JP2017150712A

JP2017150712A - Boiler

Info

Publication number: JP2017150712A
Application number: JP2016032495A
Authority: JP
Inventors: 章泰岡元; Akiyasu Okamoto; 和貴小原; Kazuki Obara; 田中　隆一郎; Ryuichiro Tanaka; 隆一郎田中; 義倫山崎; Yoshinori Yamasaki
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2016-02-23
Filing date: 2016-02-23
Publication date: 2017-08-31
Anticipated expiration: 2036-02-23
Also published as: JP6715026B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a boiler capable of suppressing adhesion of slag while inhibiting deterioration of a combustion state in a furnace.SOLUTION: A boiler includes: a furnace; a burner unit that is installed on a wall surface of the furnace, has one tip portion side facing inside of the furnace and the other base portion side extending to outside of the furnace and includes a petroleum coke burner injecting petroleum coke to the furnace and a wind box connected to an end portion on the base portion side of the petroleum coke burner to supply air to the petroleum coke burner; a heat exchanger for exchanging heat between fuel injected from the burner unit into the furnace and combustion gas generated by combustion of air to recover heat; and an exhaust gas supply device having a burner protection air supply section for supplying exhaust gas flowing downstream of the heat exchanger from the side surface of the petroleum coke burner toward the petroleum coke burner.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、石油コークスバーナを有するボイラに関する。 The present invention relates to a boiler having an oil coke burner.

石炭焚きボイラ等、微粉炭等の固形燃料を燃焼させるボイラは、固体燃料バーナ（固形燃料を噴射するバーナ）から火炉内に固形燃料を噴射し、火炉内で固形燃料を燃焼させる。燃料を燃焼させるボイラ、特に固形燃料を燃焼させるボイラでは、燃焼の未燃分または燃焼した灰等がクリンカ（スラグ）として火炉の壁面に付着する。 A boiler that burns solid fuel such as pulverized coal, such as a coal-fired boiler, injects solid fuel into a furnace from a solid fuel burner (a burner that injects solid fuel), and burns the solid fuel in the furnace. In a boiler that burns fuel, particularly a boiler that burns solid fuel, unburned portion of combustion or burned ash adheres to the wall surface of the furnace as clinker (slag).

ここで、燃料として石油コークス（ＰＣ：Petroleum Coke）を燃焼させる石油コークスバーナを有するボイラがある。石油コークスバーナは、運転時にスラグが火炉の壁面やバーナに付着しやすい。石油コークスバーナを有するボイラは、バーナ及びバーナの周辺部に付着するスラグが多くなると、運転効率が下がった状態で運転することになる。また、バーナ及びバーナの周辺部に付着したスラグが燃料の供給や、空気の供給、点火の制御に障害となる恐れもある。または、メンテナンスのために運転を停止すると、運転できる期間が短くなり運転効率も低下する。さらには、バーナ及びバーナの周辺部に付着したスラグは、冷却されると硬化して凝固するので、メンテナンス時でのスラグ除去は容易ではなくなる。特許文献１には、スラッギング抑制剤と冷媒を注入する方法が記載されている。 Here, there is a boiler having a petroleum coke burner that burns petroleum coke (PC) as fuel. Oil coke burners tend to adhere to slag walls and burners during operation. When a boiler having an oil coke burner has a lot of slag adhering to the burner and the peripheral portion of the burner, the boiler is operated with reduced operation efficiency. Moreover, the slag adhering to the burner and the peripheral part of the burner may obstruct fuel supply, air supply, and ignition control. Alternatively, when the operation is stopped for maintenance, the operation period is shortened and the operation efficiency is also reduced. Furthermore, since the slag adhering to the burner and the peripheral part of the burner is hardened and solidified when cooled, it is not easy to remove the slag at the time of maintenance. Patent Document 1 describes a method of injecting a slagging inhibitor and a refrigerant.

特開昭６２−７７５０８号公報JP-A-62-77508

しかしながら、特許文献１に記載の装置のように、スラッギング抑制剤を供給する構造では、投入するスラッギング抑制剤が必要となる。また、燃焼領域の酸素濃度を低下させることで、スラグの付着を抑制することができるが、酸素濃度が低下すると石油コークスバーナでの石油コークスの燃焼条件が悪化し、火炉内での燃焼状態が悪化してしまう。 However, in the structure in which the slagging inhibitor is supplied as in the apparatus described in Patent Document 1, the slagging inhibitor to be added is required. In addition, slag adhesion can be suppressed by reducing the oxygen concentration in the combustion region, but when the oxygen concentration decreases, the combustion conditions of petroleum coke in the petroleum coke burner deteriorate, and the combustion state in the furnace is reduced. It will get worse.

本発明は、上述した課題を解決するものであり、火炉内の燃焼状態の悪化を抑制しつつ、スラグの付着を抑制することができ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 it aims at providing the boiler which can suppress adhesion of slag, suppressing the deterioration of the combustion state in a furnace.

上記の目的を達成するためにボイラは、火炉と、火炉の壁面に設置され、一方の先端部側が前記火炉内を向き、他方の基部側が前記火炉の外側へと延在し、前記火炉に石油コークスを噴射する石油コークスバーナと、前記石油コークスバーナの前記基部側の端部に接続し、前記石油コークスバーナに空気を供給する風箱と、を有するバーナユニットと、前記バーナユニットから火炉内に噴射された燃料と空気が燃焼されることで生成される燃焼ガスと熱交換を行って熱を回収する熱交換器と、前記石油コークスバーナの側面から、前記石油コークスバーナに向けて、前記熱交換器の下流側を流れる排ガスを供給するバーナ保護空気供給部を備える排ガス供給装置と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a boiler is installed on a furnace and a wall surface of the furnace, one tip side faces the inside of the furnace, and the other base side extends to the outside of the furnace. An oil coke burner for injecting coke, a wind box connected to the base side end of the oil coke burner and supplying air to the oil coke burner, and a burner unit from the burner unit into the furnace A heat exchanger that performs heat exchange with the combustion gas generated by burning the injected fuel and air and recovers the heat; and from the side of the petroleum coke burner, toward the petroleum coke burner, the heat And an exhaust gas supply device including a burner protection air supply unit that supplies exhaust gas flowing downstream of the exchanger.

ボイラは、排ガス供給装置で石油コークスバーナの側面から排ガスを供給することで、石油コークスバーナの近傍に酸素濃度が低い排ガスを供給することができる。これにより、石油コークスバーナにスラグが付着することを抑制できる。また、石油コークスバーナにスラグが付着しても排ガスで吹き飛ばすことができる。さらに、排ガスを石油コークスバーナの側面から石油コークスバーナに向けて供給することで、石油コークスバーナが石油コークスを噴射する向きとは異なる向きで排ガスを吹き付けることができ、石油コークスを燃焼する領域の酸素濃度の低下を抑制することができる。これにより、火炉内の燃焼状態の悪化を抑制しつつ、スラグの付着を抑制することができる。 The boiler can supply exhaust gas having a low oxygen concentration in the vicinity of the petroleum coke burner by supplying exhaust gas from the side surface of the petroleum coke burner with the exhaust gas supply device. Thereby, it can suppress that slag adheres to a petroleum coke burner. Moreover, even if slag adheres to a petroleum coke burner, it can be blown away with exhaust gas. In addition, by supplying exhaust gas from the side of the oil coke burner to the oil coke burner, the exhaust gas can be sprayed in a direction different from the direction in which the oil coke burner injects the oil coke, and in the area where oil coke burns A decrease in oxygen concentration can be suppressed. Thereby, adhesion of slag can be suppressed, suppressing the deterioration of the combustion state in a furnace.

