipe including the second deflecting plate according to the first embodiment of the present invention (EE section shown in FIG. 3).

本発明を実施するための形態(以下、実施形態という)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する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本発明に含まれる。本実施形態において、下方とは鉛直方向、すなわち重力の作用方向であり、上方とは鉛直方向とは反対方向、すなわち重力の作用方向とは反対方向である。   A mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described below, and when there are a plurality of embodiments, those configured by combining the embodiments are also included in the present invention. In this embodiment, the downward direction is the vertical direction, that is, the direction of gravity, and the upward direction is the direction opposite to the vertical direction, that is, the direction opposite to the direction of gravity.

(第1実施形態)
図1は、微粉燃料焚きボイラを表す概略構成図である。微粉燃料焚きボイラは、微粉燃料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である。微粉燃料焚きボイラは、図1に示すように、たとえば、瀝青炭、亜瀝青炭などの石炭を粉砕した微粉炭を微粉燃料として用いる石炭焚きボイラ10である。また、第1実施形態では石炭焚きボイラ10およびその燃焼バーナ21,22,23,24,25としたが、微粉燃料として微粉炭のほか、バイオマスまたは石油コークス等を使用してもよい。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a pulverized fuel-fired boiler. The pulverized fuel-fired boiler can pulverize the pulverized fuel with a combustion burner and recover heat generated by the combustion. As shown in FIG. 1, the pulverized fuel-fired boiler is a coal-fired boiler 10 that uses pulverized coal obtained by pulverizing coal such as bituminous coal and sub-bituminous coal as pulverized fuel. In the first embodiment, the coal-fired boiler 10 and the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 are used. However, as the pulverized fuel, biomass, petroleum coke, or the like may be used in addition to the pulverized coal.

石炭焚きボイラ10は、火炉11と燃焼装置13とを有している。火炉11は、四角形の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を構成する炉壁11a,11b,11c,11dが伝熱管により構成されている。   The coal fired boiler 10 includes a furnace 11 and a combustion device 13. The furnace 11 is installed along the vertical direction with a hollow shape of a rectangular tube, and the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d constituting the furnace 11 are constituted by heat transfer tubes.

燃焼装置13は、この火炉11を構成する炉壁の下部に設けられている。この燃焼装置13は、炉壁11a,11b,11c,11d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13は、火炉11の周方向に沿って4個の燃焼バーナが均等間隔で配設されたものを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、段数はこの構成に限定されるものではない。また、第1実施形態では、燃焼バーナの形態をCCF燃焼方式としたが、CUF(Circular Ultra Firing)燃焼方式としてもよい。   The combustion apparatus 13 is provided in the lower part of the furnace wall which comprises this furnace 11. FIG. This combustion apparatus 13 has a plurality of combustion burners 21, 22, 23, 24, 25 mounted on furnace walls 11a, 11b, 11c, 11d. And the combustion apparatus 13 makes 5 sets along the vertical direction, ie, 5 steps | paragraphs by making one set into which the four combustion burners were arrange | positioned along the circumferential direction of the furnace 11 at equal intervals. . 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 configuration. is not. In the first embodiment, the form of the combustion burner is the CCF combustion method, but it may be a CUF (Circular Ultra Fire) combustion method.

各燃焼バーナ21,22,23,24,25は、燃料供給管26,27,28,29,30を介してミルなどの微粉炭機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いる。したがって、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る。粉砕された石炭は、搬送用空気である1次空気により分級される。分級された微粉炭は、1次空気とともに燃料供給管26,27,28,29,30から燃焼バーナ21,22,23,24,25に供給される。   Each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25 is connected to a pulverized coal machine 31, 32, 33, 34, 35 such as a mill via fuel supply pipes 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 rotatably supported in conjunction with rotation of the crushing table. Therefore, when coal is introduced between a plurality of crushing rollers and a crushing table, it is crushed to a predetermined size. The pulverized coal is classified by primary air that is air for conveyance. The classified pulverized coal is supplied to the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 from the fuel supply pipes 26, 27, 28, 29, and 30 together with the primary air.

火炉11は、各燃焼バーナ21,22,23,24,25の装着位置に風箱36が設けられている。風箱36には空気ダクト37の一端部が連結されている。空気ダクト37は、他端部に送風機38が装着されている。したがって、送風機38により送られた燃焼用空気を空気ダクト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 the mounting position of each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25. One end of an air duct 37 is connected to the wind box 36. The air duct 37 has a blower 38 attached to the other end. Therefore, the combustion air sent by the blower 38 can be 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.

ここで、燃焼装置13について詳細に説明する。図2は、微粉燃料焚きボイラにおける燃焼領域を表す平面図である。この燃焼装置13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, the combustion device 13 will be described in detail. FIG. 2 is a plan view showing a combustion region in the pulverized fuel-fired boiler. Since the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 constituting the combustion device 13 have substantially the same configuration, only the combustion burner 21 located at the uppermost stage 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12a,12b,12c,12d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、燃料供給管26から分岐した各分岐管26a,26b,26c,26dが連結されるとともに、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 21a, 21b, 21c, and 21d provided at four corners 12a, 12b, 12c, and 12d in the furnace 11. Each combustion burner 21a, 21b, 21c, 21d is connected to each branch pipe 26a, 26b, 26c, 26d branched from the fuel supply pipe 26, and each branch pipe 37a, 37b, 37c, branched from the air duct 37. 37d is connected.

したがって、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1次空気とが混合した燃料ガスが吹き込まれるとともに、その燃料ガスの外側に2次空気を吹き込む。各燃焼バーナ21a,21b,21c,21dからの燃料ガスに着火することで、4つの火炎F1,F2,F3,F4を形成することができる。この火炎F1,F2,F3,F4は、図2に示すように、火炉11の上方から見て反時計回り方向に旋回する火炎旋回流となる。すなわち、火炎F1,F2,F3,F4はそれぞれ、火炉11の中央部よりも炉壁11a,11b,11c,11dに偏った位置に燃料ガスが各燃焼バーナ21a,21b,21c,21dから噴射されることにより形成される。このとき、燃料ガスの流れ方向GFの中心軸は火炉11の炉壁11a,11b,11c,11d寄りに偏っている。火炉11の炉壁11a,11b,11c,11d寄りを炉壁側、その反対側である火炉11の内部寄りを炉内側とする。火炎F1,F2,F3,F4の旋回方向は、火炉11の上方から見て反時計回り方向に限定されず、時計回り方向であってもよい。   Therefore, each combustion burner 21a, 21b, 21c, 21d at each corner of the furnace 11 is blown into the furnace 11 with fuel gas mixed with pulverized coal and primary air, and outside the fuel gas. Blow in secondary air. By igniting the fuel gas from each combustion burner 21a, 21b, 21c, 21d, four flames F1, F2, F3, F4 can be formed. As shown in FIG. 2, the flames F1, F2, F3, and F4 become a flame swirl flow that swirls counterclockwise as viewed from above the furnace 11. That is, in the flames F1, F2, F3, and F4, the fuel gas is injected from the combustion burners 21a, 21b, 21c, and 21d at positions that are biased toward the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d from the center of the furnace 11, respectively. Is formed. At this time, the central axis of the fuel gas flow direction GF is biased toward the furnace walls 11 a, 11 b, 11 c, 11 d of the furnace 11. The furnace wall 11a, 11b, 11c, 11d side of the furnace 11 is the furnace wall side, and the inside side of the furnace 11 that is the opposite side is the furnace inner side. The turning direction of the flames F1, F2, F3, and F4 is not limited to the counterclockwise direction when viewed from above the furnace 11, and may be the clockwise direction.

また、図1に示すように、火炉11は、燃焼装置13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、炉壁11a,11b,11c,11d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、火炉11の周方向に沿って4個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2セット、つまり、2段配置されている。すなわち、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の装着位置よりも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。すなわち、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12a,12b,12c,12d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、風箱のダンパによって追加燃焼用空気の流量が調整される。   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 13. The additional combustion air supply device 41 has a plurality of additional combustion air nozzles 42 and 43 attached to the furnace walls 11a, 11b, 11c and 11d. The additional combustion air nozzles 42 and 43 are arranged in a set of four at equal intervals along the circumferential direction of the furnace 11, and two sets along the vertical direction, that is, two stages are arranged. Yes. That is, the additional combustion air nozzles 42 and 43 are 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 provided with a plurality of additional combustion airs provided at the four corners 12a, 12b, 12c and 12d in the furnace 11 in the same manner as the combustion burners 21, 22, 23, 24 and 25. It consists of nozzles and forms an additional combustion air swirl similar to the flame swirl. The flow rate of the additional combustion air is adjusted in the additional air nozzles 42 and 43 by a damper of the wind box.

