JP2017145976A - Boiler - Google Patents

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裕基 芳川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accelerate combustion of fuel in a furnace to suppress occurrence of unburned matter, in a boiler.SOLUTION: A boiler includes: a furnace 11 formed into a hollow shape and installed along a vertical direction; combustion burners 21, 22, 23 configured to jet into the furnace 11 pulverized coal mixture obtained by mixing solid fuel and combustion air; a furnace bottom air nozzle 30 configured to jet into the furnace 11 combustion air below the combustion burners 21, 22, 23 in the vertical direction; and a horizontal direction adjustment device (air jetting direction adjustment device) 51 capable of adjusting a jetting direction of combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 to a horizontal direction.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、固体燃料と空気を燃焼させることで蒸気を生成するためのボイラに関するものである。   The present invention relates to a boiler for generating steam by burning solid fuel and air.

従来のボイラは、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及び上下方向に複数配置されている。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して蒸気を生成するための熱交換器が配置されている。   A conventional boiler has a furnace that is hollow and is installed in a vertical direction, and a plurality of combustion burners are arranged on the furnace wall in the circumferential direction and the vertical direction. In this furnace, a flue is connected to the upper part, and a heat exchanger for collecting the heat of the exhaust gas to generate steam is disposed in the flue.

このようなボイラとして、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。特許文献に記載された微粉炭バーナは、ノズル本体と、2次空気調整装置とを設け、2次空気調整装置として補助空気調整機構と主空気調整機構を設け、補助空気調整機構の補助空気取込口に回転可能な補助空気用風量調整羽根を設けたものである。   As such a boiler, there exists a thing described in the following patent document, for example. The pulverized coal burner described in the patent document includes a nozzle body and a secondary air adjustment device, and an auxiliary air adjustment mechanism and a main air adjustment mechanism as a secondary air adjustment device. Auxiliary air volume adjustment blades that can be rotated are provided at the inlet.

特許第4983416号公報Japanese Patent No. 4983416

一般的に、ボイラは、複数の燃焼バーナから微粉炭混合気と燃焼用空気を火炉内に噴出させ、微粉炭混合気に着火することで火炎が形成され、火炉内で発生した燃焼ガス(排ガス)が上昇する。ところで、ボイラは、その運転条件が常に変化するものとなっており、火炉の内部での燃焼状態も常に変化している。このとき、例えば、微粉炭混合気と共に火炉内に噴出される燃焼用空気の供給量が減少すると、燃焼用空気が火炉の中心部まで届かず、火炉中心での燃焼が不十分となる。すると、火炉の中心部での燃料の未燃分が増加し、燃焼効率が低下してしまうという問題がある。   In general, a boiler forms a flame by injecting pulverized coal mixture and combustion air from a plurality of combustion burners into a furnace and igniting the pulverized coal mixture, and combustion gas (exhaust gas) generated in the furnace ) Will rise. By the way, the operating condition of the boiler is constantly changing, and the combustion state inside the furnace is always changing. At this time, for example, if the supply amount of combustion air injected into the furnace together with the pulverized coal mixture decreases, the combustion air does not reach the center of the furnace, and combustion at the center of the furnace becomes insufficient. Then, there is a problem that the unburned amount of fuel in the center of the furnace increases and the combustion efficiency is lowered.

本発明は上述した課題を解決するものであり、火炉内での燃料の燃焼を促進して未燃分の発生を抑制可能とするボイラを提供することを目的とする。   This invention solves the subject mentioned above, and aims at providing the boiler which accelerates | stimulates the combustion of the fuel in a furnace and can suppress generation | occurrence | production of an unburned part.

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とを混合した燃料ガスを前記火炉内に噴出する燃焼バーナと、前記燃焼バーナより鉛直方向の下方で燃焼用空気を前記火炉内に噴出する炉底空気ノズルと、前記炉底空気ノズルによる燃焼用空気の噴出方向を水平方向または鉛直方向に調整可能な空気噴出方向調整装置と、を備え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 is a combustion in which a furnace having a hollow shape and installed in a vertical direction, and a fuel gas mixed with solid fuel and combustion air are injected into the furnace. A burner, a furnace bottom air nozzle for injecting combustion air into the furnace below the combustion burner in a vertical direction, and a jet direction of combustion air by the furnace bottom air nozzle can be adjusted in a horizontal direction or a vertical direction. An air ejection direction adjusting device.

従って、燃焼バーナから固体燃料と燃焼用空気とを混合した燃料ガスを火炉内に噴出させ、炉底空気ノズルから火炉における燃料ガスの噴出位置より下方に燃焼用空気を噴出させる。このとき、ボイラの運転条件が変わると、燃焼バーナによる燃料ガスの噴出方向や炉底空気ノズルからの燃焼用空気の噴出量が変動することがある。このとき、空気噴出方向調整装置は、炉底空気ノズルによる燃焼用空気の噴出方向を水平方向または鉛直方向に調整する。そのため、炉底空気ノズルは、火炉における燃料ガスの噴出位置より下方に燃焼に必要な燃焼用空気を適切に供給することができる。その結果、火炉内での燃料の燃焼を促進して未燃分の発生を抑制することができる。   Therefore, the fuel gas mixed with the solid fuel and the combustion air is ejected from the combustion burner into the furnace, and the combustion air is ejected from the furnace bottom air nozzle below the fuel gas ejection position in the furnace. At this time, if the operating condition of the boiler changes, the direction of fuel gas ejection by the combustion burner and the amount of combustion air ejected from the furnace bottom air nozzle may vary. At this time, the air ejection direction adjusting device adjusts the ejection direction of the combustion air by the furnace bottom air nozzle in the horizontal direction or the vertical direction. Therefore, the furnace bottom air nozzle can appropriately supply combustion air necessary for combustion below the fuel gas ejection position in the furnace. As a result, the combustion of fuel in the furnace can be promoted and the generation of unburned content can be suppressed.

本発明のボイラでは、前記燃焼バーナは、燃料ガスの噴出方向を鉛直方向に調整可能な角度調整機構を有し、前記角度調整機構により前記燃焼バーナからの燃料ガスの噴出方向が下方側に調整されたとき、前記空気噴出方向調整装置は、前記炉底空気ノズルによる燃焼用空気の噴出方向を前記火炉の中心側または前記火炉の下方側に変更することを特徴としている。   In the boiler according to the present invention, the combustion burner has an angle adjustment mechanism capable of adjusting a fuel gas injection direction in a vertical direction, and the fuel gas injection direction from the combustion burner is adjusted downward by the angle adjustment mechanism. In this case, the air ejection direction adjusting device changes the ejection direction of the combustion air by the furnace bottom air nozzle to the center side of the furnace or the lower side of the furnace.

従って、角度調整機構により燃焼バーナからの燃料ガスの噴出方向が下方側に調整されると、炉底空気ノズルから燃料ガスの噴出位置より下方に噴出する燃焼用空気が火炉の中央部に到達し難くなる。このとき、空気噴出方向調整装置により炉底空気ノズルによる燃焼用空気の噴出方向を火炉の中心側または火炉の下方側に変更する。すると、炉底空気ノズルからの燃焼用空気が燃料ガスの噴出位置より下方で、且つ、火炉の中央部に到達し易くなり、火炉内で燃料を効率的に燃焼することができる。   Therefore, when the fuel gas ejection direction from the combustion burner is adjusted downward by the angle adjustment mechanism, the combustion air ejected downward from the fuel gas ejection position from the furnace bottom air nozzle reaches the center of the furnace. It becomes difficult. At this time, the jet direction of the combustion air by the furnace bottom air nozzle is changed to the center side of the furnace or the lower side of the furnace by the air jet direction adjusting device. Then, the combustion air from the furnace bottom air nozzle can easily reach the center of the furnace below the fuel gas ejection position, and the fuel can be efficiently burned in the furnace.

本発明のボイラでは、前記炉底空気ノズルからの燃焼用空気の噴出量が減少したとき、前記空気噴出方向調整装置は、前記炉底空気ノズルによる燃焼用空気の噴出方向を前記火炉の中心側または前記火炉の下方側に変更することを特徴としている。   In the boiler according to the present invention, when the amount of combustion air ejected from the furnace bottom air nozzle decreases, the air ejection direction adjusting device sets the direction of combustion air ejected by the furnace bottom air nozzle to the center side of the furnace. Or it changes to the lower side of the said furnace.

従って、炉底空気ノズルからの燃焼用空気の噴出量が減少すると、燃料ガスの噴出位置より下方に噴出する、炉底空気ノズルからの燃焼用空気が火炉の中央部に到達し難くなる。このとき、空気噴出方向調整装置により炉底空気ノズルによる燃焼用空気の噴出方向を火炉の中心側または火炉の下方側に変更する。すると、炉底空気ノズルからの燃焼用空気が燃料ガスの噴出位置より下方で、且つ、火炉の中央部に到達し易くなり、火炉内で燃料を効率的に燃焼することができる。   Accordingly, when the amount of combustion air ejected from the furnace bottom air nozzle decreases, the combustion air from the furnace bottom air nozzle that is ejected downward from the fuel gas ejection position hardly reaches the center of the furnace. At this time, the jet direction of the combustion air by the furnace bottom air nozzle is changed to the center side of the furnace or the lower side of the furnace by the air jet direction adjusting device. Then, the combustion air from the furnace bottom air nozzle can easily reach the center of the furnace below the fuel gas ejection position, and the fuel can be efficiently burned in the furnace.

本発明のボイラでは、前記空気噴出方向調整装置は、前記炉底空気ノズルによる燃焼用空気の噴出方向を前記燃焼バーナによる燃料ガスの噴出方向とは別に水平方向に調整可能な水平方向調整装置を有することを特徴としている。   In the boiler according to the present invention, the air ejection direction adjusting device includes a horizontal direction adjusting device capable of adjusting a combustion air ejection direction by the furnace bottom air nozzle in a horizontal direction separately from a fuel gas ejection direction by the combustion burner. It is characterized by having.