前記バーナ保護空気供給部は、前記石油コークスバーナに向けて排ガスを供給する供給口を有し、前記供給口は、前記石油コークスバーナの先端の外周面が鉛直方向上側を向いている部分と重なる位置または重なる位置よりも鉛直方向上側に配置されていることが好ましい。これにより、石油コークスバーナの上面にスラグが堆積することを抑制することができる。また、石油コークスバーナの中心からずれた位置に供給口を設けることで、石油コークスを燃焼する領域の酸素濃度の低下をより確実に抑制することができる。これにより、火炉内の燃焼状態の悪化を抑制しつつ、スラグの付着を抑制することができる。 The burner protective air supply unit has a supply port for supplying exhaust gas toward the petroleum coke burner, and the supply port overlaps with a portion where an outer peripheral surface of a tip of the petroleum coke burner is directed upward in the vertical direction. It is preferable that it is arranged vertically above the position or overlapping position. Thereby, it can suppress that slag accumulates on the upper surface of a petroleum coke burner. Further, by providing the supply port at a position shifted from the center of the petroleum coke burner, it is possible to more reliably suppress a decrease in oxygen concentration in the region where the petroleum coke is burned. Thereby, adhesion of slag can be suppressed, suppressing the deterioration of the combustion state in a furnace.

また、前記バーナユニットは、前記火炉内に旋回する火炎を形成し、前記バーナ保護空気供給部は、前記石油コークスバーナの前記火炎の旋回方向上流側の側面から前記排ガスを供給することが好ましい。これにより、火炉内の空気の流れに沿って排ガスを供給することができる。 Preferably, the burner unit forms a swirling flame in the furnace, and the burner protective air supply unit supplies the exhaust gas from a side surface of the petroleum coke burner on the upstream side in the swirling direction of the flame. Thereby, exhaust gas can be supplied along the flow of the air in a furnace.

また、前記排ガス供給装置が供給する排ガスは、酸素濃度が０％以上４％以下であることが好ましい。これにより、スラグの付着をより確実に抑制することができる。 Moreover, it is preferable that the exhaust gas supplied by the exhaust gas supply device has an oxygen concentration of 0% to 4%. Thereby, adhesion of slag can be suppressed more reliably.

また、前記火炉の壁面の前記バーナユニットよりも燃焼ガスの流れ方向下流側に配置され、前記火炉内に追加空気を供給する追加空気ノズルを有し、前記排ガス供給装置は、前記追加空気ノズルの、前記追加空気ノズルが設置されている壁面と角を形成する隣接壁面のうち最も近い隣接壁面側に配置され、前記隣接壁面に向けて排ガスを供給する追加空気ノズル保護空気供給部を有することが好ましい。これにより、追加空気ノズルの周囲の壁面にスラグが付着することを抑制できる。 Further, the furnace wall surface is disposed downstream of the burner unit in the combustion gas flow direction and has an additional air nozzle for supplying additional air into the furnace, and the exhaust gas supply device includes the additional air nozzle. And an additional air nozzle protective air supply part that is disposed on the nearest adjacent wall surface among the adjacent wall surfaces that form a corner with the wall surface on which the additional air nozzle is installed, and that supplies exhaust gas toward the adjacent wall surface. preferable. Thereby, it can suppress that slag adheres to the wall surface around an additional air nozzle.

本発明によれば、火炉内の燃焼状態の悪化を抑制しつつ、スラグの付着を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, adhesion of slag can be suppressed, suppressing the deterioration of the combustion state in a furnace.

図１は、本実施形態のボイラを示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a boiler according to the present embodiment. 図２は、バーナユニットを火炉側から見た概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the burner unit as viewed from the furnace side. 図３は、バーナユニットの一部の側面図である。FIG. 3 is a side view of a part of the burner unit. 図４は、火炉の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the furnace. 図５は、追加空気ノズルと追加空気ノズル保護空気供給部とを示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the additional air nozzle and the additional air nozzle protection air supply unit.

以下に添付図面を参照して、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 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.

図１は、紙面の上下方向が鉛直方向上下方向を示している。以降の説明で、上や上方とは鉛直方向上側を示し、下や下方とは鉛直方向下側を示すものである。図１は、本実施形態のボイラを示す概略構成図である。本実施形態のボイラ１０は、油焚きボイラを石油コークス焚きが出来るボイラとしたボイラである。油焚きボイラは、流体燃料としての重油または、軽油、石炭のスラリーなどを燃料として用いる。油焚きボイラは、油バーナから液体燃料を噴霧媒体としての蒸気（または、高圧空気、高圧ガス、可燃性ガスなど）により微粒化させて噴霧し、火炉内で燃焼させ、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。また、石油コークス焚きボイラは、石油コークス（PC：Petroleum Coke）を燃料として用いる。石油コークス焚きボイラは、石油コークスを粉砕して微粒化し、微粒化した石油コークスを搬送空気（一次空気）で石油コークスバーナから火炉内に噴霧し、火炉内で燃焼させ、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。 In FIG. 1, the vertical direction of the drawing indicates the vertical direction. In the following description, “upper” and “upper” indicate the upper side in the vertical direction, and “lower” and “lower” indicate the lower side in the vertical direction. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a boiler according to the present embodiment. The boiler 10 of the present embodiment is a boiler that uses an oil-fired boiler as a boiler capable of burning oil coke. Oil-fired boilers use heavy oil, light oil, coal slurry, or the like as fluid fuel. An oil-fired boiler atomizes and sprays liquid fuel from an oil burner with steam (or high-pressure air, high-pressure gas, flammable gas, etc.) as a spray medium, burns it in a furnace, and generates heat generated by this combustion. It is a boiler that can be recovered. Petroleum coke-fired boilers use petroleum coke (PC) as fuel. Petroleum coke-fired boilers pulverize and atomize petroleum coke, spray the atomized petroleum coke from the oil coke burner into the furnace with the carrier air (primary air), burn it in the furnace, and heat generated by this combustion It is a boiler that can be recovered.

本実施形態において、図１に示すように、ボイラ１０は、コンベンショナルボイラであって、火炉１１と燃焼装置１２とを有する。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を構成する火炉壁の下部に燃焼装置１２が設けられている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the boiler 10 is a conventional boiler and includes a furnace 11 and a combustion device 12. The furnace 11 has a rectangular hollow shape and is installed along the vertical direction. A combustion device 12 is provided at the lower part of the furnace wall constituting the furnace 11.