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が吹き込んだ燃料ガスの上方に追加燃焼用空気を吹き込むことができる。   Each additional combustion air nozzle 42, 43 can blow additional combustion air above the fuel gas blown by the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25.

火炉11は、燃焼装置13よりも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、炉壁11a,11b,11c,11d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、火炉11の周方向に沿って4個が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。すなわち、追加空気ノズル52は、火炉11における燃焼バーナ21の装着位置よりも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。すなわち、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12a,12b,12c,12d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 13. The additional air supply device 51 has a plurality of additional air nozzles 52 attached to the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d. One set of the additional air nozzles 52 arranged at equal intervals along the circumferential direction of the furnace 11, that is, one stage is arranged. That is, the 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 the four corners 12a, 12b, 12c, and 12d in the furnace 11, like the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25. An additional air swirl similar to the flame swirl is formed. The additional air nozzle 52 is connected to the end of a branch air duct 53 branched from the air duct 37.

したがって、送風機38により送られた燃焼用空気を分岐空気ダクト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が吹き込んだ燃料ガスおよ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 branch air duct 53 to the additional air supply device 51. The additional air nozzle 52 blows additional air upward by a predetermined distance between the fuel gas 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. be able to.

なお、本実施形態の燃焼装置13を構成する各燃焼バーナ21,22,23,24,25は、図示しないが、上下のバーナ間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燃料ガス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次空気ノズルとを有している。したがって、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、燃料ガスと2次空気とを火炉11内に噴射して図2に示す火炎F1,F2,F3,F4を形成している。   In addition, although not shown in figure, each combustion burner 21,22,23,24,25 which comprises the combustion apparatus 13 of this embodiment is an oil nozzle which can inject oil fuel between upper and lower burners, and the outer side of this oil nozzle A fuel nozzle capable of injecting fuel gas, and a secondary air nozzle capable of injecting secondary air outside the fuel nozzle. 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 injects fuel gas and secondary air into the furnace 11. Thus, the flames F1, F2, F3, and F4 shown in FIG. 2 are formed.

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、対流伝熱部として燃焼ガスの熱を回収するための過熱器71,72、再熱器73,74および節炭器75,76,77が設けられている。対流伝熱部は、火炉11での燃焼で発生した排ガスと水との間で熱交換を行う。   As shown in FIG. 1, a furnace 11 has a flue 70 connected to an upper portion thereof, and superheaters 71 and 72 for recovering the heat of combustion gas as a convection heat transfer section and reheat to the flue 70. Units 73 and 74 and economizers 75, 76, and 77 are provided. The convection heat transfer section exchanges heat between the exhaust gas generated by the 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を流れる燃焼用空気と、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 pipe 78 is provided with an air heater 79 between the air duct 37, and performs heat exchange between the combustion air flowing through the air duct 37 and the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 78, and the combustion burners 21, 22, 22. The temperature of the combustion air supplied to 23, 24, 25 can be increased.

そして、排ガス管78は、図示しないが、脱硝装置、電気集塵機、誘引送風機および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は、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である1次空気とともに燃料供給管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である2次空気が空気ダクト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から分岐した分岐空気ダクト53により追加燃焼用空気ノズル43および追加空気ノズル52に供給される。   When the pulverized coal machines 31, 32, 33, 34, and 35 are driven, the coal-fired boiler 10 configured in this way has the fuel supply pipes 26, 27, 28, 29, 30 are supplied to the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25. Further, secondary air that is heated combustion air is supplied from the air duct 37 to the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 via the wind box 36. The heated combustion air is supplied to the additional combustion air nozzle 43 and the additional air nozzle 52 by the branch air duct 53 branched from the air duct 37.

すると、燃焼バーナ21,22,23,24,25は、微粉炭と1次空気とが混合した燃料ガスと2次空気とが火炉11に吹き込まれて着火することで、火炉11内の燃焼領域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、追加燃焼用空気が火炉11に吹き込まれることで、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、燃料ガスと2次空気および追加燃焼用空気が燃焼して火炎旋回流が生じる。燃焼領域Aで火炎旋回流が生じると、燃焼ガスは、火炉11内を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, and 25 are ignited by the fuel gas and the secondary air mixed with the pulverized coal and the primary air being blown into the furnace 11 to be ignited. A flame swirl can be formed in A. 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, the fuel gas, the secondary air, and the additional combustion air are burned to generate a flame swirl flow. When a flame swirl is generated in the combustion region A, the combustion gas rises while swirling in the furnace 11 and reaches the reduction region B.

このとき、火炉11が備える燃焼バーナ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, the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 included in the furnace 11 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 is maintained in a reducing atmosphere. Therefore, NOx generated by the combustion of pulverized coal is reduced in this reduction region B.

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で、燃焼ガスと追加空気と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 combustion gas and the additional air react to complete oxidation combustion of the pulverized coal, and the amount of NOx generated by the combustion of the pulverized coal is reduced.

ところで、燃焼領域Aおよび還元領域Bでは、空気不足により酸素濃度が低く、かつ、火炎と炉壁との距離が近く高温となることから、低酸素かつ高温領域が形成される。そのため、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可能性がある。また、燃焼領域Aや還元領域Bでは、炉壁近傍でフライアッシュが溶融し、炉壁に溶融灰が付着することにより、伝熱・燃焼障害等を引き起こす可能性もある。 Incidentally, in the combustion region A and the reduction region B, the oxygen concentration is low due to air shortage, and the distance between the flame and the furnace wall is close and high, so a low oxygen and high temperature region is formed. Therefore, 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. Further, in the combustion region A and the reduction region B, fly ash melts in the vicinity of the furnace wall, and molten ash adheres to the furnace wall, which may cause heat transfer and combustion failure.

つぎに、第1実施形態に係る燃焼バーナ21についてより詳細に説明する。なお、火炉11の各角部12a,12b,12c,12dにある各燃焼バーナ21a,21b,21c,21dは、配置位置が異なるのみで同様の構造である。以下、配置に関係のない点について説明する場合、燃焼バーナ21として説明する。   Next, the combustion burner 21 according to the first embodiment will be described in more detail. In addition, each combustion burner 21a, 21b, 21c, 21d in each corner | angular part 12a, 12b, 12c, 12d of the furnace 11 is the same structure only in arrangement positions differing. Hereinafter, when the point not related to the arrangement is described, the combustion burner 21 will be described.

図3は、本発明の第1実施形態に係る燃焼バーナの概略構成図である。図4乃至図7は、本発明の第1実施形態に係る燃料供給管の各断面図および正面図である。図8は、本発明の第1実施形態に係る燃料供給管内の上流側板の配置を示す断面図である。図9は、本発明の第1実施形態に係る燃料供給管内の下流側板の配置を示す断面図である。図10は、本発明の第1実施形態に係る燃燃焼バーナを有する微粉燃料焚きボイラにおける燃焼領域を表す平面図である。   FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the combustion burner according to the first embodiment of the present invention. 4 to 7 are a cross-sectional view and a front view of the fuel supply pipe according to the first embodiment of the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the arrangement of the upstream side plate in the fuel supply pipe according to the first embodiment of the present invention. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the arrangement of the downstream side plate in the fuel supply pipe according to the first embodiment of the present invention. FIG. 10 is a plan view showing a combustion region in the pulverized fuel burning boiler having the combustion combustion burner according to the first embodiment of the present invention.

第1実施形態に係る燃焼バーナ21は、図3に示すように、鉛直方向に沿って設置された燃料供給管26と、燃料供給管26の一部である湾曲部82と、湾曲部82よりも燃料ガスの流れ方向GFの下流側に位置し、燃料供給管26内に配設された上流側板83と、上流側板83よりも燃料ガスの流れ方向GFの下流側に位置し、燃料供給管26内に配設された下流側板84と、を備える。   As shown in FIG. 3, the combustion burner 21 according to the first embodiment includes a fuel supply pipe 26 installed along the vertical direction, a curved portion 82 that is a part of the fuel supply pipe 26, and a curved portion 82. Is located downstream of the fuel gas flow direction GF, and is located on the downstream side of the upstream side plate 83 in the fuel gas flow direction GF with respect to the upstream plate 83 disposed in the fuel supply pipe 26, and the fuel supply pipe 26, a downstream side plate 84 disposed in the inside.