従って、水平方向調整装置は、炉底空気ノズルによる燃焼用空気の噴出方向を燃焼バーナによる燃料ガスの噴出方向とは別に水平方向に調整することで、燃料ガスの噴出方向に拘わらず、燃焼用空気の噴出方向を水平方向に調整することができ、火炉の燃焼状態が変動しても、炉底空気ノズルからの燃焼用空気を燃料ガスの噴出位置より下方で、且つ、火炉の中央部に到達させることができる。   Therefore, the horizontal direction adjusting device adjusts the direction in which the combustion air is ejected by the furnace bottom air nozzle in the horizontal direction separately from the direction in which the fuel gas is ejected by the combustion burner. The air injection direction can be adjusted horizontally, and even if the combustion state of the furnace fluctuates, the combustion air from the furnace bottom air nozzle is placed below the fuel gas injection position and in the center of the furnace. Can be reached.

本発明のボイラでは、前記空気噴出方向調整装置は、前記炉底空気ノズルによる燃焼用空気の噴出方向を前記燃焼バーナによる燃料ガスの噴出方向とは別に鉛直方向に調整可能な鉛直方向調整装置を有することを特徴としている。   In the boiler according to the present invention, the air ejection direction adjusting device includes a vertical direction adjusting device capable of adjusting a combustion air ejection direction by the furnace bottom air nozzle in a vertical direction separately from a fuel gas ejection direction by the combustion burner. It is characterized by having.

従って、鉛直方向調整装置は、炉底空気ノズルによる燃焼用空気の噴出方向を燃焼バーナによる燃料ガスの噴出方向とは別に鉛直方向に調整することで、燃料ガスの噴出方向に拘わらず、燃焼用空気の噴出方向を鉛直方向に調整することができ、火炉の燃焼状態が変動しても、炉底空気ノズルからの燃焼用空気を燃料ガスの噴出位置より下方で、且つ、火炉の中央部に到達させることができる。   Accordingly, the vertical direction adjusting device adjusts the direction in which the combustion air is ejected by the furnace bottom air nozzle in the vertical direction separately from the direction in which the fuel gas is ejected by the combustion burner. The air ejection direction can be adjusted to the vertical direction, and even if the combustion state of the furnace fluctuates, the combustion air from the furnace bottom air nozzle is placed below the fuel gas ejection position and in the center of the furnace. Can be reached.

本発明のボイラでは、前記火炉の底部に落下した固体燃料の未燃分量を計測する第1未燃分量計測装置が設けられ、前記第1未燃分量計測装置の計測結果に応じて前記空気噴出方向調整装置を作動することを特徴としている。   In the boiler according to the present invention, a first unburned amount measuring device for measuring the unburned amount of the solid fuel dropped on the bottom portion of the furnace is provided, and the air ejection is performed according to a measurement result of the first unburned amount measuring device. It is characterized by operating a direction adjusting device.

従って、火炉の底部に落下した固体燃料の未燃分量に応じて空気噴出方向調整装置により炉底空気ノズルからの燃焼用空気の噴出方向を調整することとなり、炉底空気ノズルからの燃焼用空気を燃料ガスの噴出位置より下方で、且つ、火炉の中央部に到達させることができ、燃料の未燃分の発生を抑制することができる。   Accordingly, the air jet direction adjusting device adjusts the jet direction of the combustion air from the furnace bottom air nozzle according to the amount of unburned solid fuel that has fallen to the bottom of the furnace, and the combustion air from the furnace bottom air nozzle Can reach the center of the furnace below the fuel gas ejection position, and the generation of unburned fuel can be suppressed.

本発明のボイラでは、前記火炉から煙道に流れる排ガスの未燃分量を計測する第2未燃分量計測装置が設けられ、前記第2未燃分量計測装置の計測結果に応じて前記空気噴出方向調整装置を作動することを特徴としている。   In the boiler according to the present invention, a second unburned amount measuring device for measuring an unburned amount of the exhaust gas flowing from the furnace to the flue is provided, and the air ejection direction according to the measurement result of the second unburned amount measuring device. It is characterized by operating the adjusting device.

従って、煙道に流れる排ガスの未燃分量に応じて空気噴出方向調整装置により炉底空気ノズルからの燃焼用空気の噴出方向を調整することとなり、炉底空気ノズルからの燃焼用空気を燃料ガスの噴出位置より下方で、且つ、火炉の中央部に到達させることができ、燃料の未燃分の発生を抑制することができる。   Therefore, the air jet direction adjusting device adjusts the jet direction of the combustion air from the furnace bottom air nozzle according to the unburned amount of the exhaust gas flowing in the flue, and the combustion air from the furnace bottom air nozzle is used as the fuel gas. It is possible to reach the center of the furnace at a position lower than the jetting position, and to suppress generation of unburned fuel.

本発明のボイラでは、前記制御装置は、前記未燃分量が増加すると、前記空気噴出方向調整装置により前記炉底空気ノズルによる燃焼用空気の噴出方向を前記火炉の中心側または前記火炉の下方側に変更することを特徴としている。   In the boiler according to the present invention, when the unburned fuel amount increases, the control device changes the jet direction of the combustion air by the furnace bottom air nozzle by the air jet direction adjusting device to the center side of the furnace or the lower side of the furnace. It is characterized by changing to.

従って、炉底や煙道における未燃分量が増加すると、炉底空気ノズルによる燃焼用空気の噴出方向を火炉の中心側または火炉の下方側に変更することで、燃料の未燃分の発生を抑制することができる。   Therefore, if the amount of unburned fuel in the furnace bottom or flue increases, the direction of jetting of combustion air from the furnace bottom air nozzle is changed to the center side of the furnace or the lower side of the furnace, thereby reducing the amount of unburned fuel. Can be suppressed.

本発明のボイラによれば、炉底空気ノズルによる燃焼用空気の噴出方向を水平方向または鉛直方向に調整可能な空気噴出方向調整装置を設けるので、火炉内での燃料の燃焼を促進して未燃分の発生を抑制することができる。   According to the boiler of the present invention, the air ejection direction adjusting device is provided that can adjust the ejection direction of the combustion air by the furnace bottom air nozzle in the horizontal direction or the vertical direction. Generation of fuel can be suppressed.

図1は、第1実施形態のボイラを表す概略構成図である。Drawing 1 is a schematic structure figure showing the boiler of a 1st embodiment. 図2は、燃焼バーナの配置構成を表す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing the arrangement configuration of the combustion burners. 図3は、炉底空気ノズルの配置構成を表す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing the arrangement configuration of the furnace bottom air nozzle. 図4は、燃焼バーナの配置構成の第1変形実施形態を表す平面図である。FIG. 4 is a plan view illustrating a first modified embodiment of the arrangement configuration of the combustion burners. 図5は、第1変形実施形態の炉底空気ノズルの配置構成を表す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing the arrangement configuration of the furnace bottom air nozzle of the first modified embodiment. 図6は、燃焼バーナの配置構成の第2変形実施形態を表す平面図である。FIG. 6 is a plan view illustrating a second modified embodiment of the arrangement configuration of the combustion burners. 図7は、第2変形実施形態の炉底空気ノズルの配置構成を表す平面図である。FIG. 7 is a plan view illustrating the arrangement configuration of the furnace bottom air nozzle according to the second modified embodiment. 図8は、第2実施形態のボイラを表す概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating a boiler according to the second embodiment. 図9は、第3実施形態のボイラを表す概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram illustrating a boiler according to the third 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実施形態のボイラを表す概略構成図、図2は、燃焼バーナの配置構成を表す平面図、図3は、炉底空気ノズルの配置構成を表す平面図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a boiler according to the first embodiment, FIG. 2 is a plan view showing an arrangement configuration of combustion burners, and FIG. 3 is a plan view showing an arrangement configuration of furnace bottom air nozzles.

第1実施形態のボイラは、石炭を粉砕した微粉炭やバイオマスを粉砕した微粉バイオマスを微粉燃料(固体燃料)として用い、この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なボイラである。   The boiler according to the first embodiment uses pulverized coal obtained by pulverizing coal or pulverized biomass obtained by pulverizing biomass as a pulverized fuel (solid fuel), burns the pulverized fuel with a combustion burner, and recovers heat generated by the combustion. It is a possible boiler.

第1実施形態において、図1に示すように、ボイラ10は、火炉11と燃焼装置12と煙道13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 the first embodiment, as shown in FIG. 1, the boiler 10 includes a furnace 11, a combustion device 12, and a flue 13. 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を有している。本実施形態にて、この燃焼バーナ21,22,23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3セット、つまり、3段配置されている。但し、火炉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 mounted on the furnace wall. In the present embodiment, four combustion burners 21, 22, and 23 are arranged at equal intervals along the circumferential direction as one set, and three sets along the vertical direction, that is, three stages are arranged. ing. However, the shape of the furnace, the number of combustion burners in one stage, and the number of stages are not limited to this embodiment.

この各燃焼バーナ21,22,23は、微粉炭供給管24,25,26を介して粉砕機(微粉炭機/ミル)27,28,29に連結されている。また、火炉11は、燃焼バーナ21,22,23の装着位置より下方に位置して炉底空気ノズル30が設けられている。火炉11は、各燃焼バーナ21,22,23及び炉底空気ノズル30の装着位置に風箱31が設けられており、この風箱31に空気ダクト32の一端部が連結されており、この空気ダクト32の他端部に送風機33が連結されている。また、火炉11は、燃焼バーナ21,22,23の装着位置より上方に位置して追加空気ノズル34が設けられており、追加空気ダクト34から分岐した追加空気ダクト35が連結されている。   Each of the combustion burners 21, 22, 23 is connected to a pulverizer (pulverized coal machine / mill) 27, 28, 29 via pulverized coal supply pipes 24, 25, 26. Further, the furnace 11 is provided below the mounting position of the combustion burners 21, 22, and 23 and is provided with a furnace bottom air nozzle 30. The furnace 11 is provided with a wind box 31 at a position where the combustion burners 21, 22, and 23 and the furnace bottom air nozzle 30 are mounted, and one end of an air duct 32 is connected to the wind box 31. A blower 33 is connected to the other end of the duct 32. Further, the furnace 11 is provided with an additional air nozzle 34 located above the mounting position of the combustion burners 21, 22, and 23, and an additional air duct 35 branched from the additional air duct 34 is connected thereto.