燃焼装置１２は、複数のバーナユニット２０を有する。バーナユニット２０は、火炉１１の壁面に装着されている。バーナユニット２０は、例えば、火炉１１の四角筒の４隅に配置されている。また、バーナユニット２０は、火炉１１の四角筒の４つの面のそれぞれに配置してもよいし、対向する２面に配置してもよい。 The combustion device 12 has a plurality of burner units 20. The burner unit 20 is attached to the wall surface of the furnace 11. The burner unit 20 is arrange | positioned at the four corners of the square cylinder of the furnace 11, for example. Moreover, the burner unit 20 may be arrange | positioned on each of four surfaces of the square cylinder of the furnace 11, and may be arrange | positioned on two surfaces which oppose.

以下、図１から図４を用いてバーナユニット２０について説明する。図２は、バーナユニットを火炉側から見た概略構成図である。図３は、バーナユニットの一部の側面図である。図４は、火炉の断面図である。バーナユニット２０は、複数の油バーナ２１と、複数の石油コークスバーナ（ＰＣバーナ）３１と、風箱４４と、上部空気ノズル４６と、下部空気ノズル４８と、を有する。本実施形態のバーナユニット２０は、図４に示すように、火炉１１の四角筒の４つの面のそれぞれに配置されている。 Hereinafter, the burner unit 20 will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the burner unit as viewed from the furnace side. FIG. 3 is a side view of a part of the burner unit. FIG. 4 is a cross-sectional view of the furnace. The burner unit 20 includes a plurality of oil burners 21, a plurality of petroleum coke burners (PC burners) 31, a wind box 44, an upper air nozzle 46, and a lower air nozzle 48. As shown in FIG. 4, the burner unit 20 of the present embodiment is disposed on each of the four surfaces of the square tube of the furnace 11.

複数の油バーナ２１は、図１及び図２に示すように、バーナユニット２０の延在方向と、火炉１１の壁面の延在方向が直交するよう鉛直方向に並んでいる。油バーナ２１は、一列で配置されている。油バーナ２１は、隣接する油バーナ２１と隙間を空けて配置されている。本実施形態のバーナユニット２０は、４つの油バーナ２１を配置した例としたが、その数は限定されない。 As shown in FIGS. 1 and 2, the plurality of oil burners 21 are arranged in the vertical direction so that the extending direction of the burner unit 20 and the extending direction of the wall surface of the furnace 11 are orthogonal to each other. The oil burners 21 are arranged in a row. The oil burner 21 is disposed with a gap from the adjacent oil burner 21. Although the burner unit 20 of the present embodiment is an example in which four oil burners 21 are arranged, the number is not limited.

油バーナ２１は、油バーナガン５４が燃料油供給配管２２を介して燃料油供給源２３に連結されており、燃料油供給配管２２に燃料供給量を調整可能な流量調整弁２４が設けられている。また、各油バーナ２１の油バーナガン５４は、蒸気供給配管２５を介して蒸気供給源２６に連結されており、蒸気供給配管２５に蒸気供給量を調整可能な流量調整弁２７が設けられている。 In the oil burner 21, an oil burner gun 54 is connected to a fuel oil supply source 23 via a fuel oil supply pipe 22, and a flow rate adjustment valve 24 capable of adjusting the fuel supply amount is provided in the fuel oil supply pipe 22. . The oil burner gun 54 of each oil burner 21 is connected to a steam supply source 26 via a steam supply pipe 25, and a flow rate adjusting valve 27 capable of adjusting the steam supply amount is provided in the steam supply pipe 25. .

油バーナ２１は、図３に示すように、先端部５１と基部５２とを有する。先端部５１は、基部５２の火炉１１側の端部に配置されている。先端部５１は、基部５２の軸線方向に対して鉛直上下方向に噴出し方向が変わるよう、つまり、水平方向に軸線に直交するよう設けた図示しない軸を支点として先端部５１からの噴出しの向きを回転可能な状態で基部５２に支持されている。先端部５１は、先端に向かうほどつまり基部５２から離れるほど上部補助空気コンパートメント（空気通路）５７と下部補助空気コンパートメント（空気通路）５８の開口径が小さくなる。つまり先端部５１は、絞りが設けられている。油バーナ２１は、先端部５１と基部５２に延在して設けられた、油バーナガン５４と燃焼用二次空気ノズル５６と、上部補助空気コンパートメント５７と、下部補助空気コンパートメント５８と、を有し、さらにダンパーと、点火トーチ６０（図２参照）と、を有する。油バーナガン５４は、燃料である液体燃料を火炉１１の内部に噴霧する。燃焼用二次空気ノズル５６は、油バーナガン５４の周囲に設けられた流路であり、火炉１１の外側の端部が風箱４４と接続している。燃焼用二次空気ノズル５６は、風箱４４から供給された燃焼用の空気を火炉１１の内部に供給する。上部補助空気コンパートメント５７は、燃焼用二次空気ノズル５６の鉛直方向上側に配置されている。上部補助空気コンパートメント５７は、火炉１１の外側の端部が風箱４４と接続されている。上部補助空気コンパートメント５７は、風箱４４から供給された空気を火炉１１の内部に供給する。下部補助空気コンパートメント５８は、燃焼用二次空気ノズル５６の鉛直方向下側に配置されている。下部補助空気コンパートメント５８は、火炉１１の外側の端部が風箱４４と接続されている。下部補助空気コンパートメント５８は、風箱４４から供給された空気を火炉１１の内部に供給する。 The oil burner 21 has a tip 51 and a base 52 as shown in FIG. The tip 51 is disposed at the end of the base 52 on the furnace 11 side. The tip 51 has a jetting direction that changes vertically in the vertical direction with respect to the axial direction of the base 52, that is, a jet (not shown) provided so as to be orthogonal to the axis in the horizontal direction. It is supported by the base 52 so that its direction can be rotated. The distal end portion 51 has smaller opening diameters of the upper auxiliary air compartment (air passage) 57 and the lower auxiliary air compartment (air passage) 58 as it goes to the distal end, that is, away from the base portion 52. That is, the tip 51 is provided with a diaphragm. The oil burner 21 includes an oil burner gun 54, a combustion secondary air nozzle 56, an upper auxiliary air compartment 57, and a lower auxiliary air compartment 58 that extend from the tip 51 and the base 52. And a damper and an ignition torch 60 (see FIG. 2). The oil burner gun 54 sprays liquid fuel as fuel into the furnace 11. The combustion secondary air nozzle 56 is a flow path provided around the oil burner gun 54, and the outer end of the furnace 11 is connected to the wind box 44. The combustion secondary air nozzle 56 supplies the combustion air supplied from the wind box 44 into the furnace 11. The upper auxiliary air compartment 57 is disposed above the combustion secondary air nozzle 56 in the vertical direction. The upper auxiliary air compartment 57 is connected to the wind box 44 at the outer end of the furnace 11. The upper auxiliary air compartment 57 supplies the air supplied from the wind box 44 into the furnace 11. The lower auxiliary air compartment 58 is disposed below the combustion secondary air nozzle 56 in the vertical direction. The lower auxiliary air compartment 58 is connected to the wind box 44 at the outer end of the furnace 11. The lower auxiliary air compartment 58 supplies the air supplied from the wind box 44 into the furnace 11.