燃料供給管26は、鉛直方向に沿って設置され、燃料ガスの流れを水平方向に曲げる湾曲部82を有する。湾曲部82は、ほぼ90度湾曲している。燃料供給管26は、燃料ガスの流れ方向GFの下流端部に、微粉炭と1次空気とを混合した燃料ガスを火炉11内に吹き出すため、噴出口81を有する。図3において、右側が火炉11への出口である噴出口81である。湾曲部82よりも燃料ガスの流れ方向GFの下流側において、水平方向の軸X、鉛直方向の軸Yとすると、燃料供給管26の流路GPの中心軸Zは、X軸とY軸のとの交点を通過する。すなわち、図3乃至図9に示すように、X軸正方向が炉内側、その反対のX軸負方向が炉壁側であり、Y軸正方向が上方、その反対のY軸負方向が下方である。   The fuel supply pipe 26 is installed along the vertical direction and has a curved portion 82 that bends the flow of the fuel gas in the horizontal direction. The bending portion 82 is bent approximately 90 degrees. The fuel supply pipe 26 has an outlet 81 at the downstream end in the fuel gas flow direction GF for blowing out fuel gas, which is a mixture of pulverized coal and primary air, into the furnace 11. In FIG. 3, the right side is a jet 81 that is an outlet to the furnace 11. Assuming that the horizontal axis X and the vertical axis Y are downstream of the curved portion 82 in the fuel gas flow direction GF, the central axis Z of the flow path GP of the fuel supply pipe 26 is the X axis and the Y axis. Pass the intersection with. That is, as shown in FIGS. 3 to 9, the X-axis positive direction is the inside of the furnace, the opposite X-axis negative direction is the furnace wall side, the Y-axis positive direction is upward, and the opposite Y-axis negative direction is downward. It is.

上流側板83は、燃料供給管26内に配設され、湾曲部82よりも燃料ガスの流れ方向GFの下流側に位置する。上流側板83は、燃料供給管26の流路GPを上方と下方とに二分する。図4乃至図6において、上流側板83は、上方と下方とに燃料供給管26の流路GPを二分する水平な板としたが、この構成に限られるものではなく、図8に示すように、水平方向から所定の角度θだけ傾いた板であっても良い。ただし、水平方向に対する傾きを示す角度θは−45度以上または45度以下である。   The upstream plate 83 is disposed in the fuel supply pipe 26 and is located downstream of the curved portion 82 in the fuel gas flow direction GF. The upstream plate 83 bisects the flow path GP of the fuel supply pipe 26 into an upper part and a lower part. 4 to 6, the upstream side plate 83 is a horizontal plate that bisects the flow path GP of the fuel supply pipe 26 upward and downward, but is not limited to this configuration, and as shown in FIG. Alternatively, a plate inclined by a predetermined angle θ from the horizontal direction may be used. However, the angle θ indicating the inclination with respect to the horizontal direction is not less than −45 degrees or not more than 45 degrees.

下流側板84は、燃料供給管26内に配設され、上流側板83よりも燃料ガスの流れ方向GFの下流側に位置する。下流側板84は、燃料供給管26の流路GPを火炉11の炉壁11a,11b,11c,11d寄りである炉壁側と火炉11の内部寄りである炉内側とに二分する。図6または図7において、下流側板84は、炉壁側と炉内側とに燃料供給管26の流路GPを二分する鉛直な板としたが、この構成に限られるものではなく、図9に示すように、鉛直方向から所定の角度φだけ傾いた板であっても良い。ただし、鉛直方向に対する傾きを示す角度φは−45度以上または45度以下である。   The downstream plate 84 is disposed in the fuel supply pipe 26 and is located downstream of the upstream plate 83 in the fuel gas flow direction GF. The downstream side plate 84 bisects the flow path GP of the fuel supply pipe 26 into a furnace wall side near the furnace walls 11 a, 11 b, 11 c, 11 d of the furnace 11 and a furnace inside near the inside of the furnace 11. 6 or 7, the downstream side plate 84 is a vertical plate that bisects the flow path GP of the fuel supply pipe 26 between the furnace wall side and the inside of the furnace, but is not limited to this configuration. As shown, a plate inclined by a predetermined angle φ from the vertical direction may be used. However, the angle φ indicating the inclination with respect to the vertical direction is not less than −45 degrees or not more than 45 degrees.

燃料供給管26の流路GPを噴射口81から見たときに、流路GPの燃料ガスの流れ方向GFに直交する断面は、上流側板83の下流端部83bと下流側板84の上流端部84aとで四分される。なお、上流側板83の下流端部83bと下流側板84の上流端部84aとは接していてもよいし、離れていてもよい。   When the flow path GP of the fuel supply pipe 26 is viewed from the injection port 81, the cross section perpendicular to the fuel gas flow direction GF of the flow path GP is the downstream end 83 b of the upstream plate 83 and the upstream end of the downstream plate 84. It is divided by 84a. The downstream end 83b of the upstream plate 83 and the upstream end 84a of the downstream plate 84 may be in contact with each other or may be separated from each other.

第1実施形態に係る燃焼バーナ21では、上流側板83の下流端部83bと下流側板84の上流端部84aとで四分された流路GPの断面に関して、上方および下方の炉壁側の断面積の和に対する上方かつ炉壁側の断面積の比が、上方および下方の炉内側の断面積の和に対する上方かつ炉内側の断面積の比よりも小さい。すなわち、図6に示すように、上方かつ炉内側の断面積S1、上方かつ炉壁側の断面積S2、下方かつ炉壁側の断面積S3、下方かつ炉内側の断面積S4とすると、炉壁側の断面積の比S2/(S2+S3)は炉内側の断面積の比S1/(S1+S4)よりも小さい。   In the combustion burner 21 according to the first embodiment, with respect to the cross section of the flow path GP divided by the downstream end portion 83b of the upstream plate 83 and the upstream end portion 84a of the downstream plate 84, the upper and lower furnace wall side breaks. The ratio of the cross-sectional area of the upper side and the furnace wall to the sum of the areas is smaller than the ratio of the cross-sectional area of the upper side and the inner side of the furnace to the sum of the cross-sectional areas of the upper and lower side of the furnace. That is, as shown in FIG. 6, when the cross-sectional area S1 on the upper side and the inner side of the furnace, the cross-sectional area S2 on the upper side and the furnace wall side, the cross-sectional area S3 on the lower side and the furnace wall side, The wall-side cross-sectional area ratio S2 / (S2 + S3) is smaller than the furnace-side cross-sectional area ratio S1 / (S1 + S4).

燃料供給管26内の鉛直方向の燃料ガスの流れは、湾曲部82の前ではほぼ均一な微粉炭濃度分布を呈している。そして、燃料ガスの流れは、湾曲部82によって水平方向に曲げられるために生じた遠心力により、湾曲部の外側、すなわち上方に微粉炭粒子は偏流し、微粉炭濃度分布に偏りが生まれる。したがって、流路GP内に、上方の微粉炭濃度が高い領域と下方の微粉炭濃度が低い領域とが生じる。しかしながら、従来の燃焼バーナでは、湾曲部82における偏流によって微粉炭濃度分布に偏りが生じても、噴出口81に至るまでにその偏りが是正されるため、噴出口における微粉炭濃度分布はほぼ均一であった。   The flow of the fuel gas in the vertical direction in the fuel supply pipe 26 exhibits a substantially uniform pulverized coal concentration distribution in front of the curved portion 82. Then, the flow of the fuel gas causes the pulverized coal particles to drift out of the curved portion, that is, above the curved portion due to the centrifugal force generated by the curved portion 82 being bent in the horizontal direction, and the pulverized coal concentration distribution is biased. Therefore, a region having a high upper pulverized coal concentration and a region having a lower pulverized coal concentration are generated in the flow path GP. However, in the conventional combustion burner, even if the pulverized coal concentration distribution is biased due to the drift in the curved portion 82, the bias is corrected before reaching the jet outlet 81, so the pulverized coal concentration distribution at the jet outlet is almost uniform. Met.