煙道13は、火炉11の上部に連結されている。この煙道13は、燃焼ガスの熱を回収するための熱交換器としての過熱器(スーパーヒータ)41,42,43、再熱器(リヒータ)44,45、節炭器(エコノマイザ)46,47が設けられており、火炉11での燃焼で発生した燃焼ガスと水との間で熱交換が行われる。また、煙道13は、その下流側に熱交換を行った燃焼ガスが排出されるガスダクト48が連結されている。このガスダクト48は、空気ダクト32との間にエアヒータ49が設けられ、空気ダクト32を流れる空気と、ガスダクト48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、炉底空気ノズル30、追加空気ノズル34に供給する燃焼用空気を昇温することができる。   The flue 13 is connected to the upper part of the furnace 11. The flue 13 has superheaters (superheaters) 41, 42, 43 as heat exchangers for recovering the heat of combustion gas, reheaters (reheaters) 44, 45, economizers 46, economizers, 47 is provided, and heat exchange is performed between the combustion gas generated by the combustion in the furnace 11 and water. Further, the flue 13 is connected to a gas duct 48 through which the combustion gas that has exchanged heat is discharged downstream. This gas duct 48 is provided with an air heater 49 between the air duct 32 and performs heat exchange between the air flowing through the air duct 32 and the exhaust gas flowing through the gas duct 48, and the combustion burners 21, 22, 23, the bottom of the furnace The temperature of the combustion air supplied to the air nozzle 30 and the additional air nozzle 34 can be raised.

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を構成する燃焼バーナ21,22,23は、それぞれほぼ同様の構成をなしていることから、燃焼バーナ21を代表して説明する。   Here, although the combustion apparatus 12 is demonstrated in detail, since the combustion burners 21, 22, and 23 which comprise this combustion apparatus 12 have comprised the substantially the same structure, respectively, the combustion burner 21 is demonstrated as a representative. .

燃焼バーナ21は、図2に示すように、火炉11における4つの隅部にそれぞれ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24から分岐した各分岐管24a,24b,24c,24dが連結されると共に、空気ダクト32から分岐した各分岐管32a,32b,32c,32d(風箱31)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 of the furnace 11, respectively. Each combustion burner 21a, 21b, 21c, 21d is connected to each branch pipe 24a, 24b, 24c, 24d branched from the pulverized coal supply pipe 24, and each branch pipe 32a, 32b, 32c branched from the air duct 32. , 32d (wind box 31) are connected.

そのため、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炭混合気(燃料ガス)を吹き込むと共に、その微粉炭混合気の周囲外側に燃焼用空気(燃料ガス燃焼用空気/2次空気)を吹き込む。そして、この微粉炭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の鉛直上方から見て(図2にて)火炉11の中心Oとして反時計周り方向に旋回する火炎旋回流C1となる。   Therefore, each combustion burner 21a, 21b, 21c, 21d blows a pulverized coal mixture (fuel gas), which is a mixture of pulverized coal and carrier air, into the furnace 11, and outside the periphery of the pulverized coal mixture. Combustion air (fuel gas combustion air / secondary air) is blown in. And by igniting this pulverized coal mixture, four flames F1, F2, F3, and F4 can be formed, and these flames F1, F2, F3, and F4 are viewed from vertically above the furnace 11 ( In FIG. 2), the flame swirl flow C <b> 1 swirling counterclockwise as the center O of the furnace 11.

また、炉底空気ノズル30は、図3に示すように、火炉11における4つの隅部にそれぞれ設けられる炉底空気ノズル30a,30b,30c,30dから構成されている。各炉底空気ノズル30a,30b,30c,30dは、空気ダクト32から分岐した各分岐管32a,32b,32c,32d(風箱31)が連結されている。そのため、各炉底空気ノズル30a,30b,30c,30dは、火炉11に対して、各燃焼バーナ21a,21b,21c,21dが噴出した微粉炭混合気の下方に燃焼用空気を吹き込む。すると、火炉11の鉛直上方から見て(図3にて)火炉11の中心Oとして反時計周り方向に旋回する空気旋回流C11となる。   Moreover, the furnace bottom air nozzle 30 is comprised from the furnace bottom air nozzles 30a, 30b, 30c, and 30d provided in the four corners in the furnace 11, respectively, as shown in FIG. Each furnace bottom air nozzle 30a, 30b, 30c, 30d is connected to each branch pipe 32a, 32b, 32c, 32d (wind box 31) branched from the air duct 32. Therefore, each furnace bottom air nozzle 30a, 30b, 30c, 30d blows combustion air into the furnace 11 below the pulverized coal mixture ejected by each combustion burner 21a, 21b, 21c, 21d. As a result, the air swirl flow C11 swirling counterclockwise as the center O of the furnace 11 is obtained as viewed from above the furnace 11 (in FIG. 3).

本実施形態では、図1に示すように、炉底空気ノズル30(30a,30b,30c,30d)による燃焼用空気の噴出方向を水平方向に調整可能な空気噴出方向調整装置としての水平方向調整装置51が設けられている。この場合、水平方向調整装置51は、各燃焼バーナ21,22,23と独立して炉底空気ノズル30を水平方向に移動調整することができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1, horizontal adjustment as an air injection direction adjusting device capable of adjusting the injection direction of combustion air by the furnace bottom air nozzle 30 (30a, 30b, 30c, 30d) in the horizontal direction. A device 51 is provided. In this case, the horizontal direction adjusting device 51 can move and adjust the furnace bottom air nozzle 30 in the horizontal direction independently of the combustion burners 21, 22, and 23.

図2に示すように、燃焼バーナ21は、火炉11における各隅部に設けられる4つの燃焼バーナ21a,21b,21c,21dから構成される。各燃焼バーナ21a,21b,21c,21dは、火炉11内に微粉炭混合気と燃焼用空気を吹き込むことで、火炎旋回流C1を形成することができる。一方、図3に示すように、炉底空気ノズル30は、火炉11における各隅部に設けられる4つの炉底空気ノズル30a,30b,30c,30dから構成される。各炉底空気ノズル30a,30b,30c,30dは、火炉11内に燃焼用空気を吹き込むことで、空気旋回流C11を形成することができる。   As shown in FIG. 2, the combustion burner 21 includes four combustion burners 21 a, 21 b, 21 c, and 21 d provided at each corner of the furnace 11. Each combustion burner 21a, 21b, 21c, 21d can form a flame swirl flow C1 by blowing pulverized coal mixture and combustion air into the furnace 11. On the other hand, as shown in FIG. 3, the furnace bottom air nozzle 30 is composed of four furnace bottom air nozzles 30 a, 30 b, 30 c and 30 d provided at each corner of the furnace 11. Each of the furnace bottom air nozzles 30 a, 30 b, 30 c, and 30 d can form an air swirl flow C <b> 11 by blowing combustion air into the furnace 11.

この場合、図2及び図3に示すように、各燃焼バーナ21a,21b,21c,21dと各炉底空気ノズル30a,30b,30c,30dとは、火炉11の水平方向における同位置に配置される一方、鉛直方向にずれて設けられている。そして、各燃焼バーナ21a,21b,21c,21dと各炉底空気ノズル30a,30b,30c,30dは、火炉11に対する噴出方向が同方向であることから、火炎旋回流C1と空気旋回流C11は、同径となっている。   In this case, as shown in FIGS. 2 and 3, the combustion burners 21 a, 21 b, 21 c, 21 d and the furnace bottom air nozzles 30 a, 30 b, 30 c, 30 d are arranged at the same position in the horizontal direction of the furnace 11. On the other hand, they are shifted in the vertical direction. And since each combustion burner 21a, 21b, 21c, 21d and each furnace bottom air nozzle 30a, 30b, 30c, 30d have the same ejection direction with respect to the furnace 11, the flame swirl flow C1 and the air swirl flow C11 are It has the same diameter.

ボイラ10の定格運転では、前述したように、各燃焼バーナ21a,21b,21c,21dは、微粉炭混合気と燃焼用空気を吹き込み、各炉底空気ノズル30a,30b,30c,30dは、燃焼用空気を吹き込むことで、火炎旋回流C1の下方に同径の空気旋回流C11が形成される。ところが、ボイラ10は、必要に応じて運転条件が変化するものであり、火炉11内の燃焼状態も変化する。   In the rated operation of the boiler 10, as described above, each combustion burner 21a, 21b, 21c, 21d blows pulverized coal mixture and combustion air, and each furnace bottom air nozzle 30a, 30b, 30c, 30d burns. By blowing the working air, an air swirl flow C11 having the same diameter is formed below the flame swirl flow C1. However, the operating condition of the boiler 10 changes as necessary, and the combustion state in the furnace 11 also changes.

図1に示すように、燃焼バーナ21,22,23と炉底空気ノズル30は、風箱31に支持され、図示しない角度調整機構により微粉炭混合気と燃焼用空気の噴出方向を鉛直方向に調整自在となっている。即ち、燃焼バーナ21,22,23と炉底空気ノズル30は、風箱31に水平方向に沿う支持軸により支持され、エアシリンダによりその向きが鉛直方向に変更可能となっている。ボイラ10の定格運転時における燃焼バーナ21,22,23及び炉底空気ノズル30の傾斜角度が設定されており、例えば、火炉11の上方における排ガス温度が高すぎると、角度調整機構により燃焼バーナ21,22,23の傾斜角度を変更し、噴出方向を下向きにする。また、排ガス中の有害物質(Nox)が増加すると、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の噴出量を減少させる。   As shown in FIG. 1, the combustion burners 21, 22, and 23 and the furnace bottom air nozzle 30 are supported by a wind box 31, and the pulverized coal mixture and the combustion air are ejected vertically by an angle adjustment mechanism (not shown). It is adjustable. That is, the combustion burners 21, 22, 23 and the furnace bottom air nozzle 30 are supported by the wind box 31 by a support shaft extending in the horizontal direction, and the direction thereof can be changed in the vertical direction by the air cylinder. The inclination angles of the combustion burners 21, 22, 23 and the furnace bottom air nozzle 30 during the rated operation of the boiler 10 are set. For example, if the exhaust gas temperature above the furnace 11 is too high, the combustion burner 21 is adjusted by the angle adjustment mechanism. , 22 and 23 are changed so that the ejection direction is downward. Further, when the harmful substance (Nox) in the exhaust gas increases, the amount of combustion air ejected from the furnace bottom air nozzle 30 is decreased.