ダンパー５９は、燃焼用二次空気ノズル５６内に設けられている。ダンパー５９は、流路抵抗を変化できる機構つまり、可変抵抗であり、例えば、回転することで流路を塞ぐ面積を変化させることができる板部材である。ダンパー５９は、設置されている燃焼用二次空気ノズル５６の流路抵抗を調整することで、燃焼用二次空気ノズル５６から排出される燃焼用二次空気の量を調整する。なお、ダンパー５９は、上部補助空気コンパートメント５７と、下部補助空気コンパートメント５８とにも設けてもよい。ダンパー５９は、燃焼用二次空気ノズル５６と、上部補助空気コンパートメント５７と、下部補助空気コンパートメント５８とに分離する前の部分の油バーナ２１と風箱４４との接続部に設けてもよい。 The damper 59 is provided in the combustion secondary air nozzle 56. The damper 59 is a mechanism that can change the flow path resistance, that is, a variable resistance. For example, the damper 59 is a plate member that can change the area that blocks the flow path by rotating. The damper 59 adjusts the amount of the combustion secondary air discharged from the combustion secondary air nozzle 56 by adjusting the flow path resistance of the combustion secondary air nozzle 56 installed. Note that the damper 59 may also be provided in the upper auxiliary air compartment 57 and the lower auxiliary air compartment 58. The damper 59 may be provided at a connection portion between the oil burner 21 and the wind box 44 before being separated into the combustion secondary air nozzle 56, the upper auxiliary air compartment 57, and the lower auxiliary air compartment 58.

点火トーチ６０は、燃焼用二次空気ノズル５６に配置されている。点火トーチ６０は、油バーナガン５４から噴射させる燃料を着火する。 The ignition torch 60 is disposed in the combustion secondary air nozzle 56. The ignition torch 60 ignites the fuel injected from the oil burner gun 54.

本実施形態では、複数のＰＣバーナ３１は、図２に示すように、油バーナ２１の鉛直方向下側に隣接して配置されている。３つのＰＣバーナ３１は、油バーナ２１の間に配置され、１つのＰＣバーナ３１は、鉛直方向最も下側の油バーナ２１の下に配置されている。ＰＣバーナ３１の数量と、油バーナ２１の数量と鉛直方向の最上側と最下側に設置されるバーナの種類を特定するものではなく、適宜選択されるものである。 In the present embodiment, the plurality of PC burners 31 are arranged adjacent to the lower side in the vertical direction of the oil burner 21, as shown in FIG. The three PC burners 31 are arranged between the oil burners 21, and the one PC burner 31 is arranged under the oil burner 21 that is the lowest in the vertical direction. The number of PC burners 31, the number of oil burners 21, and the types of burners installed on the uppermost side and the lowermost side in the vertical direction are not specified, but are selected as appropriate.

ＰＣバーナ３１は、図３に示すように、先端部６１と基部６２とを有する。先端部６１は、基部６２の火炉１１側の端部に配置されている。先端部６１は、基部６２の軸線方向に対して鉛直上下方向に噴出し方向が変わるよう、つまり、水平方向に軸線が直交するよう設けた図示しない軸を支点として回転可能な状態で基部６２に支持されている。先端部６１は、先端に向かうほど、つまり基部６２から離れるほど開口径が小さくなる。つまり先端部６１は、上部補助空気コンパートメント５７と下部補助空気コンパートメント５８に絞りが設けられている。ＰＣバーナ３１は、先端部６１と基部６２に延在して設けられた、ＰＣ燃料ノズル６４と燃焼用二次空気ノズル６６とを有する。ＰＣ燃料ノズル６４は、燃料である石油コークスと石油コークスを搬送する搬送空気である一次空気とを火炉１１の内部に噴霧する。燃焼用二次空気ノズル６６は、ＰＣ燃料ノズル６４の周囲に設けられた流路であり、火炉１１の外側の端部が風箱４４と接続している。燃焼用二次空気ノズル６６は、風箱４４から供給された空気を火炉１１の内部に供給する。 As shown in FIG. 3, the PC burner 31 has a distal end portion 61 and a base portion 62. The distal end portion 61 is disposed at the end portion of the base portion 62 on the furnace 11 side. The distal end portion 61 is attached to the base portion 62 in a state in which the jet direction changes in the vertical vertical direction with respect to the axial direction of the base portion 62, that is, in a state in which the tip portion 61 can rotate around a shaft (not shown) provided so that the axis is orthogonal to the horizontal direction. It is supported. The distal end portion 61 has a smaller opening diameter toward the distal end, that is, away from the base portion 62. That is, the tip 61 is provided with a restriction in the upper auxiliary air compartment 57 and the lower auxiliary air compartment 58. The PC burner 31 includes a PC fuel nozzle 64 and a combustion secondary air nozzle 66 that are provided to extend to the distal end portion 61 and the base portion 62. The PC fuel nozzle 64 sprays petroleum coke, which is fuel, and primary air, which is conveyance air that conveys the petroleum coke, into the furnace 11. The combustion secondary air nozzle 66 is a flow path provided around the PC fuel nozzle 64, and the outer end of the furnace 11 is connected to the wind box 44. The combustion secondary air nozzle 66 supplies the air supplied from the wind box 44 into the furnace 11.

ＰＣバーナ３１は、図１に示すように、石油コークス供給配管（ＰＣ供給配管）３２を介して石油コークス供給源（ＰＣ供給源）３３に連結されている。ＰＣ供給源３３は、ＰＣ供給配管３２を介してＰＣバーナ３１に石油コークスを供給する。ＰＣ供給源３３は、微粒化した石油コークスを空気搬送でＰＣ供給配管３２に供給する。例えば、石油コークスを貯留するバンクと、石油コークスを粉砕する粉砕機（ミル）と、を有し、バンクに貯留された石油コークスを粉砕機で粉砕して、微粒化した石油コークスを空気搬送でＰＣ供給配管３２に供給する。複数のＰＣバーナ３１に石油コークスを供給してもよいし、ＰＣバーナ３１毎に別々に設けてもよい。 As shown in FIG. 1, the PC burner 31 is connected to a petroleum coke supply source (PC supply source) 33 via a petroleum coke supply pipe (PC supply pipe) 32. The PC supply source 33 supplies petroleum coke to the PC burner 31 via the PC supply pipe 32. The PC supply source 33 supplies the atomized petroleum coke to the PC supply pipe 32 by air conveyance. For example, it has a bank for storing petroleum coke and a pulverizer (mill) for pulverizing petroleum coke. The oil coke stored in the bank is pulverized by a pulverizer and the atomized petroleum coke is conveyed by air. Supply to the PC supply pipe 32. Petroleum coke may be supplied to the plurality of PC burners 31 or may be provided separately for each PC burner 31.

風箱４４は、油バーナ２１及びＰＣバーナ３１の装着位置に設けられている。風箱４４は、燃焼用二次空気ノズル５６、６６、上部補助空気コンパートメント５７及び下部補助空気コンパートメント５８の火炉１１の外側の端部と接続されている。風箱４４は、空気ダクト２９の一端部が連結されており、この空気ダクト２９は、他端部に送風機３０が装着されている。風箱４４は、空気ダクト２９から供給された空気が、燃焼用二次空気ノズル５６、６６、上部補助空気コンパートメント５７及び下部補助空気コンパートメント５８に流入する。 The air box 44 is provided at the mounting position of the oil burner 21 and the PC burner 31. The wind box 44 is connected to the outer ends of the furnace 11 of the combustion secondary air nozzles 56, 66, the upper auxiliary air compartment 57 and the lower auxiliary air compartment 58. One end of the air duct 29 is connected to the wind box 44, and the air duct 29 is attached to the blower 30 at the other end. In the wind box 44, the air supplied from the air duct 29 flows into the combustion secondary air nozzles 56 and 66, the upper auxiliary air compartment 57 and the lower auxiliary air compartment 58.