これに対して、第1実施形態に係る燃焼バーナ21は、図3または図4に示すように、湾曲部82よりも下流側に上流側板83が設けられていることで、上流側板83によって、湾曲部における偏流によって生じた微粉炭濃度分布の偏りを利用して、上方の微粉炭濃度が高い領域と下方の微粉炭濃度が低い領域とに流路GPを二分する。そして、上流側板83よりも下流側に下流側板84が設けられていることで、図6に示すように、下流側板84の上流端部84aによって、上方の微粉炭濃度が高い領域と下方の微粉炭濃度が低い領域とを、それぞれさらに炉壁側と炉内側とに流路GPを二分する。その後、下流側板84によって隔てられた炉壁側の流路GPあるいは炉内側の流路GPを通過した燃料ガスがそれぞれ、噴出口81から火炉11内に噴出される。上述の通り、各燃焼バーナ21a,21b,21c,21dは、火炉11の中央部よりもそれぞれ各炉壁11a,11b,11c,11dに偏った位置に燃焼ガスを噴射することにより、火炎F1,F2,F3,F4は、火炉11の中央部よりも炉壁側に偏った位置に形成される。   On the other hand, as shown in FIG. 3 or FIG. 4, the combustion burner 21 according to the first embodiment is provided with the upstream plate 83 on the downstream side of the curved portion 82, so that the upstream plate 83 By utilizing the deviation of the pulverized coal concentration distribution caused by the uneven flow in the curved portion, the flow path GP is divided into two regions: the upper pulverized coal concentration region and the lower pulverized coal concentration region. Since the downstream side plate 84 is provided on the downstream side of the upstream side plate 83, the upstream end portion 84a of the downstream side plate 84 has an upper pulverized coal concentration region and a lower pulverized powder as shown in FIG. The flow path GP is divided into two parts, the region having a low charcoal concentration, and the furnace wall side and the furnace inner side, respectively. Thereafter, the fuel gas that has passed through the furnace wall side flow path GP or the furnace inner flow path GP separated by the downstream side plate 84 is jetted into the furnace 11 from the jet port 81. As described above, each of the combustion burners 21a, 21b, 21c, and 21d injects the combustion gas to positions that are biased toward the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d with respect to the center portion of the furnace 11, respectively. F2, F3, and F4 are formed at positions that are biased toward the furnace wall side from the center of the furnace 11.

このとき、流路GPの断面積の比を考えると、図6に示すように、炉壁側の断面積の比S2/(S2+S3)は炉内側の断面積の比S1/(S1+S4)よりも小さい。四分された流路GPのうち上方かつ炉内側の断面積S1と上方かつ炉壁側の断面積S2とを占める上方の領域は微粉炭濃度が同じで、下方の領域に比べて微粉炭濃度が高い。四分された流路GPのうち下方かつ炉壁側の断面積S3と下方かつ炉内側の断面積S4S4とを占める下方の領域は濃度が同じで、上方の領域に比べて微粉炭濃度が低い。したがって、炉壁側の断面積の比が炉内側の断面積の比よりも小さいことで、噴出口81における微粉炭濃度は、炉壁側の方が炉内側よりも小さい。換言すると、噴出口81から噴出される燃料ガスは炉壁側の方が炉内側よりも微粉炭濃度が小さいので、火炎は、炉壁側の方が炉内側よりも空気を多く含む。   At this time, considering the ratio of the cross-sectional area of the flow path GP, as shown in FIG. 6, the ratio S2 / (S2 + S3) of the cross-sectional area on the furnace wall side is larger than the ratio S1 / (S1 + S4) of the cross-sectional area inside the furnace. small. The upper region occupying the upper sectional area S1 and the upper sectional area S2 of the quartered flow path GP has the same pulverized coal concentration, and the pulverized coal concentration compared to the lower region. Is expensive. The lower region occupying the sectional area S3 on the lower and furnace wall side and the sectional area S4S4 on the lower and inner side of the divided flow path GP has the same concentration, and the pulverized coal concentration is lower than the upper region. . Therefore, since the ratio of the cross-sectional area on the furnace wall side is smaller than the ratio of the cross-sectional area on the furnace inner side, the pulverized coal concentration at the jet outlet 81 is smaller on the furnace wall side than on the furnace inner side. In other words, since the fuel gas ejected from the ejection port 81 has a smaller pulverized coal concentration on the furnace wall side than on the inside of the furnace, the flame contains more air on the furnace wall side than on the inside of the furnace.

そのため、図10に示すように、炉壁11a,11b,11c,11dに接近する火炎F1,F2,F3,F4の外側に高酸素領域A1,A2,A3,A4を発生させることができる。これにより、上述の燃焼領域Aや還元領域Bの炉壁11a,11b,11c,11d近傍が高酸素領域A1,A2,A3,A4となり、硫化水素の発生が抑制されることから、硫化水素による炉壁11a,11b,11c,11dの内面に腐食が発生するのを抑制できる。また、上述の燃焼領域Aや還元領域Bの炉壁11a,11b,11c,11d近傍が高酸素領域A1,A2,A3,A4となることで、炉壁11a,11b,11c,11d近傍でフライアッシュが溶融するのを抑制でき、炉壁11a,11b,11c,11dに溶融灰が付着するのを抑制できるため、伝熱・燃焼障害等を抑制できる。   Therefore, as shown in FIG. 10, the high oxygen regions A1, A2, A3, A4 can be generated outside the flames F1, F2, F3, F4 approaching the furnace walls 11a, 11b, 11c, 11d. As a result, the vicinity of the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d in the combustion region A and the reduction region B become the high oxygen regions A1, A2, A3, and A4, and the generation of hydrogen sulfide is suppressed. It is possible to suppress the occurrence of corrosion on the inner surfaces of the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d. Further, the vicinity of the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d in the combustion region A and the reduction region B becomes the high oxygen regions A1, A2, A3, and A4, so that the fly near the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d. Since the ash can be prevented from melting and the molten ash can be prevented from adhering to the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d, heat transfer and combustion failure can be suppressed.

さらに、噴出口での微粉炭濃度分布を制御すべく、燃料供給管内にひねり板または流速回転板を設ける従来の構成では、燃料ガスの流れに旋回が加えられることによって、燃料ガスの着火の不安定性が増す可能性がある。これに対して、本発明の第1実施形態に係る燃焼バーナ21は、燃料供給管26内に2枚の板を設けるだけなので、燃料ガスの流れの旋回を抑制することができ、燃料ガスの着火の不安定性を抑制できる。また、ひねりを有する板を管に三次元的に施工する必要がある従来の燃焼バーナの構成に比べて、燃焼バーナ21は、燃料供給管26に2枚の板を施工するのが容易となり、製造コストを低減することができる。   Further, in the conventional configuration in which a twist plate or a flow velocity rotating plate is provided in the fuel supply pipe in order to control the pulverized coal concentration distribution at the jet nozzle, the swirl is added to the flow of the fuel gas, so that the fear of ignition of the fuel gas is increased. Qualification may increase. On the other hand, since the combustion burner 21 according to the first embodiment of the present invention only provides two plates in the fuel supply pipe 26, the swirling of the flow of the fuel gas can be suppressed. Instability of ignition can be suppressed. In addition, the combustion burner 21 can easily apply two plates to the fuel supply pipe 26, compared to the conventional combustion burner configuration in which a plate having a twist needs to be applied three-dimensionally to the tube. Manufacturing cost can be reduced.

また、燃焼バーナ21は、燃料供給管26の流路GPの燃料ガスの流れ方向GFに直交する断面が、下流側板84の上流端部84aを含む位置において円形または四隅に曲線部86を設けた矩形であり、かつ、噴出口81を含む位置において四隅に曲線部86を設けた矩形または矩形であってもよい。すなわち、燃料供給管26は、図4乃至図7に示すように、湾曲部82の下流端部82bから噴出口81にかけて円管から四隅に曲線部86を設けた矩形管または矩形管に連続的に変形する管である場合、図4乃至図6に示すように、上流側板83の上流端部83aは、上流側板83の下流端部83bよりも下方に位置し、上流側板83の下流端部83bは、流路GPの中心軸Zよりも上方に位置することが好ましい。また、下流側板84の上流端部84aは、図6または図7に示すように、流路GPの中心軸Zよりも路壁側に位置するのが好ましい。   Further, the combustion burner 21 is provided with curved portions 86 at round or four corners at a position where the cross section perpendicular to the fuel gas flow direction GF of the flow path GP of the fuel supply pipe 26 includes the upstream end portion 84a of the downstream side plate 84. A rectangular shape or a rectangular shape in which curved portions 86 are provided at four corners at a position including the ejection port 81 may be used. That is, as shown in FIGS. 4 to 7, the fuel supply pipe 26 is continuous with a rectangular pipe or a rectangular pipe provided with curved portions 86 at four corners from the circular pipe from the downstream end 82 b of the curved portion 82 to the jet outlet 81. 4 to 6, the upstream end 83a of the upstream plate 83 is positioned below the downstream end 83b of the upstream plate 83, and the downstream end of the upstream plate 83, as shown in FIGS. 83b is preferably located above the central axis Z of the flow path GP. Further, as shown in FIG. 6 or FIG. 7, the upstream end portion 84a of the downstream side plate 84 is preferably located on the road wall side with respect to the central axis Z of the flow path GP.