燃焼バーナ21,22,23の噴出方向が下向きになったり、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の噴出量が減少したりすると、各炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の噴流が影響を受ける。即ち、燃焼バーナ21,22,23の噴出方向が下向きになると、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の噴出領域での火炎旋回流C1が強くなり、炉底空気ノズル30から噴出される燃焼用空気が火炉11の中央部に届かないおそれがある。また、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の噴出量が減少すると、この燃焼用空気の流速が低下し、炉底空気ノズル30から噴出される燃焼用空気が火炉11の中央部に届かないおそれがある。すると、火炉11は、下部中央部で酸素不足となり、炉底に残存している灰中の未燃分が燃焼しないまま上昇し、煙道13に流れてしまう。   When the ejection direction of the combustion burners 21, 22, 23 is downward or the amount of combustion air ejected from the furnace bottom air nozzle 30 is reduced, the jet of combustion air from each furnace bottom air nozzle 30 has an effect. Receive. That is, when the ejection direction of the combustion burners 21, 22, 23 is downward, the flame swirl flow C <b> 1 in the ejection area of the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 becomes stronger, and the combustion ejected from the furnace bottom air nozzle 30. There is a risk that the working air will not reach the center of the furnace 11. Further, when the amount of combustion air ejected from the furnace bottom air nozzle 30 decreases, the flow velocity of the combustion air decreases, and the combustion air ejected from the furnace bottom air nozzle 30 does not reach the center of the furnace 11. There is a fear. Then, the furnace 11 becomes deficient in oxygen at the lower center portion, and the unburned portion in the ash remaining at the bottom of the furnace rises without burning and flows into the flue 13.

そこで、本実施形態では、図1に示すように、各燃焼バーナ21,22,23から噴出される微粉炭混合気と燃焼用空気の噴出領域の下方中央領域で、炉底空気ノズル30から噴出される燃焼用空気の到達量が減少すると、水平方向調整装置51により炉底空気ノズル30による燃焼用空気の噴出方向を火炉11の中心O側に変更する。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the air is discharged from the furnace bottom air nozzle 30 in the lower central region of the pulverized coal mixture and the combustion air ejected from the combustion burners 21, 22, and 23. When the arrival amount of the combustion air to be reduced decreases, the horizontal direction adjusting device 51 changes the ejection direction of the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 to the center O side of the furnace 11.

図3に示すように、火炉11における各隅部に設けられる4つの炉底空気ノズル30a,30b,30c,30dは、それぞれ水平方向調整装置51a,51b,51c,51dが設けられている。各水平方向調整装置51a,51b,51c,51dは、炉底空気ノズル30a,30b,30c,30dによる燃焼用空気の噴出方向を水平方向に変更することができる。例えば、炉底空気ノズル30a,30b,30c,30dからの燃焼用空気の噴出方向を火炉11の中心O側に変更すると、ボイラ10の定格運転時に形成される空気旋回流C11より小径の燃焼用空気の空気旋回流C12を形成することができる。   As shown in FIG. 3, the four furnace bottom air nozzles 30a, 30b, 30c, and 30d provided at the respective corners in the furnace 11 are provided with horizontal adjustment devices 51a, 51b, 51c, and 51d, respectively. Each horizontal direction adjusting device 51a, 51b, 51c, 51d can change the injection direction of the combustion air by the furnace bottom air nozzles 30a, 30b, 30c, 30d to the horizontal direction. For example, when the direction of jetting combustion air from the furnace bottom air nozzles 30a, 30b, 30c, 30d is changed to the center O side of the furnace 11, it is for combustion having a smaller diameter than the air swirl flow C11 formed during rated operation of the boiler 10. An air swirl flow C12 of air can be formed.

水平方向調整装置51(51a,51b,51c,51d)は、炉底空気ノズル30(30a,30b,30c,30d)を水平方向に調整自在であるが、炉底空気ノズル30(30a,30b,30c,30d)の水平方向における調整角度θ1は、0度から30度であり、望ましくは、5度から20度がよい。   The horizontal adjustment device 51 (51a, 51b, 51c, 51d) can adjust the furnace bottom air nozzle 30 (30a, 30b, 30c, 30d) in the horizontal direction, but the furnace bottom air nozzle 30 (30a, 30b, The adjustment angle θ1 in the horizontal direction of 30c, 30d) is 0 degrees to 30 degrees, and preferably 5 degrees to 20 degrees.

なお、上述の説明では、火炉11における4つの隅部に燃焼バーナ21a,21b,21c,21dを配置したが、この構成に限定されるものではない。図4は、燃焼バーナの配置構成の第1変形実施形態を表す平面図、図5は、第1変形実施形態の炉底空気ノズルの配置構成を表す平面図である。   In the above description, the combustion burners 21a, 21b, 21c, and 21d are arranged at the four corners of the furnace 11, but the present invention is not limited to this configuration. FIG. 4 is a plan view showing a first modified embodiment of the arrangement configuration of the combustion burner, and FIG. 5 is a plan view showing the arrangement configuration of the furnace bottom air nozzle of the first modified embodiment.

第1変形実施形態において、図4に示すように、燃焼バーナ21は、火炉11における各隅部に接近した炉壁にそれぞれ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、火炉11内に微粉炭混合気と燃焼用空気を吹き込む。すると、火炉11の鉛直上方から見て(図4にて)火炉11の中心Oとして反時計周り方向に旋回する火炎旋回流C1を形成することができる。   In the first modified embodiment, as shown in FIG. 4, the combustion burner 21 is composed of combustion burners 21 a, 21 b, 21 c, and 21 d provided on the furnace wall close to each corner in the furnace 11. Each combustion burner 21 a, 21 b, 21 c, 21 d blows pulverized coal mixture and combustion air into the furnace 11. Then, a flame swirl flow C1 swirling in the counterclockwise direction can be formed as the center O of the furnace 11 as viewed from above the furnace 11 (in FIG. 4).

また、図5に示すように、炉底空気ノズル30は、火炉11における各隅部に接近した炉壁にそれぞれ設けられる炉底空気ノズル30a,30b,30c,30dから構成されている。各炉底空気ノズル30a,30b,30c,30dは、火炉11内で、各燃焼バーナ21a,21b,21c,21dからの微粉炭混合気の下方に燃焼用空気を吹き込む。すると、火炉11の鉛直上方から見て(図5にて)火炉11の中心Oとして反時計周り方向に旋回する空気旋回流C11を形成することができる。そして、各炉底空気ノズル30a,30b,30c,30dは、それぞれ水平方向調整装置51a,51b,51c,51dが設けられており、燃焼用空気の噴出方向を水平方向に変更することができる。   Moreover, as shown in FIG. 5, the furnace bottom air nozzle 30 is comprised from the furnace bottom air nozzles 30a, 30b, 30c, and 30d provided in the furnace wall close | similar to each corner part in the furnace 11, respectively. Each furnace bottom air nozzle 30a, 30b, 30c, 30d blows combustion air in the furnace 11 below the pulverized coal mixture from each combustion burner 21a, 21b, 21c, 21d. As a result, an air swirl flow C11 swirling counterclockwise as the center O of the furnace 11 can be formed as viewed from above the furnace 11 (in FIG. 5). And each furnace bottom air nozzle 30a, 30b, 30c, 30d is provided with the horizontal direction adjustment apparatus 51a, 51b, 51c, 51d, respectively, and can change the injection direction of combustion air to a horizontal direction.

また、図6は、燃焼バーナの配置構成の第2変形実施形態を表す平面図、図7は、第2変形実施形態の炉底空気ノズルの配置構成を表す平面図である。   FIG. 6 is a plan view showing a second modified embodiment of the arrangement configuration of the combustion burner, and FIG. 7 is a plan view showing the arrangement configuration of the furnace bottom air nozzle of the second modified embodiment.

第2変形実施形態において、図6に示すように、燃焼バーナ21は、火炉11における対向する炉壁にそれぞれ設けられる燃焼バーナ21a,21b,21c,21d,21e,21fから構成されている。各燃焼バーナ21a,21b,21cと各燃焼バーナ21d,21e,21fは、火炉11内に対向して微粉炭混合気と燃焼用空気を吹き込む。   In the second modified embodiment, as shown in FIG. 6, the combustion burner 21 is composed of combustion burners 21 a, 21 b, 21 c, 21 d, 21 e, and 21 f provided on opposing furnace walls in the furnace 11. Each combustion burner 21a, 21b, 21c and each combustion burner 21d, 21e, 21f face the inside of the furnace 11 and blow in the pulverized coal mixture and the combustion air.

また、図7に示すように、炉底空気ノズル30は、火炉11における対向する炉壁にそれぞれ設けられる炉底空気ノズル30a,30b,30c,30d,30e,30fから構成されている。各炉底空気ノズル30a,30b,30cと炉底空気ノズル30d,30e,30fは、火炉11内で、各燃焼バーナ21a,21b,21c,21d,21e,21fからの微粉炭混合気の下方に対向して燃焼用空気を吹き込む。そして、各炉底空気ノズル30a,30c,30d,30fは、それぞれ水平方向調整装置51a,51c,51d,51fが設けられており、燃焼用空気の噴出方向を水平方向に所定角度(調整角度θ11)の範囲内で所定の角度に変更することができる。   Further, as shown in FIG. 7, the furnace bottom air nozzle 30 includes furnace bottom air nozzles 30 a, 30 b, 30 c, 30 d, 30 e, and 30 f provided on opposing furnace walls in the furnace 11. The furnace bottom air nozzles 30a, 30b, 30c and the furnace bottom air nozzles 30d, 30e, 30f are located in the furnace 11 below the pulverized coal mixture from the combustion burners 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f. Combustion air is blown in opposition. Each of the furnace bottom air nozzles 30a, 30c, 30d, and 30f is provided with a horizontal direction adjusting device 51a, 51c, 51d, and 51f, respectively, and the ejection direction of the combustion air is set to a predetermined angle (adjustment angle θ11). ) Can be changed to a predetermined angle.

このように構成された第1実施形態のボイラ10において、図1から図3に示すように、粉砕機27,28,29が駆動すると、供給された石炭が粉砕され、生成された微粉炭が搬送用空気により微粉炭供給管24,25,26を通して燃焼バーナ21,22,23に供給される。また、エアヒータ49で昇温された燃焼用空気が空気ダクト32により風箱31に供給されると共に、追加空気ダクト35により追加空気ノズル34に供給される。   In the boiler 10 of the first embodiment configured as described above, as shown in FIGS. 1 to 3, when the crushers 27, 28, and 29 are driven, the supplied coal is pulverized and the generated pulverized coal is The air is supplied to the combustion burners 21, 22 and 23 through the pulverized coal supply pipes 24, 25 and 26 by the conveying air. The combustion air heated by the air heater 49 is supplied to the wind box 31 by the air duct 32 and is supplied to the additional air nozzle 34 by the additional air duct 35.