上部空気ノズル４６は、バーナユニット２０の鉛直方向上側の端部に設けられている。本実施形態では、鉛直方向において一番上側に配置された油バーナ２１の鉛直方向上側の位置に配置されている。下部空気ノズル４８は、バーナユニット２０の鉛直方向下側の端部に設けられている。本実施形態では、鉛直方向において一番下側に配置されたＰＣバーナ３１の鉛直方向下側の位置に配置されている。上部空気ノズル４６と下部空気ノズル４８は、火炉１１側の端部が、火炉１１に露出し、火炉１１の外側の端部が風箱４４と接続されている。上部空気ノズル４６と下部空気ノズル４８は、風箱４４から供給される空気を火炉１１内に噴射する。 The upper air nozzle 46 is provided at the upper end of the burner unit 20 in the vertical direction. In this embodiment, it arrange | positions in the position of the vertical direction upper side of the oil burner 21 arrange | positioned at the uppermost side in the perpendicular direction. The lower air nozzle 48 is provided at the lower end of the burner unit 20 in the vertical direction. In this embodiment, it arrange | positions in the position of the vertical direction lower side of the PC burner 31 arrange | positioned at the lowest side in the perpendicular direction. The upper air nozzle 46 and the lower air nozzle 48 are exposed to the furnace 11 at the end on the furnace 11 side, and the outer end of the furnace 11 is connected to the wind box 44. The upper air nozzle 46 and the lower air nozzle 48 inject air supplied from the wind box 44 into the furnace 11.

さらに、火炉１１は、バーナユニット２０の装着位置より上方にアディショナル空気ノズル（追加空気ノズル）３９が設けられており、このアディショナル空気ノズル３９に空気ダクト３７から分岐した分岐空気ダクト４０の端部が連結されている。従って、送風機３０により送られた燃焼用空気（２次空気）を空気ダクト２９から風箱４４に供給し、この風箱４４から、燃焼用二次空気ノズル５６、６６、上部補助空気コンパートメント５７及び下部補助空気コンパートメント５８に供給することができると共に、送風機３０により送られた燃焼用空気（追加空気）を分岐空気ダクト４０からアディショナル空気ノズル３９に供給することができる。 Further, the furnace 11 is provided with an additional air nozzle (additional air nozzle) 39 above the position where the burner unit 20 is mounted, and the end of the branched air duct 40 branched from the air duct 37 to the additional air nozzle 39 is provided. It is connected. Therefore, the combustion air (secondary air) sent by the blower 30 is supplied from the air duct 29 to the wind box 44, and from this wind box 44, the combustion secondary air nozzles 56, 66, the upper auxiliary air compartment 57, and While being able to supply to the lower auxiliary air compartment 58, the combustion air (additional air) sent by the air blower 30 can be supplied from the branch air duct 40 to the additional air nozzle 39.

バーナユニット２０は、ＰＣ供給源３３からＰＣ供給配管３２を通して、各ＰＣバーナ３１のＰＣ燃料ノズル６４に石油コークス及び一次空気が供給される。また、バーナユニット２０は、空気ダクト２９から排ガスと熱交換して加熱された燃焼用空気が風箱４４を介して燃焼用二次空気ノズル６６に燃焼用二次空気として供給され、かつ、上部補助空気コンパートメント５７及び下部補助空気コンパートメント５８に二次空気として供給される。ＰＣバーナ３１は、微粒化された石油コークスが一次空気とともに火炉１１に噴射され、石油コークスと一次空気が噴射された空間の周囲に燃焼用二次空気を噴射することで、火炉１１内で火炎を形成することができる。この火炎は、火炉１１の上方から見て（図４にて）反時計周り方向に旋回する火炎旋回流Ｃ１となる。また、バーナユニット２０は、風箱４４を介して上部補助空気コンパートメント５７及び下部補助空気コンパートメント５８に追加空気を供給する。上部補助空気コンパートメント５７及び下部補助空気コンパートメント５８は、火炉１１内に追加空気を噴射する。 In the burner unit 20, petroleum coke and primary air are supplied from the PC supply source 33 through the PC supply pipe 32 to the PC fuel nozzle 64 of each PC burner 31. Also, the burner unit 20 is supplied with combustion air heated by exchanging heat with exhaust gas from the air duct 29 and supplied as combustion secondary air to the combustion secondary air nozzle 66 through the wind box 44, and Auxiliary air compartment 57 and lower auxiliary air compartment 58 are supplied as secondary air. The PC burner 31 is configured such that the atomized petroleum coke is injected into the furnace 11 together with the primary air, and the combustion secondary air is injected around the space where the oil coke and the primary air are injected. Can be formed. This flame becomes a flame swirl flow C1 swirling counterclockwise as viewed from above the furnace 11 (in FIG. 4). The burner unit 20 also supplies additional air to the upper auxiliary air compartment 57 and the lower auxiliary air compartment 58 via the wind box 44. The upper auxiliary air compartment 57 and the lower auxiliary air compartment 58 inject additional air into the furnace 11.

また、バーナユニット２０は、各油バーナ２１に、燃料油供給源２３から燃料油供給配管２２を通して燃料が供給されると共に、蒸気供給源２６から蒸気供給配管２５を通して蒸気が供給される。バーナユニット２０は、空気ダクト２９から排ガスと熱交換して加熱された燃焼用空気が風箱４４に供給され、供給された燃焼用空気が燃焼用二次空気ノズル５６に供給される。そのため、油バーナ２１は燃料と蒸気を混合して微粒化した後、混合流体として火炉１１内に噴射すると共に、燃焼用空気を火炉１１内に噴射し、火炉１１内で火炎を形成することができる。また、バーナユニット２０は、上部空気ノズル４６及び下部空気ノズル４８からも風箱４４から供給された加熱空気を火炉１１内に追加空気として供給し、火炎を形成する燃料の燃焼を補助する。 In the burner unit 20, fuel is supplied to each oil burner 21 from a fuel oil supply source 23 through a fuel oil supply pipe 22, and steam is supplied from a steam supply source 26 through a steam supply pipe 25. In the burner unit 20, combustion air heated by exchanging heat with exhaust gas from the air duct 29 is supplied to the wind box 44, and the supplied combustion air is supplied to the combustion secondary air nozzle 56. Therefore, the oil burner 21 mixes fuel and steam and atomizes them, and then injects them into the furnace 11 as a mixed fluid, and also injects combustion air into the furnace 11 to form a flame in the furnace 11. it can. The burner unit 20 also supplies heated air supplied from the wind box 44 from the upper air nozzle 46 and the lower air nozzle 48 as additional air into the furnace 11 to assist combustion of fuel that forms a flame.