上流側板83の上流端部83aが上流側板83の下流端部83bよりも下方に位置することで、上流側板83によって上方と下方に二分された流路GPの断面のうち上方の断面が、下流側ほど小さくなる。これにより、微粉炭濃度が高い領域が下流側ほど流路GPの上方に偏る。そして、下流側板84の上流端部84aは、流路GPの中心軸Zよりも路壁側に位置することで、炉壁側の断面積の比S2/(S2+S3)を炉内側の断面積の比S1/(S1+S4)よりも小さくできる。したがって、噴出口81における微粉炭濃度は炉壁側の方が炉内側よりも小さくできるため、炉壁11a,11b,11c,11dに接近する火炎F1,F2,F3,F4の外側に高酸素領域A1,A2,A3,A4を発生させることができる。その結果、燃焼バーナ21は、炉壁11a,11b,11c,11dの腐食を抑制するとともに、炉壁11a,11b,11c,11dへの溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。   Since the upstream end 83a of the upstream plate 83 is positioned below the downstream end 83b of the upstream plate 83, the upper cross section of the flow path GP divided into the upper side and the lower side by the upstream side plate 83 becomes downstream. The smaller the side. Thereby, the area | region where pulverized coal density | concentration is high is biased above the flow path GP toward the downstream side. The upstream end portion 84a of the downstream side plate 84 is located on the road wall side with respect to the central axis Z of the flow path GP, so that the ratio S2 / (S2 + S3) of the cross sectional area on the furnace wall side is equal to the cross sectional area on the inside of the furnace. It can be made smaller than the ratio S1 / (S1 + S4). Therefore, since the pulverized coal concentration at the jet outlet 81 can be smaller on the furnace wall side than on the furnace inner side, the high oxygen region is located outside the flames F1, F2, F3, and F4 approaching the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d. A1, A2, A3, and A4 can be generated. As a result, the combustion burner 21 suppresses corrosion of the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d, and improves durability by suppressing adhesion of molten ash to the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d. be able to.

また、燃焼バーナ21は、燃料供給管26の流路GPの燃料ガスの流れ方向に直交する断面が、湾曲部82の下流端部82bから噴出口81までの燃料供給管26を含むいずれの位置においても円形であってもよい。すなわち、図示はしないが、燃料供給管26は円管である場合、上流側板83の上流端部83aは、上流側板83の下流端部83bよりも下方に位置し、上流側板83の下流端部83bは、流路GPの中心軸Zよりも上方に位置するのが好ましい。また、下流側板84の上流端部84aは、流路GPの中心軸Zよりも路壁側に位置するのが好ましい。   Further, the combustion burner 21 has a cross section orthogonal to the flow direction of the fuel gas in the flow path GP of the fuel supply pipe 26 at any position including the fuel supply pipe 26 from the downstream end 82b of the curved portion 82 to the jet port 81. It may be circular. That is, although not shown, when the fuel supply pipe 26 is a circular pipe, the upstream end 83 a of the upstream plate 83 is located below the downstream end 83 b of the upstream plate 83, and the downstream end of the upstream plate 83. 83b is preferably positioned above the central axis Z of the flow path GP. In addition, the upstream end portion 84a of the downstream side plate 84 is preferably located on the road wall side with respect to the central axis Z of the flow path GP.

上流側板83の上流端部83aが上流側板83の下流端部83bよりも下方に位置することで、上流側板83によって上方と下方に二分された流路GPの断面のうち上方の断面が、下流側ほど小さくなる。これにより、微粉炭濃度が高い領域が下流側ほど流路GPの上方に偏る。そして、下流側板84の上流端部84aは、流路GPの中心軸Zよりも路壁側に位置することで、炉壁側の断面積の比S2/(S2+S3)を炉内側の断面積の比S1/(S1+S4)よりも小さくできる。したがって、噴出口81における微粉炭濃度は炉壁側の方が炉内側よりも小さくできるため、燃焼バーナ21は、炉壁11a,11b,11c,11dに接近する火炎F1,F2,F3,F4の外側に高酸素領域A1,A2,A3,A4を発生させることができる。その結果、燃焼バーナ21は、炉壁11a,11b,11c,11dの腐食を抑制するとともに炉壁11a,11b,11c,11dへの溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。   Since the upstream end 83a of the upstream plate 83 is positioned below the downstream end 83b of the upstream plate 83, the upper cross section of the flow path GP divided into the upper side and the lower side by the upstream side plate 83 becomes downstream. The smaller the side. Thereby, the area | region where pulverized coal density | concentration is high is biased above the flow path GP toward the downstream side. The upstream end portion 84a of the downstream side plate 84 is located on the road wall side with respect to the central axis Z of the flow path GP, so that the ratio S2 / (S2 + S3) of the cross sectional area on the furnace wall side is equal to the cross sectional area on the inside of the furnace. It can be made smaller than the ratio S1 / (S1 + S4). Therefore, since the pulverized coal concentration at the jet outlet 81 can be made smaller on the furnace wall side than on the furnace inner side, the combustion burner 21 has the flames F1, F2, F3, F4 approaching the furnace walls 11a, 11b, 11c, 11d. High oxygen regions A1, A2, A3, A4 can be generated outside. As a result, the combustion burner 21 improves durability by suppressing corrosion of the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d and suppressing adhesion of molten ash to the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d. Can do.

また、燃焼バーナ21は、湾曲部82直前の燃料供給管26の内側に濃淡分離機87を備えていてもよい。このような構成により、図3に示すように、濃淡分離機87に燃料ガスが衝突して、その下流側では濃淡分離機87と反対側の微粉炭濃度が高くなり、濃淡分離機87の下流側では微粉炭濃度が低くなる。すなわち、濃淡分離機87よりも下流側で微粉炭濃度分布の偏りを生むことができる。この微粉炭濃度分布の偏りは、湾曲部82における遠心力によって、さらに大きくなる。したがって、濃淡分離機87の下流側にある上流側板83と下流側板84とによって、炉内側の微粉炭濃度が高い領域と炉壁側の微粉炭濃度が低い領域とに流路GPをより確実に分けることができる。その結果、燃焼バーナ21は、炉壁11a,11b,11c,11dに接近する火炎F1,F2,F3,F4の外側に高酸素領域A1,A2,A3,A4を発生させ、炉壁11a,11b,11c,11dの腐食を抑制するとともに炉壁11a,11b,11c,11dへの溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。   The combustion burner 21 may include a density separator 87 inside the fuel supply pipe 26 immediately before the curved portion 82. With such a configuration, as shown in FIG. 3, the fuel gas collides with the density separator 87, and the pulverized coal concentration on the opposite side to the density separator 87 becomes higher on the downstream side, and the downstream of the density separator 87. On the side, the pulverized coal concentration is low. That is, the pulverized coal concentration distribution can be biased downstream of the density separator 87. This deviation in the pulverized coal concentration distribution is further increased by the centrifugal force in the curved portion 82. Therefore, the upstream plate 83 and the downstream plate 84 on the downstream side of the density separator 87 make the flow path GP more surely between the region where the pulverized coal concentration inside the furnace is high and the region where the pulverized coal concentration is low on the furnace wall side. Can be divided. As a result, the combustion burner 21 generates high oxygen regions A1, A2, A3, A4 outside the flames F1, F2, F3, F4 approaching the furnace walls 11a, 11b, 11c, 11d, and the furnace walls 11a, 11b. , 11c, 11d and the adhesion of the molten ash to the furnace walls 11a, 11b, 11c, 11d can be suppressed and durability can be improved.

つぎに、図11乃至図16を用いて、本発明の第1実施形態に係る上流側板の変形例101、下流側板の変形例102,103、偏向部104、第1の偏向板105および第2の偏向板106について説明する。   Next, with reference to FIG. 11 to FIG. 16, the upstream side plate modification 101, the downstream side plate modifications 102 and 103, the deflection unit 104, the first deflection plate 105, and the second plate according to the first embodiment of the present invention. The deflection plate 106 will be described.