すると、燃焼バーナ21,22,23は、微粉炭と搬送用空気とが混合した微粉炭混合気と燃焼用空気を火炉11に吹き込み、このときに着火することで火炎旋回流を形成する。また、炉底空気ノズル30は、燃焼用空気を火炉11における火炎旋回流より下方に吹き込む。更に、追加空気ノズル34は、追加空気を火炉11における火炎旋回流の上方に吹き込む。この火炉11では、微粉炭混合気と燃焼用空気とが燃焼して火炎旋回流が生じ、燃焼ガス(排ガス)が旋回しながら上昇する。   Then, the combustion burners 21, 22, and 23 blow a pulverized coal mixture in which pulverized coal and carrier air are mixed and combustion air into the furnace 11 and ignite at this time to form a flame swirl flow. The furnace bottom air nozzle 30 blows combustion air downward from the flame swirl flow in the furnace 11. Further, the additional air nozzle 34 blows additional air above the flame swirl flow in the furnace 11. In the furnace 11, the pulverized coal mixture and the combustion air are combusted to generate a flame swirl, and the combustion gas (exhaust gas) rises while swirling.

このとき、角度調整機構により燃焼バーナ21,22,23の噴出方向が下向きになったり、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の噴出量が減少したりすると、水平方向調整装置51(51a,51b,51c,51d)により炉底空気ノズル30(30a,30b,30c,30d)による燃焼用空気の噴出方向を火炉11の中心O側に変更する。すると、燃焼バーナ21,22,23からの微粉炭混合気と燃焼用空気とにより形成される火炎旋回流C1の下方に、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気により形成される空気旋回流C12が形成される。   At this time, if the jet direction of the combustion burners 21, 22, 23 is directed downward by the angle adjusting mechanism or the amount of combustion air jetted from the furnace bottom air nozzle 30 is reduced, the horizontal direction adjusting device 51 (51 a, 51 a, 51 b, 51 c, 51 d) changes the direction of combustion air injection by the furnace bottom air nozzle 30 (30 a, 30 b, 30 c, 30 d) to the center O side of the furnace 11. Then, an air swirl flow C12 formed by the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 below the flame swirl flow C1 formed by the pulverized coal mixture from the combustion burners 21, 22, 23 and the combustion air. Is formed.

この空気旋回流C12は、火炎旋回流C1より小径であることから、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の貫通力が強くなる。そのため、燃焼バーナ21,22,23の噴出方向が下向きになって火炎旋回流C1が強くなったり、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の噴出量が減少したりしても、炉底空気ノズル30から噴出される燃焼用空気が火炉11の中央部までに届きやすくなる。すると、火炉11における下部中央部で酸素不足が抑制され、炉底に残存している灰中の未燃分が適正に燃焼し、煙道13に流れる未燃分が減少する。   Since this air swirl flow C12 has a smaller diameter than the flame swirl flow C1, the penetration force of the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 becomes stronger. Therefore, even if the ejection direction of the combustion burners 21, 22, 23 is downward and the flame swirl flow C 1 becomes strong or the amount of combustion air ejected from the furnace bottom air nozzle 30 decreases, Combustion air ejected from the nozzle 30 can easily reach the center of the furnace 11. Then, oxygen shortage is suppressed in the lower center portion of the furnace 11, the unburned portion in the ash remaining at the bottom of the furnace is properly burned, and the unburned portion flowing through the flue 13 is reduced.

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46,47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41,42,43に導入され、燃焼ガスによって過熱される。過熱器41,42,43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44,45に導入され、再度過熱されてタービンに戻される。   Then, the water supplied from a water supply pump (not shown) is preheated by the economizers 46 and 47, then supplied to a steam drum (not shown) and heated while being supplied to each water pipe (not shown) on the furnace wall. Then, it becomes saturated steam and is sent to a steam drum (not shown). Further, saturated steam of a steam drum (not shown) is introduced into the superheaters 41, 42, and 43 and is heated by the combustion gas. The superheated steam generated by the superheaters 41, 42, 43 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 44 and 45, overheated again, and returned to the turbine.

その後、煙道13の節炭器46,47を通過した排ガスは、ガスダクト48にて、図示しない脱硝装置によりNOxなどの有害物質が除去され、電気集塵機により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 46 and 47 of the flue 13 is subjected to removal of harmful substances such as NOx by a denitration device (not shown) in the gas duct 48, particulate matter is removed by an electric dust collector, After the sulfur is removed, 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、固体燃料と燃焼用空気とを混合した微粉炭混合気を火炉11内に噴出する燃焼バーナ21,22,23と、燃焼バーナ21,22,23より鉛直方向の下方で燃焼用空気を火炉11内に噴出する炉底空気ノズル30と、炉底空気ノズル30による燃焼用空気の噴出方向を水平方向に調整可能な水平方向調整装置(空気噴出方向調整装置)51とを設けている。   As described above, in the boiler according to the first embodiment, the furnace 11 that has a hollow shape and is installed along the vertical direction, and the pulverized coal mixture in which the solid fuel and the combustion air are mixed are placed in the furnace 11. Combustion burners 21, 22, 23 to be ejected, a furnace bottom air nozzle 30 for injecting combustion air into the furnace 11 below the combustion burners 21, 22, 23, and combustion air by the furnace bottom air nozzle 30 And a horizontal direction adjusting device (air jet direction adjusting device) 51 capable of adjusting the jetting direction in the horizontal direction.

従って、ボイラ10の運転条件が変わると、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気が燃焼バーナ21,22,23からの微粉炭混合気の下方に十分に供給されないおそれがある。このとき、水平方向調整装置51は、炉底空気ノズル30による燃焼用空気の噴出方向を水平方向に調整する。そのため、炉底空気ノズル30は、火炉11における微粉炭混合気の噴出位置より下方に燃焼に必要な燃焼用空気を適切に供給することができる。その結果、火炉11内での燃料の燃焼を促進して未燃分の発生を抑制することができる。   Therefore, if the operating conditions of the boiler 10 change, the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 may not be sufficiently supplied below the pulverized coal mixture from the combustion burners 21, 22, and 23. At this time, the horizontal direction adjusting device 51 adjusts the ejection direction of the combustion air by the furnace bottom air nozzle 30 in the horizontal direction. Therefore, the furnace bottom air nozzle 30 can appropriately supply combustion air necessary for combustion below the position where the pulverized coal mixture is ejected in the furnace 11. As a result, the combustion of the fuel in the furnace 11 can be promoted to suppress the generation of unburned content.

第1実施形態のボイラでは、燃焼バーナ21,22,23は、微粉炭混合気の噴出方向を鉛直方向に調整可能な角度調整機構を有し、角度調整機構により燃焼バーナ21,22,23からの微粉炭混合気の噴出方向が下方側に調整されたとき、水平方向調整装置51は、炉底空気ノズル30による燃焼用空気の噴出方向を火炉11の中心O側に変更する。従って、燃焼バーナ21,22,23からの微粉炭混合気の噴出方向が下方側に調整されると、炉底空気ノズル30による微粉炭混合気の噴出位置より下方に噴出する燃焼用空気が火炉11の中央部に到達し難くなる。このとき、水平方向調整装置51により炉底空気ノズル30による燃焼用空気の噴出方向を火炉11の中心O側に変更する。すると、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気が微粉炭混合気の噴出位置より下方で、且つ、火炉11の中央部に到達し易くなり、火炉11内で燃料を効率的に燃焼することができる。   In the boiler according to the first embodiment, the combustion burners 21, 22, and 23 have an angle adjustment mechanism that can adjust the ejection direction of the pulverized coal mixture in the vertical direction. When the jet direction of the pulverized coal mixture is adjusted to the lower side, the horizontal direction adjusting device 51 changes the jet direction of the combustion air by the furnace bottom air nozzle 30 to the center O side of the furnace 11. Accordingly, when the jet direction of the pulverized coal mixture from the combustion burners 21, 22, and 23 is adjusted to the lower side, the combustion air jetted downward from the blast coal air jet position by the furnace bottom air nozzle 30 is the furnace. It becomes difficult to reach the center of 11. At this time, the horizontal direction adjusting device 51 changes the ejection direction of the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 to the center O side of the furnace 11. Then, the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 can easily reach the center of the furnace 11 below the position where the pulverized coal mixture is ejected, and the fuel can be efficiently burned in the furnace 11. it can.

第1実施形態のボイラでは、炉底空気ノズルから30の燃焼用空気の噴出量が減少したとき、水平方向調整装置51は、炉底空気ノズル30による燃焼用空気の噴出方向を火炉11の中心O側に変更する。従って、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の噴出量が減少すると、炉底空気ノズル30からの微粉炭混合気の噴出位置より下方に噴出する燃焼用空気が火炉11の中央部に到達し難くなる。このとき、水平方向調整装置51により炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の噴出方向を火炉11の中心O側に変更する。すると、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気が微粉炭混合気の噴出位置より下方で、且つ、火炉11の中央部に到達し易くなり、火炉11内で燃料を効率的に燃焼することができる。   In the boiler according to the first embodiment, when the amount of combustion air 30 discharged from the furnace bottom air nozzle decreases, the horizontal direction adjusting device 51 sets the direction of combustion air injection from the furnace bottom air nozzle 30 to the center of the furnace 11. Change to O side. Therefore, when the amount of combustion air ejected from the furnace bottom air nozzle 30 decreases, the combustion air ejected downward from the position where the pulverized coal mixture is ejected from the furnace bottom air nozzle 30 reaches the center of the furnace 11. It becomes difficult. At this time, the horizontal direction adjusting device 51 changes the ejection direction of the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 to the center O side of the furnace 11. Then, the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 can easily reach the center of the furnace 11 below the position where the pulverized coal mixture is ejected, and the fuel can be efficiently burned in the furnace 11. it can.