バーナユニット２０は、燃料として石油コークスと液体燃料の両方を用いず、油バーナ２１に液体燃料を供給し、ＰＣバーナ３１に石油コークスを供給せずに、油バーナ２１から噴射する液体燃料のみで火炎を形成してもよい。また、バーナユニット２０は、油バーナ２１に液体燃料を供給せず、ＰＣバーナ３１に石油コークスを供給し、ＰＣバーナ３１から噴射する石油コークスのみで、火炎を形成してもよい。 The burner unit 20 does not use both petroleum coke and liquid fuel as fuel, supplies liquid fuel to the oil burner 21, and supplies only liquid fuel injected from the oil burner 21 without supplying petroleum coke to the PC burner 31. A flame may be formed. Also, the burner unit 20 may form a flame with only petroleum coke injected from the PC burner 31 by supplying petroleum coke to the PC burner 31 without supplying liquid fuel to the oil burner 21.

また、加熱された燃焼用空気が空気ダクト２９から風箱４４を介して油バーナ２１、ＰＣバーナ３１に供給されると共に、分岐空気ダクト４０からアディショナル空気ノズル３９に供給される。アディショナル空気ノズル３９は、追加空気を火炉１１に吹き込み、燃焼制御を行うことができる。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が生じ、この火炉１１内の下部で火炎が生じると、燃焼ガス（排ガス）がこの火炉１１内を上昇し、煙道１３１に排出される。 Further, the heated combustion air is supplied from the air duct 29 to the oil burner 21 and the PC burner 31 through the wind box 44 and is supplied from the branch air duct 40 to the additional air nozzle 39. The additional air nozzle 39 blows additional air into the furnace 11 to perform combustion control. In the furnace 11, the pulverized coal mixture and the combustion air are burned to generate a flame. When a flame is generated in the lower part of the furnace 11, the combustion gas (exhaust gas) rises in the furnace 11, and the flue It is discharged to 131.

火炉１１は、上部に煙道１３１が連結されており、この煙道１３１に、対流伝熱部（熱回収部）として排ガスの熱を回収するための過熱器（スーパーヒータ）１３２，１３３、再熱器１３４，１３５、節炭器（エコノマイザ）１３６，１３７，１３８が設けられており、火炉１１での燃焼で発生した排ガスと水との間で熱交換が行われる。 The furnace 11 has a flue 131 connected to the upper part, and a superheater (super heater) 132, 133 for recovering heat of exhaust gas as a convection heat transfer part (heat recovery part) is connected to the flue 131. Heaters 134 and 135 and economizers 136, 137, and 138 are provided, and heat exchange is performed between the exhaust gas generated by the combustion in the furnace 11 and water.

従って、燃焼装置１２から燃料と空気が火炉１１内に供給され、火炉１１内で燃料と空気とが燃焼して火炎が生じ、この火炉１１内の下部で火炎が生じると、燃焼ガス（排ガス）がこの火炉１１内を上昇し、煙道１３１に排出される。 Accordingly, fuel and air are supplied from the combustion device 12 into the furnace 11, and the fuel and air are burned in the furnace 11 to generate a flame. When a flame is generated in the lower part of the furnace 11, combustion gas (exhaust gas) is generated. Rises in the furnace 11 and is discharged into the flue 131.

このとき、図示しない給水ポンプから供給された水は、節炭器１３６，１３７，１３８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１３２，１３３に導入され、燃焼ガスによって過熱される。過熱器１３２，１３３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途中で取り出した蒸気は、再熱器１３４，１３５に導入され、再度過熱されてタービンに戻される。なお、火炉１１をドラム型（蒸気ドラム）として説明したが、この構造に限定されるものではない。 At this time, while water supplied from a water supply pump (not shown) is preheated by the economizers 136, 137, and 138, it is supplied to a steam drum (not shown) and supplied to each water pipe (not shown) on the furnace wall. Is heated to become saturated steam and fed into a steam drum (not shown). Further, saturated steam of a steam drum (not shown) is introduced into the superheaters 132 and 133 and is heated by the combustion gas. The superheated steam generated by the superheaters 132 and 133 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 134 and 135, overheated again, and returned to the turbine. In addition, although the furnace 11 was demonstrated as a drum type | mold (steam drum), it is not limited to this structure.

煙道１３１は、その下流側に熱交換を行った排ガスが排出されるガスダクト１３９が連結されている。このガスダクト１３９は、空気ダクト２９との間にエアヒータ１４０が設けられ、空気ダクト２９を流れる空気と、ガスダクト１３９を流れる排ガスとの間で熱交換を行い、風箱４４及び分岐空気ダクト４０に供給する燃焼用空気を昇温することができる。 The flue 131 is connected to a gas duct 139 from which exhaust gas subjected to heat exchange is discharged downstream. This gas duct 139 is provided with an air heater 140 between the air duct 29, performs heat exchange between the air flowing through the air duct 29 and the exhaust gas flowing through the gas duct 139, and is supplied to the wind box 44 and the branch air duct 40. The temperature of the combustion air to be heated can be increased.

次に、ボイラ１０は、排ガス供給装置（排ガス再循環装置）１００を有する。以下、排ガス供給装置１００について説明する。図５は、追加空気ノズルと追加空気ノズル保護空気供給部とを示す模式図である。排ガス供給装置１００は、煙道１３１を通る排ガスのうち、節炭器１３８よりも下流側の排ガス、本実施形態では、節炭器１３８とエアヒータ１４０との間を流れる排ガスを火炉１１に供給する。排ガス供給装置１００は、排ガス供給ライン１０２と、排ガス供給ファン１０４と、バーナ保護空気供給部１１０と、追加空気ノズル保護空気供給部１１２と、を有する。 Next, the boiler 10 has an exhaust gas supply device (exhaust gas recirculation device) 100. Hereinafter, the exhaust gas supply apparatus 100 will be described. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the additional air nozzle and the additional air nozzle protection air supply unit. The exhaust gas supply device 100 supplies, to the furnace 11, exhaust gas downstream of the economizer 138 among the exhaust gas passing through the flue 131, in this embodiment, exhaust gas flowing between the economizer 138 and the air heater 140. . The exhaust gas supply device 100 includes an exhaust gas supply line 102, an exhaust gas supply fan 104, a burner protection air supply unit 110, and an additional air nozzle protection air supply unit 112.

排ガス供給ライン１０２は、一方が煙道１３１に接続され、他方がバーナ保護空気供給部１１０及び追加空気ノズル保護空気供給部１１２に接続されている。排ガス供給ライン１０２は、排ガスが流れる流路である。排ガス供給ファン１０４は、排ガス供給ライン１０２に配置されている。排ガス供給ファン１０４は、排ガス供給ライン１０２に煙道１３１を流れる排ガスの一部をバーナ保護空気供給部１１０及び追加空気ノズル保護空気供給部１１２に流す方向の流れを形成する。 One of the exhaust gas supply lines 102 is connected to the flue 131, and the other is connected to the burner protection air supply unit 110 and the additional air nozzle protection air supply unit 112. The exhaust gas supply line 102 is a flow path through which exhaust gas flows. The exhaust gas supply fan 104 is disposed in the exhaust gas supply line 102. The exhaust gas supply fan 104 forms a flow in a direction in which a part of the exhaust gas flowing through the flue 131 flows to the burner protection air supply unit 110 and the additional air nozzle protection air supply unit 112 in the exhaust gas supply line 102.