図11は、本発明の第1実施形態に係る上流側板の第1変形例を含む燃料供給管の断面図(図3に示すD−D部)である。図11に示す上流側板101は、燃料ガスの流れ方向GFに沿って上方に凸の湾曲板である。このような構成により、上流側板によって、燃料ガスの剥離を抑制しつつ、上方の微粉炭濃度が高い領域と下方の微粉炭濃度が低い領域とに流路GPを分けることができる。その結果、燃焼バーナ21は、炉壁11a,11b,11c,11dに接近する火炎F1,F2,F3,F4の外側に高酸素領域A1,A2,A3,A4を発生させ、炉壁11a,11b,11c,11dの腐食を抑制するとともに炉壁11a,11b,11c,11dへの溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。   FIG. 11 is a cross-sectional view (DD section shown in FIG. 3) of the fuel supply pipe including a first modification of the upstream plate according to the first embodiment of the present invention. The upstream side plate 101 shown in FIG. 11 is a curved plate convex upward along the fuel gas flow direction GF. With such a configuration, the flow path GP can be divided into a region where the upper pulverized coal concentration is high and a region where the lower pulverized coal concentration is low while suppressing separation of the fuel gas by the upstream side plate. As a result, the combustion burner 21 generates high oxygen regions A1, A2, A3, A4 outside the flames F1, F2, F3, F4 approaching the furnace walls 11a, 11b, 11c, 11d, and the furnace walls 11a, 11b. , 11c, 11d and the adhesion of the molten ash to the furnace walls 11a, 11b, 11c, 11d can be suppressed and durability can be improved.

図12は、本発明の第1実施形態に係る下流側板の第1変形例を含む燃料供給管の断面図(図3に示すE−E部)である。図12に示す下流側板102は、下流端部102bが、上流端部102aよりも炉内側に位置する。このような構成により、下流端部102bを含み、流路GPの燃料ガスの流れ方向に直交する断面のうち炉内側の断面は、上流端部102aを含み、流路GPの燃料ガスの流れ方向に直交する断面のうち炉内側の断面よりも小さい。これにより、下流側板102によって、噴出口81付近において微粉炭濃度が高い燃料ガスの流れをより炉内側に偏らせることができる。その結果、燃焼バーナ21は、炉壁11a,11b,11c,11dに接近する火炎F1,F2,F3,F4の外側に高酸素領域A1,A2,A3,A4をより確実に発生させ、炉壁11a,11b,11c,11dの腐食を抑制するとともに炉壁11a,11b,11c,11dへの溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。   FIG. 12 is a cross-sectional view of the fuel supply pipe (E-E portion shown in FIG. 3) including a first modification of the downstream side plate according to the first embodiment of the present invention. In the downstream plate 102 shown in FIG. 12, the downstream end portion 102b is located inside the furnace with respect to the upstream end portion 102a. With such a configuration, the cross section inside the furnace including the downstream end portion 102b and orthogonal to the flow direction of the fuel gas in the flow path GP includes the upstream end portion 102a and the flow direction of the fuel gas in the flow path GP. Is smaller than the cross section inside the furnace. Thereby, the flow of the fuel gas having a high pulverized coal concentration in the vicinity of the jet port 81 can be biased further to the furnace inner side by the downstream side plate 102. As a result, the combustion burner 21 more reliably generates the high oxygen regions A1, A2, A3, and A4 outside the flames F1, F2, F3, and F4 approaching the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d. It is possible to improve durability by suppressing corrosion of 11a, 11b, 11c, and 11d and suppressing adhesion of molten ash to the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d.

図13は、本発明の第1実施形態に係る下流側板の第2変形例を含む燃料供給管の断面図(図3に示すE−E部)である。図13に示す下流側板103は、燃料ガスの流れ方向GFに沿って炉壁側に凸の湾曲板である。下流側板103は、下流端部103bが、上流端部103aよりも炉内側に位置する。このような構成により、下流端部103bを含み、流路GPの燃料ガスの流れ方向に直交する断面のうち炉内側の断面は、上流端部103aを含み、流路GPの燃料ガスの流れ方向に直交する断面のうち炉内側の断面よりも小さい。このこととともに、下流側板が燃料ガスの流れ方向GFに沿って炉壁側に凸の湾曲板であることで、下流側板103によって、燃料ガスの剥離を抑制しつつ、噴出口81付近において微粉炭濃度が高い燃料ガスの流れをより炉内側に偏らせることができる。その結果、燃焼バーナ21は、炉壁11a,11b,11c,11dに接近する火炎F1,F2,F3,F4の外側に高酸素領域A1,A2,A3,A4をより確実に発生させ、炉壁11a,11b,11c,11dの腐食を抑制するとともに炉壁11a,11b,11c,11dへの溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。   FIG. 13 is a cross-sectional view of the fuel supply pipe (the EE portion shown in FIG. 3) including a second modification of the downstream side plate according to the first embodiment of the present invention. The downstream side plate 103 shown in FIG. 13 is a curved plate that protrudes toward the furnace wall along the fuel gas flow direction GF. In the downstream side plate 103, the downstream end portion 103b is located on the inner side of the furnace than the upstream end portion 103a. With such a configuration, the cross section inside the furnace, including the downstream end portion 103b and orthogonal to the flow direction of the fuel gas in the flow path GP, includes the upstream end portion 103a and the flow direction of the fuel gas in the flow path GP. Is smaller than the cross section inside the furnace. At the same time, since the downstream side plate is a curved plate convex toward the furnace wall along the fuel gas flow direction GF, the downstream side plate 103 suppresses the separation of the fuel gas, and the pulverized coal near the outlet 81. The flow of the fuel gas having a high concentration can be more biased toward the inside of the furnace. As a result, the combustion burner 21 more reliably generates the high oxygen regions A1, A2, A3, and A4 outside the flames F1, F2, F3, and F4 approaching the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d. It is possible to improve durability by suppressing corrosion of 11a, 11b, 11c, and 11d and suppressing adhesion of molten ash to the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d.

図14は、本発明の第1実施形態に係る下流側板の第3変形例を含む燃料供給管の断面図(図3に示すE−E部)である。図14下流側板104は、燃料ガスの流れ方向GFの途中で炉内側に偏向する偏向部104bを有する。下流側板104の下流端部に設けられた偏向部104bは、下流側板104の上流端部104aよりも炉内側に位置する。このような構成により、下流端部104bを含み、流路GPの燃料ガスの流れ方向に直交する断面のうち炉内側の断面は、上流端部104aを含み、流路GPの燃料ガスの流れ方向に直交する断面のうち炉内側の断面よりも小さい。これにより、偏向部104bによって、噴出口81付近において微粉燃料濃度が高い燃料ガスの流れをより炉内側に偏らせることができる。その結果、燃焼バーナ21は、炉壁11a,11b,11c,11dに接近する火炎F1,F2,F3,F4の外側に高酸素領域A1,A2,A3,A4をより確実に発生させ、炉壁11a,11b,11c,11dの腐食を抑制するとともに炉壁11a,11b,11c,11dへの溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。   FIG. 14 is a cross-sectional view (E-E portion shown in FIG. 3) of the fuel supply pipe including a third modification of the downstream side plate according to the first embodiment of the present invention. The downstream side plate 104 in FIG. 14 has a deflecting portion 104b that deflects toward the inside of the furnace in the middle of the fuel gas flow direction GF. The deflection unit 104 b provided at the downstream end of the downstream side plate 104 is located inside the furnace with respect to the upstream end 104 a of the downstream side plate 104. With such a configuration, the cross section inside the furnace including the downstream end 104b and orthogonal to the flow direction of the fuel gas in the flow path GP includes the upstream end 104a and the flow direction of the fuel gas in the flow path GP. Is smaller than the cross section inside the furnace. Thereby, the flow of the fuel gas having a high pulverized fuel concentration in the vicinity of the jet nozzle 81 can be biased further to the furnace inner side by the deflecting unit 104b. As a result, the combustion burner 21 more reliably generates the high oxygen regions A1, A2, A3, and A4 outside the flames F1, F2, F3, and F4 approaching the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d. It is possible to improve durability by suppressing corrosion of 11a, 11b, 11c, and 11d and suppressing adhesion of molten ash to the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d.