第1実施形態のボイラでは、水平方向調整装置51は、炉底空気ノズル30による燃焼用空気の噴出方向を燃焼バーナ21,22,23による微粉炭混合気の噴出方向とは別に水平方向に調整可能としている。従って、微粉炭混合気の噴出方向に拘わらず、燃焼用空気の噴出方向を水平方向に調整することができ、火炉11の燃焼状態が変動しても、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気を微粉炭混合気の噴出位置より下方で、且つ、火炉11の中央部に到達させることができる。   In the boiler according to the first embodiment, the horizontal adjustment device 51 adjusts the injection direction of the combustion air by the furnace bottom air nozzle 30 in the horizontal direction separately from the injection direction of the pulverized coal mixture by the combustion burners 21, 22, and 23. It is possible. Therefore, regardless of the ejection direction of the pulverized coal mixture, the ejection direction of the combustion air can be adjusted to the horizontal direction, and even if the combustion state of the furnace 11 fluctuates, the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 Can reach the center of the furnace 11 below the position where the pulverized coal mixture is ejected.

[第2実施形態]
図8は、第2実施形態の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。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating a 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8に示すように、炉底空気ノズル30による燃焼用空気の噴出方向を鉛直方向に調整可能な空気噴出方向調整装置としての鉛直方向調整装置52が設けられている。この場合、鉛直方向調整装置52は、各燃焼バーナ21,22,23と独立して炉底空気ノズル30を鉛直方向に移動調整することができる。   In the second embodiment, as shown in FIG. 8, a vertical direction adjustment device 52 is provided as an air injection direction adjustment device capable of adjusting the injection direction of combustion air by the furnace bottom air nozzle 30 in the vertical direction. In this case, the vertical direction adjusting device 52 can move and adjust the furnace bottom air nozzle 30 in the vertical direction independently of the combustion burners 21, 22, and 23.

ボイラ10の定格運転にて、各燃焼バーナ21,22,23は、火炉11内に微粉炭混合気と燃焼用空気を吹き込み、各炉底空気ノズル30は、燃焼バーナ23の下方で火炉11内に燃焼用空気を吹き込む。ところが、ボイラ10は、必要に応じて運転条件が変化するものであり、火炉11内の燃焼状態も変化する。即ち、角度調整機構により燃焼バーナ21,22,23の噴出方向が下向きになると、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の噴出領域での火炎旋回流C1が強くなり、炉底空気ノズル30から噴出される燃焼用空気が火炉の中央部に届かないおそれがある。また、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の噴出量が減少すると、この燃焼用空気の流速が低下し、炉底空気ノズル30から噴出される燃焼用空気が火炉の中央部に届かないおそれがある。すると、火炉11は、下部中央部で酸素不足となり、炉底に残存している灰中の未燃分が燃焼しないまま上昇し、煙道13に流れてしまう。   In the rated operation of the boiler 10, each combustion burner 21, 22, 23 blows pulverized coal mixture and combustion air into the furnace 11, and each furnace bottom air nozzle 30 is located in the furnace 11 below the combustion burner 23. Blow in combustion air. However, the operating condition of the boiler 10 changes as necessary, and the combustion state in the furnace 11 also changes. That is, when the jet direction of the combustion burners 21, 22, 23 is directed downward by the angle adjustment mechanism, the flame swirl flow C <b> 1 in the jet region of the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 becomes strong, and the furnace bottom air nozzle 30 There is a risk that the combustion air that is ejected may not reach the center of the furnace. Further, if the amount of combustion air ejected from the furnace bottom air nozzle 30 decreases, the flow velocity of the combustion air decreases, and the combustion air ejected from the furnace bottom air nozzle 30 may not reach the center of the furnace. There is. Then, the furnace 11 becomes deficient in oxygen at the lower center portion, and the unburned portion in the ash remaining at the bottom of the furnace rises without burning and flows into the flue 13.

そこで、本実施形態では、各燃焼バーナ21,22,23から噴出される微粉炭混合気と燃焼用空気の噴出領域の下方中央領域で、炉底空気ノズル30から噴出される燃焼用空気の到達量が減少すると、鉛直方向調整装置52により炉底空気ノズル30による燃焼用空気の噴出方向を火炉11の下方側に変更する。   Therefore, in the present embodiment, the arrival of the combustion air ejected from the furnace bottom air nozzle 30 in the lower central region of the pulverized coal mixture ejected from each combustion burner 21, 22, 23 and the combustion air ejection region. When the amount is decreased, the vertical direction adjusting device 52 changes the direction of ejection of the combustion air by the furnace bottom air nozzle 30 to the lower side of the furnace 11.

火炉11における各隅部に設けられる4つの炉底空気ノズル30は、それぞれ鉛直方向調整装置52が設けられている。各鉛直方向調整装置52は、炉底空気ノズル30による燃焼用空気の噴出方向を鉛直方向に変更することができる。例えば、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の噴出方向を火炉11の下方側に変更すると、噴出された燃焼用空気が火炉11の下方側に流れてから上昇するため、その滞留時間を長くすることができる。   Each of the four furnace bottom air nozzles 30 provided at each corner of the furnace 11 is provided with a vertical direction adjusting device 52. Each vertical direction adjusting device 52 can change the ejection direction of the combustion air by the furnace bottom air nozzle 30 to the vertical direction. For example, if the ejection direction of the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 is changed to the lower side of the furnace 11, the jetted combustion air rises after flowing to the lower side of the furnace 11. can do.

鉛直方向調整装置52による炉底空気ノズル30の鉛直方向における調整角度θ2は、0度から30度であり、望ましくは、5度から20度がよい。   The adjustment angle θ2 in the vertical direction of the furnace bottom air nozzle 30 by the vertical direction adjusting device 52 is 0 degrees to 30 degrees, and preferably 5 degrees to 20 degrees.

そのため、角度調整機構により燃焼バーナ21,22,23の噴出方向が下向きになったり、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の噴出量が減少したりすると、鉛直方向調整装置52により炉底空気ノズル30による燃焼用空気の噴出方向を火炉11の下方側に変更する。すると、燃焼バーナ21,22,23からの微粉炭混合気と燃焼用空気とにより形成される火炎旋回流のより下方に、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の噴出により形成される空気旋回流が形成される。   Therefore, when the jet direction of the combustion burners 21, 22, 23 is directed downward by the angle adjustment mechanism or the amount of combustion air jetted from the furnace bottom air nozzle 30 is reduced, The ejection direction of the combustion air from the nozzle 30 is changed to the lower side of the furnace 11. Then, the air swirl formed by the ejection of the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 below the flame swirl flow formed by the pulverized coal mixture from the combustion burners 21, 22 and 23 and the combustion air. A flow is formed.

炉底空気ノズル30からの燃焼用空気は、下方領域に噴出されることから、燃焼用空気が火炉11の中心部に到達した後に上昇流により上昇させられるまでに時間を要し、このときの移動距離が長くなる。そのため、燃焼バーナ21,22,23の噴出方向が下向きになって火炎旋回流が強くなったり、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の噴出量が減少したりしても、炉底空気ノズル30から噴出される燃焼用空気が火炉11の中央部までに届きやすくなる。すると、火炉11における下部中央部で酸素不足が抑制され、炉底に残存している灰中の未燃分が適正に燃焼し、煙道13に流れる未燃分が減少する。   Since the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 is ejected to the lower region, it takes time until the combustion air is raised by the upward flow after reaching the center of the furnace 11. The moving distance becomes longer. Therefore, even if the jet direction of the combustion burners 21, 22, 23 is downward and the flame swirl flow becomes strong or the amount of combustion air jetted from the furnace bottom air nozzle 30 decreases, the furnace bottom air nozzle Combustion air ejected from 30 can easily reach the center of the furnace 11. Then, oxygen shortage is suppressed in the lower center portion of the furnace 11, the unburned portion in the ash remaining at the bottom of the furnace is properly burned, and the unburned portion flowing through the flue 13 is reduced.

このように第2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、固体燃料と燃焼用空気とを混合した微粉炭混合気を火炉11内に噴出する燃焼バーナ21,22,23と、燃焼バーナ21,22,23より鉛直方向の下方で燃焼用空気を火炉11内に噴出する炉底空気ノズル30と、炉底空気ノズル30による燃焼用空気の噴出方向を鉛直方向に調整可能な鉛直方向調整装置(空気噴出方向調整装置)52とを設けている。   As described above, in the boiler according to the second embodiment, the furnace 11 that has a hollow shape and is installed along the vertical direction, and the pulverized coal mixture in which the solid fuel and the combustion air are mixed are placed in the furnace 11. Combustion burners 21, 22, 23 to be ejected, a furnace bottom air nozzle 30 for injecting combustion air into the furnace 11 below the combustion burners 21, 22, 23, and combustion air by the furnace bottom air nozzle 30 And a vertical direction adjusting device (air jet direction adjusting device) 52 capable of adjusting the jet direction of the gas in the vertical direction.

従って、ボイラ10の運転条件が変わると、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気が燃焼バーナ21,22,23からの微粉炭混合気の下方に十分に供給されないおそれがある。このとき、鉛直方向調整装置52は、炉底空気ノズル30による燃焼用空気の噴出方向を鉛直方向に調整する。そのため、炉底空気ノズル30は、火炉11における微粉炭混合気の噴出位置より下方に燃焼に必要な燃焼用空気を適切に供給することができる。その結果、火炉11内での燃料の燃焼を促進して未燃分の発生を抑制することができる。   Therefore, if the operating conditions of the boiler 10 change, the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 may not be sufficiently supplied below the pulverized coal mixture from the combustion burners 21, 22, and 23. At this time, the vertical direction adjusting device 52 adjusts the ejection direction of the combustion air by the furnace bottom air nozzle 30 in the vertical direction. Therefore, the furnace bottom air nozzle 30 can appropriately supply combustion air necessary for combustion below the position where the pulverized coal mixture is ejected in the furnace 11. As a result, the combustion of the fuel in the furnace 11 can be promoted to suppress the generation of unburned content.

第2実施形態のボイラでは、鉛直方向調整装置52は、炉底空気ノズル30による燃焼用空気の噴出方向を燃焼バーナ21,22,23による微粉炭混合気の噴出方向とは別に鉛直方向に調整可能としている。従って、微粉炭混合気の噴出方向に拘わらず、燃焼用空気の噴出方向を鉛直方向に調整することができ、火炉11の燃焼状態が変動しても、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気を微粉炭混合気の噴出位置より下方で、且つ、火炉11の中央部に到達させることができる。   In the boiler according to the second embodiment, the vertical direction adjusting device 52 adjusts the jet direction of the combustion air by the furnace bottom air nozzle 30 in the vertical direction separately from the jet direction of the pulverized coal mixture by the combustion burners 21, 22, and 23. It is possible. Therefore, regardless of the ejection direction of the pulverized coal mixture, the ejection direction of the combustion air can be adjusted to the vertical direction, and even if the combustion state of the furnace 11 fluctuates, the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 Can reach the center of the furnace 11 below the position where the pulverized coal mixture is ejected.