バーナ保護空気供給部１１０は、バーナユニット２０のそれぞれに排ガスを供給する。本実施形態では、１つのバーナユニット２０に対応する部分について説明するが、他のバーナユニットに対しても同様に配置されている。バーナ保護空気供給部１１０は、排ガス供給ライン１１４と、案内管１２０と分岐管１２６、１２８とを有する。排ガス供給ライン１１４は、一方の端部が排ガス供給ライン１０２に接続され、他方の端部が、分岐管１２６、１２８に接続されている。分岐管１２６は、一方の端部が排ガス供給ライン１０２に接続され、他方の端部が案内管１２０の一方の端部に接続されている。分岐管１２８は、一方の端部が排ガス供給ライン１０２に接続され、他方の端部が案内管１２０の他方の端部に接続されている。バーナ保護空気供給部１１０は、排ガス供給ライン１０２から供給された排ガスを、排ガス供給ライン１１４及び、分岐管１２６、１２８を介して案内管１２０に供給する。なお、本実施形態のバーナ保護空気供給部１１０は、案内管１２０の両端に分岐管１２６、１２８をそれぞれ接続したが、案内管１２０の一方のみに排ガス供給ライン１１４と接続する配管を設け、案内管１２０の一方から排ガスを供給してもよい。 The burner protection air supply unit 110 supplies exhaust gas to each of the burner units 20. In this embodiment, although the part corresponding to one burner unit 20 is demonstrated, it arrange | positions similarly with respect to another burner unit. The burner protection air supply unit 110 includes an exhaust gas supply line 114, a guide pipe 120, and branch pipes 126 and 128. The exhaust gas supply line 114 has one end connected to the exhaust gas supply line 102 and the other end connected to the branch pipes 126 and 128. The branch pipe 126 has one end connected to the exhaust gas supply line 102 and the other end connected to one end of the guide pipe 120. One end of the branch pipe 128 is connected to the exhaust gas supply line 102, and the other end is connected to the other end of the guide pipe 120. The burner protection air supply unit 110 supplies the exhaust gas supplied from the exhaust gas supply line 102 to the guide pipe 120 via the exhaust gas supply line 114 and the branch pipes 126 and 128. In the burner protection air supply unit 110 of this embodiment, the branch pipes 126 and 128 are respectively connected to both ends of the guide pipe 120. However, only one of the guide pipes 120 is provided with a pipe connected to the exhaust gas supply line 114 to provide guidance. The exhaust gas may be supplied from one side of the pipe 120.

案内管１２０は、一方の端部が分岐管１２６に接続され、他方の端部が分岐管１２８に接続されている。案内管１２０は、上述したように分岐管１２６、１２８から排ガスが供給される。案内管１２０は、図１から図４に示すように、火炉１１の内部に配置され、バーナユニット２０の延在方向に沿って、具体的には鉛直方向に沿って配置されている。案内管１２０は、鉛直方向において、バーナユニット２０の上部空気ノズル４６が配置されている位置から下部空気ノズル４８が配置されている位置まで配置されている。また、案内管１２０は、バーナユニット２０の火炎旋回流Ｃ１の旋回方向上流側に配置されている。また、案内管１２０は、火炉１１の壁面から火炉１１の中心に向かう方向において、壁面よりも火炉中心側で、かつ、バーナユニット２０のノズルの先端よりも壁面側に配置されている。また、バーナユニット２０が設けられている位置の火炉１１の壁面は、バーナユニット２０が設けられていない位置の火炉１１の壁面１１ａよりも水平面の断面積が大きくなっている。案内管１２０は、水平面において、壁面１１ａとバーナユニット２０が設けられている位置の火炉１１の壁面１１ａとの間に配置されている。 The guide tube 120 has one end connected to the branch pipe 126 and the other end connected to the branch pipe 128. As described above, the guide pipe 120 is supplied with exhaust gas from the branch pipes 126 and 128. As shown in FIGS. 1 to 4, the guide tube 120 is disposed inside the furnace 11 and is disposed along the extending direction of the burner unit 20, specifically, along the vertical direction. The guide tube 120 is disposed in the vertical direction from the position where the upper air nozzle 46 of the burner unit 20 is disposed to the position where the lower air nozzle 48 is disposed. Further, the guide tube 120 is disposed on the upstream side in the swirl direction of the flame swirl flow C <b> 1 of the burner unit 20. In addition, the guide tube 120 is disposed closer to the furnace center than the wall surface and closer to the wall surface than the tip of the nozzle of the burner unit 20 in the direction from the wall surface of the furnace 11 toward the center of the furnace 11. Further, the wall surface of the furnace 11 at the position where the burner unit 20 is provided has a larger horizontal cross-sectional area than the wall surface 11a of the furnace 11 where the burner unit 20 is not provided. In the horizontal plane, the guide tube 120 is disposed between the wall surface 11a and the wall surface 11a of the furnace 11 at the position where the burner unit 20 is provided.

案内管１２０は、バーナユニット２０と対面する面に供給口１２２が形成されている。供給口１２２は、バーナユニット２０の油バーナ２１、ＰＣバーナ３１、上部空気ノズル４６、下部空気ノズル４８のそれぞれに対応して配置されている。ＰＣバーナ３１に対応して形成された供給口１２２は、鉛直方向において、ＰＣバーナ３１の先端の外周面が鉛直方向上側を向いている部分と重なる位置に形成されている。なお、供給口１２２は、ＰＣバーナ３１の先端の外周面が鉛直方向上側を向いている部分と重なる位置よりも鉛直方向上側に形成してもよい。他のバーナ、ノズルに対応する供給口１２２も、同様に対応する油バーナ２１、上部空気ノズル４６または下部空気ノズル４８の先端の外周面が鉛直方向上側を向いている部分と重なる位置または重なる位置よりも鉛直方向上側に形成されている。供給口１２２は、案内管１２０を流れる排ガスＧをバーナユニット２０の対応するノズル、バーナに向けて排出する。 The guide tube 120 has a supply port 122 formed on the surface facing the burner unit 20. The supply port 122 is arranged corresponding to each of the oil burner 21, the PC burner 31, the upper air nozzle 46, and the lower air nozzle 48 of the burner unit 20. The supply port 122 formed corresponding to the PC burner 31 is formed at a position where the outer peripheral surface at the tip of the PC burner 31 overlaps with the portion facing the upper side in the vertical direction in the vertical direction. The supply port 122 may be formed on the upper side in the vertical direction from the position where the outer peripheral surface of the tip of the PC burner 31 overlaps with the portion facing the upper side in the vertical direction. Similarly, the supply ports 122 corresponding to the other burners and nozzles also overlap or overlap with portions of the corresponding oil burners 21, the upper air nozzles 46, or the lower air nozzles 48 where the outer peripheral surfaces of the front ends are directed upward in the vertical direction. It is formed above the vertical direction. The supply port 122 discharges the exhaust gas G flowing through the guide tube 120 toward the corresponding nozzle and burner of the burner unit 20.