図15は、本発明の第1実施形態に係る第1の偏向板を含む燃料供給管の断面図(図3に示すE−E部)である。図15に示すように、下流側板84よりも下流側に位置する第1の偏向板105を備え、第1の偏向板105の上流端部105aは、下流側板84の下流端部84bに接し、第1の偏向板105の下流端部105bは、下流側板84の下流端部84bよりも炉内側に位置する。このような構成により、第1の偏向板105の下流端部105bを含み、流路GPの燃料ガスの流れ方向に直交する断面のうち炉内側の断面は、下流側板84の上流端部84aを含み、流路GPの燃料ガスの流れ方向に直交する断面のうち炉内側の断面よりも小さい。これにより、第1の偏向板105によって、噴出口81付近において微粉燃料濃度が高い燃料ガスの流れをより炉内側に偏らせることができる。その結果、燃焼バーナ21は、炉壁11a,11b,11c,11dに接近する火炎F1,F2,F3,F4の外側に高酸素領域A1,A2,A3,A4をより確実に発生させ、炉壁11a,11b,11c,11dの腐食を抑制するとともに炉壁11a,11b,11c,11dへの溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。   FIG. 15 is a cross-sectional view of the fuel supply pipe including the first deflecting plate according to the first embodiment of the present invention (EE section shown in FIG. 3). As shown in FIG. 15, the first deflection plate 105 is provided on the downstream side of the downstream side plate 84, and the upstream end portion 105 a of the first deflection plate 105 is in contact with the downstream end portion 84 b of the downstream side plate 84, The downstream end portion 105 b of the first deflecting plate 105 is located inside the furnace with respect to the downstream end portion 84 b of the downstream side plate 84. With such a configuration, the cross section inside the furnace, including the downstream end portion 105b of the first deflection plate 105 and orthogonal to the flow direction of the fuel gas in the flow path GP, has the upstream end portion 84a of the downstream side plate 84. The cross section perpendicular to the flow direction of the fuel gas in the flow path GP is smaller than the cross section inside the furnace. Thereby, the flow of the fuel gas having a high pulverized fuel concentration in the vicinity of the jet nozzle 81 can be biased further to the furnace inner side by the first deflector plate 105. As a result, the combustion burner 21 more reliably generates the high oxygen regions A1, A2, A3, and A4 outside the flames F1, F2, F3, and F4 approaching the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d. It is possible to improve durability by suppressing corrosion of 11a, 11b, 11c, and 11d and suppressing adhesion of molten ash to the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d.

図16は、本発明の第1実施形態に係る第2の偏向板を含む燃料供給管の断面図(図3に示すE−E部)である。図16に示すように、噴出口81付近の燃料供給管26内の炉壁側に設けられた第2の偏向板106を備え、第1の偏向板105による燃料ガスの炉内側への偏向に沿って、第2の偏向板106の下流端部106bが第2の偏向板106の上流端部106aよりも炉内側に位置する。このような構成により、第1の偏向板105の下流端部105bを含み、流路GPの燃料ガスの流れ方向に直交する断面のうち炉内側の断面は、下流側板84の上流端部84aを含み、流路GPの燃料ガスの流れ方向に直交する断面のうち炉内側の断面よりも小さい。これにより、第1の偏向板105によって、微粉燃料濃度が高い燃料ガスの流れをより炉内側に偏らせるとともに、第2の偏向板106によって、微粉燃料濃度が低い燃料ガスの流れも炉内側に偏らせることができる。その結果、燃焼バーナ21は、炉壁11a,11b,11c,11dに接近する火炎F1,F2,F3,F4の外側に高酸素領域A1,A2,A3,A4をより確実に発生させつつ火炎F1,F2,F3,F4をより炉壁11a,11b,11c,11dから遠ざけることができ、炉壁11a,11b,11c,11dの腐食を抑制するとともに炉壁11a,11b,11c,11dへの溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。   FIG. 16 is a cross-sectional view of the fuel supply pipe including the second deflecting plate according to the first embodiment of the present invention (EE section shown in FIG. 3). As shown in FIG. 16, a second deflecting plate 106 provided on the furnace wall side in the fuel supply pipe 26 near the jet port 81 is provided, and the first deflecting plate 105 deflects the fuel gas to the inside of the furnace. The downstream end portion 106b of the second deflecting plate 106 is positioned inside the furnace with respect to the upstream end portion 106a of the second deflecting plate 106. With such a configuration, the cross section inside the furnace, including the downstream end portion 105b of the first deflection plate 105 and orthogonal to the flow direction of the fuel gas in the flow path GP, has the upstream end portion 84a of the downstream side plate 84. The cross section perpendicular to the flow direction of the fuel gas in the flow path GP is smaller than the cross section inside the furnace. Accordingly, the flow of the fuel gas having a high pulverized fuel concentration is biased to the inside of the furnace by the first deflector plate 105, and the flow of the fuel gas having a low pulverized fuel concentration is also moved to the inside of the furnace by the second deflector plate 106. Can be biased. As a result, the combustion burner 21 more reliably generates the high oxygen regions A1, A2, A3, and A4 outside the flames F1, F2, F3, and F4 approaching the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d. , F2, F3, and F4 can be further away from the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d, the corrosion of the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d is suppressed, and the furnace walls 11a, 11b, 11c, and 11d are melted. Durability can be improved by suppressing adhesion of ash.

また、本発明の他の態様に係る燃焼バーナは、下流側板84の下流端部は、噴出口81に位置する。このような構成により、燃料ガスが噴出口81から噴出直前するまで、微粉炭濃度が高い領域と微粉炭濃度が低い領域とに流路GPをより確実に分けることができる。その結果、燃焼バーナ21は、炉壁11a,11b,11c,11dに接近する火炎F1,F2,F3,F4の外側に高酸素領域A1,A2,A3,A4を発生させ、炉壁11a,11b,11c,11dの腐食を抑制するとともに炉壁11a,11b,11c,11dへの溶融灰の付着を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。   Further, in the combustion burner according to another aspect of the present invention, the downstream end portion of the downstream side plate 84 is located at the ejection port 81. With such a configuration, the flow path GP can be more reliably divided into a region where the pulverized coal concentration is high and a region where the pulverized coal concentration is low until the fuel gas is just ejected from the ejection port 81. As a result, the combustion burner 21 generates high oxygen regions A1, A2, A3, A4 outside the flames F1, F2, F3, F4 approaching the furnace walls 11a, 11b, 11c, 11d, and the furnace walls 11a, 11b. , 11c, 11d and the adhesion of the molten ash to the furnace walls 11a, 11b, 11c, 11d can be suppressed and durability can be improved.

10 石炭焚きボイラ
11 火炉
11a,11b,11c,11d 炉壁
12a,12b,12c,12d 角部
13 燃焼装置
21,22,23,24,25 燃焼バーナ
26,27,28,29,30 燃料供給管
26a,26b,26c,26d 燃料供給管26から分岐した分岐管
31,32,33,34,35 微粉炭機
36 風箱
37 空気ダクト
37a,37b,37c,37d 空気ダクト37から分岐した分岐管
38 送風機
41 追加燃焼用空気供給装置
42,43 追加燃焼用空気ノズル
51 追加空気供給装置
52 追加空気ノズル
53 分岐空気ダクト
70 煙道
71,72 過熱器
73,74 再熱器
75,76,77 節炭器
78 排ガス管
79 エアヒータ
81 噴出口
82 湾曲部
82a 湾曲部82の上流端部
82b 湾曲部82の下流端部
83、101 上流側板
83a、101a 上流側板の上流端部
83b、101b 上流側板の下流端部
84 下流側板
84a、102a、103a、104a 下流側板の上流端部
84b、102b、103b、 下流側板の下流端部
86 曲線部
87 濃淡分離機
104b 偏向部
105 第1の偏向板
106 第2の偏向板
A1,A2,A3,A4 火炎F1,F2,F3,F4の高酸素領域
F1,F2,F3,F4 火炎
GF 燃料ガスの流れ方向
GP 流路
S1 上方かつ炉内側の断面積
S2 上方かつ炉壁側の断面積
S3 下方かつ炉壁側の断面積
S4 下方かつ炉内側の断面積
X 水平方向の軸
Y 鉛直方向の軸
Z 流路GPの中心軸
θ、φ 角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Coal-fired boiler 11 Furnace 11a, 11b, 11c, 11d Furnace wall 12a, 12b, 12c, 12d Corner 13 Combustion device 21, 22, 23, 24, 25 Combustion burner 26, 27, 28, 29, 30 Fuel supply pipe 26a, 26b, 26c, 26d Branch pipes branched from the fuel supply pipe 26 31, 32, 33, 34, 35 Pulverized coal machine 36 Wind box 37 Air duct 37a, 37b, 37c, 37d Branch pipes branched from the air duct 37 Blower 41 Additional combustion air supply device 42, 43 Additional combustion air nozzle 51 Additional air supply device 52 Additional air nozzle 53 Branch air duct 70 Chimney 71, 72 Superheater 73, 74 Reheater 75, 76, 77 Device 78 exhaust gas pipe 79 air heater 81 spout 82 curved portion 82a upstream end 82b of curved portion 82 curved Downstream end portion 83, 101 Upstream side plate 83a, 101a Upstream end portion of upstream side plate 83b, 101b Downstream end portion of upstream side plate 84 Downstream side plate 84a, 102a, 103a, 104a Upstream end portion of downstream side plate 84b, 102b, 103b , Downstream end 86 of the downstream plate 86 curved portion 87 density separator 104b deflection unit 105 first deflection plate 106 second deflection plate A1, A2, A3, A4 high oxygen region F1, F2, F3, F4 F1, F2, F3, F4 Flame GF Flow direction of fuel gas GP Flow path S1 Cross-sectional area above and inside the furnace S2 Cross-sectional area above and the furnace wall side S3 Cross-sectional area below and the furnace wall side S4 Cross-sectional area below and inside the furnace X Horizontal axis Y Vertical axis Z Center axis of flow path GP θ, φ Angle