[第3実施形態]
図9は、第3実施形態の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. 9 is a schematic configuration diagram illustrating a boiler according to the 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9に示すように、ボイラ10は、火炉11と燃焼装置12と煙道13を有している。燃焼装置12は、火炉11を構成する火炉壁(伝熱管)の下部に設けられる複数の燃焼バーナ21,22,23により構成されている。また、火炉11は、燃焼バーナ21,22,23の装着位置より下方に位置して炉底空気ノズル30が設けられている。また、火炉11は、燃焼バーナ21,22,23の装着位置より上方に位置して追加空気ノズル34が設けられている。   In 3rd Embodiment, as shown in FIG. 9, the boiler 10 has the furnace 11, the combustion apparatus 12, and the flue 13. As shown in FIG. The combustion device 12 includes a plurality of combustion burners 21, 22, and 23 that are provided below a furnace wall (heat transfer tube) that constitutes the furnace 11. Further, the furnace 11 is provided below the mounting position of the combustion burners 21, 22, and 23 and is provided with a furnace bottom air nozzle 30. Further, the furnace 11 is provided above the mounting positions of the combustion burners 21, 22 and 23 and provided with an additional air nozzle 34.

そして、炉底空気ノズル30による燃焼用空気の噴出方向を水平方向に調整可能な水平方向調整装置51と、炉底空気ノズル30による燃焼用空気の噴出方向を鉛直方向に調整可能な鉛直方向調整装置52が設けられている。   And the horizontal direction adjustment apparatus 51 which can adjust the ejection direction of the combustion air by the furnace bottom air nozzle 30 to a horizontal direction, and the vertical direction adjustment which can adjust the ejection direction of the combustion air by the furnace bottom air nozzle 30 to a vertical direction A device 52 is provided.

また、火炉11は、下端部にホッパ61が設けられており、微粉炭の灰や未燃分を貯留可能となっている。火炉11は、このホッパ61の底部に落下した微粉炭の未燃分量を計測する第1未燃分量計測装置62が設けられている。火炉11は、煙道13における節炭器47より排ガスの流れ方向の下流側に排ガス中の微粉炭の未燃分量を計測する第2未燃分量計測装置63が設けられている。この各未燃分量計測装置62,63は、例えば、マイクロウェーブ装置、燃焼−CO検出器、レーザ誘起装置などを用いればよく、また、これらの装置以外のものを用いてもよい。第1未燃分量計測装置62及び第2未燃分量計測装置63は、未燃分分析装置64が接続され、未燃分分析装置64は、各未燃分量計測装置62,63の検出結果に基づいて火炉11と煙道13における未燃分量の増減傾向を分析する。 Further, the furnace 11 is provided with a hopper 61 at the lower end portion, and can store ash and unburned pulverized coal. The furnace 11 is provided with a first unburned amount measuring device 62 that measures the unburned amount of pulverized coal that has fallen to the bottom of the hopper 61. The furnace 11 is provided with a second unburned amount measuring device 63 for measuring the unburned amount of pulverized coal in the exhaust gas downstream of the economizer 47 in the flue 13 in the flow direction of the exhaust gas. For example, a microwave device, a combustion-CO 2 detector, a laser induction device, or the like may be used as each of the unburned amount measuring devices 62 and 63, and devices other than these devices may be used. The first unburned amount measuring device 62 and the second unburned amount measuring device 63 are connected to the unburned amount analyzing device 64, and the unburned amount analyzing device 64 receives the detection results of the unburned amount measuring devices 62 and 63. Based on this, the increasing / decreasing tendency of the unburned amount in the furnace 11 and the flue 13 is analyzed.

制御装置65は、水平方向調整装置51及び鉛直方向調整装置52と未燃分分析装置64に接続されている。この制御装置65は、未燃分分析装置64の分析結果に応じて水平方向調整装置51及び鉛直方向調整装置52の作動を制御(フィードバック制御)することができる。具体的に、制御装置65は、微粉炭の未燃分量が増加すると、水平方向調整装置51及び鉛直方向調整装置52により炉底空気ノズル30の噴出方向を調整する。   The control device 65 is connected to the horizontal direction adjustment device 51, the vertical direction adjustment device 52, and the unburned component analysis device 64. The control device 65 can control (feedback control) the operations of the horizontal direction adjusting device 51 and the vertical direction adjusting device 52 according to the analysis result of the unburned component analyzing device 64. Specifically, when the unburned amount of pulverized coal increases, the control device 65 adjusts the ejection direction of the furnace bottom air nozzle 30 using the horizontal direction adjustment device 51 and the vertical direction adjustment device 52.

そのため、燃焼バーナ21,22,23は、微粉炭混合気と燃焼用空気を火炉11に吹き込み、このときに着火することで火炎旋回流を形成する。また、炉底空気ノズル30は、燃焼用空気を火炉11における火炎旋回流より下方に吹き込む。すると、微粉炭混合気と燃焼用空気とが燃焼して火炎旋回流が生じ、燃焼ガス(排ガス)が旋回しながら上昇する。   Therefore, the combustion burners 21, 22, and 23 blow a pulverized coal mixture and combustion air into the furnace 11 and ignite at this time to form a flame swirl flow. The furnace bottom air nozzle 30 blows combustion air downward from the flame swirl flow in the furnace 11. Then, the pulverized coal mixture and the combustion air are combusted to generate a flame swirl, and the combustion gas (exhaust gas) rises while swirling.

このとき、ボイラ10の運転条件が変更されると、燃焼バーナ21,22,23からの微粉炭混合気の噴出方向が変わったり、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の噴出量が変動したりする。そのため、第1未燃分量計測装置62は、火炉11のホッパ61に落下した微粉炭の未燃分量を計測し、未燃分分析装置64に出力する。また、第2未燃分量計測装置63は、煙道13を流れる排ガス中の微粉炭の未燃分量を計測し、未燃分分析装置64に出力する。未燃分分析装置64は、各未燃分量計測装置62,63の検出結果に基づいて微粉炭の未燃分量の増減傾向を分析して制御装置65に出力する。制御装置65は、未燃分分析装置64の分析結果に応じてホッパ61に落下した微粉炭の未燃分量と煙道13を流れる排ガス中の微粉炭の未燃分量が減少するように、水平方向調整装置51及び鉛直方向調整装置52により炉底空気ノズル30の噴出方向を調整する。   At this time, if the operating conditions of the boiler 10 are changed, the direction of jetting of the pulverized coal mixture from the combustion burners 21, 22, 23 changes, or the quantity of jetting of combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 varies. Or Therefore, the first unburned amount measuring device 62 measures the unburned amount of the pulverized coal that has fallen on the hopper 61 of the furnace 11 and outputs it to the unburned amount analyzing device 64. The second unburned amount measuring device 63 measures the unburned amount of pulverized coal in the exhaust gas flowing through the flue 13 and outputs the measured amount to the unburned component analyzing device 64. The unburned amount analyzing device 64 analyzes the increase / decrease tendency of the unburned amount of pulverized coal based on the detection results of the unburned amount measuring devices 62 and 63 and outputs it to the control device 65. The control device 65 is arranged so that the unburned amount of the pulverized coal dropped on the hopper 61 and the unburned amount of the pulverized coal in the exhaust gas flowing through the flue 13 are reduced according to the analysis result of the unburned component analyzer 64. The ejection direction of the furnace bottom air nozzle 30 is adjusted by the direction adjusting device 51 and the vertical direction adjusting device 52.

即ち、制御装置65は、微粉炭の未燃分量が増加すると、水平方向調整装置51により炉底空気ノズル30による燃焼用空気の噴出方向を火炉11の中心側に変更する。すると、燃焼バーナ21,22,23からの微粉炭混合気と燃焼用空気とにより形成される火炎旋回流の下方に、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気により形成される小径の空気旋回流が形成され、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の貫通力が強くなる。そのため、炉底空気ノズル30から噴出される燃焼用空気が火炉11の中央部までに届きやすくなり、火炉11における下部中央部で酸素不足が抑制され、炉底に残存している灰中の未燃分が適正に燃焼し、煙道13に流れる未燃分が減少する。   That is, when the amount of unburned coal in the pulverized coal increases, the control device 65 changes the ejection direction of the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 to the center side of the furnace 11 by the horizontal direction adjusting device 51. Then, a small-diameter air swirl flow formed by the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 below the flame swirl flow formed by the pulverized coal mixture from the combustion burners 21, 22 and 23 and the combustion air. And the penetration force of the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 is strengthened. Therefore, the combustion air ejected from the furnace bottom air nozzle 30 can easily reach the center of the furnace 11, oxygen shortage is suppressed at the lower center of the furnace 11, and the unresolved ash remaining in the furnace bottom remains in the ash. The fuel is properly burned and the unburned fuel flowing through the flue 13 is reduced.

また、制御装置65は、微粉炭の未燃分量が増加すると、鉛直方向調整装置52により炉底空気ノズル30による燃焼用空気の噴出方向を火炉11の下方側に変更する。すると、燃焼バーナ21,22,23からの微粉炭混合気と燃焼用空気とにより形成される火炎旋回流のより下方に、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の噴出により形成される空気旋回流が形成され、燃焼用空気が火炉11の中心部に到達した後に上昇流により上昇させられるまでに時間を要し、このときの移動距離が長くなる。そのため、炉底空気ノズル30から噴出される燃焼用空気が火炉11の中央部までに届きやすくなり、火炉11における下部中央部で酸素不足が抑制され、炉底に残存している灰中の未燃分が適正に燃焼し、煙道13に流れる未燃分が減少する。   Further, when the amount of unburned coal in the pulverized coal increases, the control device 65 changes the ejection direction of the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 to the lower side of the furnace 11 by the vertical direction adjusting device 52. Then, the air swirl formed by the ejection of the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 below the flame swirl flow formed by the pulverized coal mixture from the combustion burners 21, 22 and 23 and the combustion air. A flow is formed, and it takes time until the combustion air reaches the center of the furnace 11 and is raised by the upward flow, and the moving distance at this time becomes long. Therefore, the combustion air ejected from the furnace bottom air nozzle 30 can easily reach the center of the furnace 11, oxygen shortage is suppressed at the lower center of the furnace 11, and the unresolved ash remaining in the furnace bottom remains in the ash. The fuel is properly burned and the unburned fuel flowing through the flue 13 is reduced.

この場合、制御装置65は、微粉炭の未燃分量が増加したとき、水平方向調整装置51または鉛直方向調整装置52を作動するが、水平方向調整装置51と鉛直方向調整装置52の両方を作動してもよい。   In this case, the control device 65 operates the horizontal adjustment device 51 or the vertical adjustment device 52 when the amount of unburned pulverized coal increases, but operates both the horizontal adjustment device 51 and the vertical adjustment device 52. May be.

このように第3実施形態のボイラにあっては、火炉11の底部に落下した微粉炭の未燃分量を計測する第1未燃分量計測装置62と、火炉11から煙道13に流れる排ガスの未燃分量を計測する第2未燃分量計測装置63と、各未燃分量計測装置62,63の計測結果に応じて水平方向調整装置51と鉛直方向調整装置52を作動する制御装置65とを設けている。   As described above, in the boiler according to the third embodiment, the first unburned amount measuring device 62 that measures the unburned amount of the pulverized coal falling on the bottom of the furnace 11, and the exhaust gas flowing from the furnace 11 to the flue 13. A second unburned amount measuring device 63 that measures the unburned amount, and a control device 65 that operates the horizontal direction adjusting device 51 and the vertical direction adjusting device 52 according to the measurement results of the unburned amount measuring devices 62 and 63. Provided.

従って、制御装置65は、火炉11の底部に落下した微粉炭の未燃分量や煙道13に流れる排ガスの未燃分量に応じて水平方向調整装置51や鉛直方向調整装置52により炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の噴出方向を調整することとなり、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気を微粉炭混合気の噴出位置より下方で、且つ、火炉11の中央部に到達させることができ、石炭の未燃分の発生を抑制することができる。   Therefore, the control device 65 uses the horizontal adjustment device 51 and the vertical adjustment device 52 to adjust the bottom air nozzle according to the unburned amount of pulverized coal that has fallen to the bottom of the furnace 11 and the unburned amount of the exhaust gas flowing through the flue 13. The direction of jetting of combustion air from 30 is adjusted, and the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 can reach the center of the furnace 11 below the jetting position of the pulverized coal mixture. The generation of unburned coal can be suppressed.

なお、上述した第3実施形態では、制御装置65が水平方向調整装置51や鉛直方向調整装置52を調整可能としたが、この構成に限定されるものではない。例えば、火炉11の底部に落下した微粉炭の未燃分量や煙道13に流れる排ガスの未燃分量に応じて、作業者が手動により水平方向調整装置51や鉛直方向調整装置52を調整してもよい。   In the third embodiment described above, the control device 65 can adjust the horizontal direction adjustment device 51 and the vertical direction adjustment device 52. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the operator manually adjusts the horizontal direction adjustment device 51 and the vertical direction adjustment device 52 according to the unburned amount of pulverized coal falling on the bottom of the furnace 11 and the unburned amount of exhaust gas flowing through the flue 13. Also good.

また、上述した実施形態では、燃焼バーナ21,22,23からの微粉炭混合気の噴出方向が下方側に調整されたとき、または、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気の噴出量が減少したとき、炉底空気ノズル30による燃焼用空気の噴出方向を変更するように構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、炉底空気ノズル30からの燃焼用空気が火炉11の中心部側に到達し難いボイラ10の運転状態で、炉底空気ノズル30による燃焼用空気の噴出方向を変更すると有効的である。   Further, in the above-described embodiment, when the jet direction of the pulverized coal mixture from the combustion burners 21, 22, 23 is adjusted to the lower side, or the amount of combustion air ejected from the furnace bottom air nozzle 30 decreases. In this case, the configuration is such that the direction in which the combustion air is ejected by the furnace bottom air nozzle 30 is changed. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, it is effective to change the ejection direction of the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 in the operating state of the boiler 10 in which the combustion air from the furnace bottom air nozzle 30 is difficult to reach the center of the furnace 11.

また、上述した実施形態では、火炉11に対して3段の燃焼バーナ21,22,23を設定したが、2段でも、4段以上であってもよい。また、粉砕機27,28,29の個数も実施形態に限定されるものではない。   In the above-described embodiment, the three-stage combustion burners 21, 22, and 23 are set for the furnace 11, but the number may be two or four or more. Further, the number of pulverizers 27, 28, 29 is not limited to the 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、固体燃料としては、石炭以外に、バイオマスや石油コークス、石油残渣などを使用するボイラであってもよい。   In the above-described embodiment, the boiler of the present invention is a coal-fired boiler, but the solid fuel may be a boiler using biomass, petroleum coke, petroleum residue, or the like in addition to coal.

10 ボイラ
11 火炉
12 燃焼装置
13 煙道
21,22,23 燃焼バーナ
24,25,26 微粉炭供給管
27,28,29 粉砕機
30 炉底空気ノズル
31 風箱
32 空気ダクト
34 追加空気ノズル
41,42,43 過熱器(熱交換器)
44,45 再熱器(熱交換器)
46,47 節炭器(熱交換器)
51 水平方向調整装置
52 鉛直方向調整装置
61 ホッパ
62 第1未燃分量計測装置
63 第2未燃分量計測装置
64 未燃分分析装置
65 制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Boiler 11 Furnace 12 Combustion device 13 Flue 21, 22, 23 Combustion burner 24, 25, 26 Pulverized coal supply pipe 27, 28, 29 Crusher 30 Furnace bottom air nozzle 31 Wind box 32 Air duct 34 Additional air nozzle 41, 42,43 Superheater (heat exchanger)
44, 45 Reheater (heat exchanger)
46, 47 economizer (heat exchanger)
51 horizontal direction adjusting device 52 vertical direction adjusting device 61 hopper 62 first unburned amount measuring device 63 second unburned amount measuring device 64 unburned amount analyzing device 65 control device

Claims (8)

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とを混合した燃料ガスを前記火炉内に噴出する燃焼バーナと、
前記燃焼バーナより鉛直方向の下方で燃焼用空気を前記火炉内に噴出する炉底空気ノズルと、
前記炉底空気ノズルによる燃焼用空気の噴出方向を水平方向または鉛直方向に調整可能な空気噴出方向調整装置と、
を備え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 for injecting fuel gas mixed with solid fuel and combustion air into the furnace;
A bottom air nozzle for injecting combustion air into the furnace below the combustion burner in a vertical direction;
An air ejection direction adjusting device capable of adjusting the ejection direction of combustion air by the furnace bottom air nozzle in a horizontal direction or a vertical direction;
A boiler characterized by comprising.
前記燃焼バーナは、燃料ガスの噴出方向を鉛直方向に調整可能な角度調整機構を有し、前記角度調整機構により前記燃焼バーナからの燃料ガスの噴出方向が下方側に調整されたとき、前記空気噴出方向調整装置は、前記炉底空気ノズルによる燃焼用空気の噴出方向を前記火炉の中心側または前記火炉の下方側に変更することを特徴とする請求項1に記載のボイラ。   The combustion burner has an angle adjustment mechanism capable of adjusting a fuel gas injection direction to a vertical direction, and when the fuel gas injection direction from the combustion burner is adjusted downward by the angle adjustment mechanism, the air burner 2. The boiler according to claim 1, wherein the jet direction adjusting device changes a jet direction of combustion air by the furnace bottom air nozzle to a center side of the furnace or a lower side of the furnace. 前記炉底空気ノズルからの燃焼用空気の噴出量が減少したとき、前記空気噴出方向調整装置は、前記炉底空気ノズルによる燃焼用空気の噴出方向を前記火炉の中心側または前記火炉の下方側に変更することを特徴とする請求項1に記載のボイラ。   When the amount of ejection of combustion air from the furnace bottom air nozzle decreases, the air ejection direction adjusting device sets the ejection direction of combustion air by the furnace bottom air nozzle to the center side of the furnace or the lower side of the furnace The boiler according to claim 1, wherein the boiler is changed to 前記全空気噴出方向調整装置は、前記炉底空気ノズルによる燃焼用空気の噴出方向を前記燃焼バーナによる燃料ガスの噴出方向とは別に水平方向に調整可能な水平方向調整装置を有す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ボイラ。   The all-air ejection direction adjusting device has a horizontal direction adjusting device capable of adjusting the ejection direction of the combustion air by the furnace bottom air nozzle in the horizontal direction separately from the ejection direction of the fuel gas by the combustion burner. The boiler according to any one of claims 1 to 3. 前記空気噴出方向調整装置は、前記炉底空気ノズルによる燃焼用空気の噴出方向を前記燃焼バーナによる燃料ガスの噴出方向とは別に鉛直方向に調整可能な鉛直方向調整装置を有す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。   The air jet direction adjusting device includes a vertical direction adjusting device capable of adjusting a jet direction of combustion air by the furnace bottom air nozzle in a vertical direction separately from a jet direction of fuel gas by the combustion burner. The boiler according to any one of claims 1 to 4. 前記火炉の底部に落下した固体燃料の未燃分量を計測する第1未燃分量計測装置が設けられ、前記第1未燃分量計測装置の計測結果に応じて前記空気噴出方向調整装置を作動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ボイラ。   A first unburned amount measuring device that measures the unburned amount of the solid fuel that has fallen to the bottom of the furnace is provided, and operates the air ejection direction adjusting device according to the measurement result of the first unburned amount measuring device. The boiler as described in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. 前記火炉から煙道に流れる排ガスの未燃分量を計測する第2未燃分量計測装置が設けられ、前記第2未燃分量計測装置の計測結果に応じて前記空気噴出方向調整装置を作動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ボイラ。   A second unburned amount measuring device for measuring an unburned amount of exhaust gas flowing from the furnace to the flue is provided, and the air ejection direction adjusting device is operated according to a measurement result of the second unburned amount measuring device; The boiler as described in any one of Claims 1-5 characterized by these. 前記未燃分量が増加すると、前記空気噴出方向調整装置により前記炉底空気ノズルによる燃焼用空気の噴出方向を前記火炉の中心側または前記火炉の下方側に変更することを特徴とする請求項6または請求項7に記載のボイラ。   7. When the unburned amount increases, the air jet direction adjusting device changes the jet direction of combustion air from the furnace bottom air nozzle to the center side of the furnace or the lower side of the furnace. Or the boiler of Claim 7.
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