Claims (12)

固体燃料と空気とを混合した燃料ガスを火炉内に噴出口から噴出する燃焼バーナであって、
鉛直方向に沿って設置され、前記燃料ガスの流れを水平方向に曲げる湾曲部を有する燃料供給管と、
該湾曲部よりも前記燃料ガスの流れ方向の下流側に位置し、上方と下方とに前記燃料供給管の流路を二分する上流側板と、
該上流側板よりも前記燃料ガスの流れ方向の下流側に位置し、前記火炉の壁寄りである炉壁側と前記火炉の内部寄りである炉内側とに前記流路を二分する下流側板と、
を備え、
前記流路を前記噴射口から見たときに、前記流路の前記燃料ガスの流れ方向に直交する断面は、前記上流側板の下流端部と前記下流側板の上流端部とで四分され、上方および下方の炉壁側の断面積の和に対する上方かつ炉壁側の断面積の比が、上方および下方の炉内側の断面積の和に対する上方かつ炉内側の断面積の比よりも小さい
ことを特徴とする燃焼バーナ。
A combustion burner for injecting fuel gas, which is a mixture of solid fuel and air, into a furnace from an outlet,
A fuel supply pipe installed along a vertical direction and having a curved portion that bends the flow of the fuel gas in a horizontal direction;
An upstream plate located downstream of the curved portion in the flow direction of the fuel gas and dividing the flow path of the fuel supply pipe into upper and lower portions;
A downstream plate that is located downstream of the upstream plate in the flow direction of the fuel gas and bisects the flow path to a furnace wall side that is closer to the furnace wall and a furnace inner side that is closer to the interior of the furnace;
With
When the flow path is viewed from the injection port, a cross section perpendicular to the flow direction of the fuel gas in the flow path is divided into a downstream end portion of the upstream side plate and an upstream end portion of the downstream side plate, The ratio of the upper and lower furnace wall side cross-sectional area to the sum of the upper and lower furnace wall side cross-sectional areas is smaller than the ratio of the upper and inner furnace cross-sectional area to the sum of the upper and lower furnace inner cross-sectional areas. Combustion burner characterized by.
前記流路の前記燃料ガスの流れ方向に直交する断面は、前記下流側板の上流端部を含む位置において円形または四隅に曲線部を設けた矩形であり、かつ、前記噴出口を含む位置において四隅に曲線部を設けた矩形または矩形であり、
前記上流側板の上流端部は、前記上流側板の下流端部よりも下方に位置し、
前記上流側板の下流端部は、前記流路の中心軸よりも上方に位置し、
前記下流側板の上流端部は、前記流路の中心軸よりも路壁側に位置する
ことを特徴とする請求項1に記載の燃焼バーナ。
The cross section perpendicular to the flow direction of the fuel gas in the flow path is a circle or a rectangle provided with curved portions at four corners at a position including the upstream end portion of the downstream side plate, and four corners at a position including the jet port. Is a rectangle or a rectangle with a curved portion,
The upstream end of the upstream plate is located below the downstream end of the upstream plate,
The downstream end of the upstream plate is located above the central axis of the flow path,
2. The combustion burner according to claim 1, wherein an upstream end portion of the downstream side plate is located closer to a road wall than a central axis of the flow path.
前記流路の前記燃料ガスの流れ方向に直交する断面は、前記湾曲部の下流端部から前記噴出口までの前記燃料供給管を含むいずれの位置においても円形であり、
前記上流側板の上流端部は、前記上流側板の下流端部よりも下方に位置し、
前記上流側板の下流端部は、前記流路の中心軸よりも上方に位置し、
前記下流側板の上流端部は、前記流路の中心軸よりも路壁側に位置する
ことを特徴とする請求項1に記載の燃焼バーナ。
The cross section perpendicular to the flow direction of the fuel gas in the flow path is circular at any position including the fuel supply pipe from the downstream end of the curved portion to the jet port,
The upstream end of the upstream plate is located below the downstream end of the upstream plate,
The downstream end of the upstream plate is located above the central axis of the flow path,
2. The combustion burner according to claim 1, wherein an upstream end portion of the downstream side plate is located closer to a road wall than a central axis of the flow path.
前記湾曲部直前の前記燃料供給管の内側に設けられた濃淡分離機を備える
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の燃焼バーナ。
The combustion burner according to any one of claims 1 to 3, further comprising a density separator provided inside the fuel supply pipe immediately before the curved portion.
前記上流側板は、前記燃料ガスの流れ方向に沿って上方に凸の湾曲板である
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燃焼バーナ。
The combustion burner according to any one of claims 1 to 4, wherein the upstream side plate is a curved plate protruding upward along the flow direction of the fuel gas.
前記下流側板の下流端部は、前記下流側板の上流端部よりも炉内側に位置する
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燃焼バーナ。
The combustion burner according to any one of claims 1 to 5, wherein a downstream end portion of the downstream plate is located inside the furnace with respect to an upstream end portion of the downstream plate.
前記下流側板は、前記燃料ガスの流れ方向に沿って炉壁側に凸の湾曲板である
ことを特徴とする請求項6に記載の燃焼バーナ。
The combustion burner according to claim 6, wherein the downstream side plate is a curved plate convex toward the furnace wall along the flow direction of the fuel gas.
前記下流側板の下流端部は、前記燃料ガスの流れ方向の途中で炉内側に偏向する偏向部である
ことを特徴とする請求項6に記載の燃焼バーナ。
The combustion burner according to claim 6, wherein the downstream end portion of the downstream side plate is a deflecting portion that deflects toward the inside of the furnace in the middle of the flow direction of the fuel gas.
前記下流側板よりも下流側に位置する第1の偏向板を備え、
前記第1の偏向板の上流端部は、前記下流側板の下流端部に接し、
前記第1の偏向板の下流端部は、前記下流側板の下流端部よりも炉内側に位置する
ことを特徴とする請求項6に記載の燃焼バーナ。
A first deflector plate positioned downstream of the downstream plate;
The upstream end of the first deflection plate is in contact with the downstream end of the downstream plate,
The combustion burner according to claim 6, wherein the downstream end portion of the first deflecting plate is located inside the furnace with respect to the downstream end portion of the downstream side plate.
前記噴出口付近の燃料供給管内の炉壁側に設けられた第2の偏向板を備え、前記偏向部または前記第1の偏向板による前記燃料ガスの炉内側への偏向に沿って、前記第2の偏向板の下流端部が前記第2の偏向板の上流端部よりも炉内側に位置する
ことを特徴とする請求項9に記載の燃焼バーナ。
A second deflecting plate provided on the furnace wall side in the fuel supply pipe near the jet port, and along the deflection of the fuel gas into the furnace by the deflecting unit or the first deflecting plate, The combustion burner according to claim 9, wherein a downstream end portion of the second deflection plate is located inside the furnace with respect to an upstream end portion of the second deflection plate.
前記下流側板の下流端部は、前記噴出口に位置する
ことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の燃焼バーナ。
The combustion burner according to any one of claims 1 to 8, wherein a downstream end portion of the downstream side plate is located at the ejection port.
中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉と、
少なくとも1つの、請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の燃焼バーナと、
前記燃焼バーナよりも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、
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;
At least one combustion burner according to any one of claims 1 to 11;
An additional air nozzle that blows additional air into the furnace above the combustion burner;
The boiler characterized by having.
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