追加空気ノズル保護空気供給部１１２は、アディショナル空気ノズル３９のそれぞれに対応する領域に排ガスを供給する。本実施形態では、１つのアディショナル空気ノズル３９に対応する部分について説明するが、他のアディショナル空気ノズル３９に対しても同様に配置されている。 The additional air nozzle protection air supply unit 112 supplies exhaust gas to regions corresponding to the additional air nozzles 39. In the present embodiment, a portion corresponding to one additional air nozzle 39 will be described, but the other additional air nozzles 39 are similarly arranged.

追加空気ノズル保護空気供給部１１２は、排ガス供給ライン１１６と、排ガス供給ノズル１２９と、を有する。排ガス供給ライン１１６は、一方の端部が排ガス供給ライン１０２と接続され、他方の端部が排ガス供給ノズル１２９と接続される。排ガス供給ライン１１６は、排ガス供給ライン１０２から供給された排ガスを排ガス供給ノズル１２９に供給する。排ガス供給ノズル１２９は、火炎旋回流Ｃ１の旋回方向において、アディショナル空気ノズル３９よりも下流側に配置されている。これにより、排ガス供給ノズル１２９は、アディショナル空気ノズル３９が設置されている壁面と角を形成する隣接壁面のうち最も近い隣接壁面側に配置されている。本実施形態では、火炎旋回流Ｃ１の旋回方向において下流側の壁面側に配置されている。排ガス供給ノズル１２９は、火炎旋回流Ｃ１の旋回方向において下流側の壁面に向けて排ガスを供給する。 The additional air nozzle protection air supply unit 112 includes an exhaust gas supply line 116 and an exhaust gas supply nozzle 129. The exhaust gas supply line 116 has one end connected to the exhaust gas supply line 102 and the other end connected to the exhaust gas supply nozzle 129. The exhaust gas supply line 116 supplies the exhaust gas supplied from the exhaust gas supply line 102 to the exhaust gas supply nozzle 129. The exhaust gas supply nozzle 129 is disposed downstream of the additional air nozzle 39 in the swirl direction of the flame swirl flow C1. Thereby, the exhaust gas supply nozzle 129 is disposed on the nearest adjacent wall surface among the adjacent wall surfaces forming a corner with the wall surface on which the additional air nozzle 39 is installed. In this embodiment, it arrange | positions in the wall surface side of a downstream in the turning direction of the flame swirl flow C1. The exhaust gas supply nozzle 129 supplies exhaust gas toward the downstream wall surface in the swirl direction of the flame swirl flow C1.

排ガス供給装置１００は、バーナ保護空気供給部１１０の供給口１２２から排ガスを供給することで、つまり、バーナユニット２０のノズルとバーナの側面から排ガスを供給することで、バーナユニット２０のノズルとバーナの近傍に酸素濃度が低い排ガスを供給することができる。これにより、バーナユニット２０のノズルとバーナにスラグが付着することを抑制できる。具体的には、酸素濃度が低い排ガスをバーナユニット２０のノズルとバーナに向けて供給することで、バーナユニット２０のノズルとバーナの周囲でのバナジウムを含むスラグの溶融温度を高くすることができ、壁面に付着しやすい溶融スラグが生成されることを抑制でき、バーナユニット２０のノズルとバーナに付着しにくくすることができる。また、バーナユニット２０のノズルとバーナにスラグが付着しても排ガスで吹き飛ばすことができる。さらに、排ガスをバーナユニット２０のノズルとバーナの側面からバーナユニット２０のノズルとバーナに向けて供給することで、バーナユニット２０のノズルとバーナが燃料や空気を噴射する向きとは異なる向きで排ガスを吹き付けることができ、燃料を燃焼する領域の酸素濃度の低下を抑制することができる。これにより、火炉内の燃焼状態の悪化を抑制しつつ、スラグの付着を抑制することができる。 The exhaust gas supply device 100 supplies exhaust gas from the supply port 122 of the burner protection air supply unit 110, that is, supplies exhaust gas from the nozzles of the burner unit 20 and the side surfaces of the burner. The exhaust gas having a low oxygen concentration can be supplied in the vicinity of. Thereby, it can suppress that slag adheres to the nozzle and burner of burner unit 20. Specifically, by supplying exhaust gas having a low oxygen concentration toward the nozzle and burner of the burner unit 20, the melting temperature of slag containing vanadium around the nozzle and burner of the burner unit 20 can be increased. It is possible to suppress the generation of molten slag that easily adheres to the wall surface, and to make it difficult to adhere to the nozzle and burner of the burner unit 20. Moreover, even if slag adheres to the nozzle and burner of the burner unit 20, it can be blown away with exhaust gas. Furthermore, by supplying exhaust gas from the nozzle of the burner unit 20 and the side surface of the burner toward the nozzle and burner of the burner unit 20, the exhaust gas in a direction different from the direction in which the nozzle and burner of the burner unit 20 inject fuel and air. , And a decrease in oxygen concentration in the region where fuel is burned can be suppressed. Thereby, adhesion of slag can be suppressed, suppressing the deterioration of the combustion state in a furnace.

バーナ保護空気供給部１１０は、供給口１２２を、バーナユニット２０のノズルとバーナの先端の外周面が鉛直方向上側を向いている部分と重なる位置または重なる位置よりも鉛直方向上側に配置することで、バーナユニット２０のノズルとバーナの上面にスラグが堆積することを抑制することができる。また、バーナユニット２０のノズルとバーナの中心からずれた位置に供給口１２２を設けることで、燃料を燃焼する領域の酸素濃度の低下をより確実に抑制することができる。これにより、火炉内の燃焼状態の悪化を抑制しつつ、スラグの付着を抑制することができる。 The burner protection air supply unit 110 arranges the supply port 122 in the vertical direction above the position where the nozzle of the burner unit 20 and the outer peripheral surface of the tip of the burner overlap with the portion where the vertical direction is on the upper side. It is possible to suppress slag from accumulating on the nozzle of the burner unit 20 and the upper surface of the burner. Further, by providing the supply port 122 at a position shifted from the center of the nozzle of the burner unit 20 and the burner, it is possible to more reliably suppress a decrease in the oxygen concentration in the region where fuel is burned. Thereby, adhesion of slag can be suppressed, suppressing the deterioration of the combustion state in a furnace.

また、バーナ保護空気供給部１１０は、火炎の旋回方向上流側の側面から排ガスを供給することで供給した排ガスを火炉１１内の空気の流れに乗せて移動させることができる。これにより、火炉１１内の空気の流れに与える影響を少なくすることができる。 Further, the burner protection air supply unit 110 can move the exhaust gas supplied by supplying exhaust gas from the side surface on the upstream side in the swirl direction of the flame on the air flow in the furnace 11. Thereby, the influence which it has on the flow of the air in the furnace 11 can be decreased.

また、ボイラ１０は、追加空気ノズル保護空気供給部１１２を設けることで、アディショナル空気ノズルから空気が供給され酸素濃度が高くなる領域の壁面近傍の酸素濃度を低くすることができる。これにより、追加空気ノズルの周囲の壁面にスラグが付着することを抑制できる。 Moreover, the boiler 10 can lower | hang the oxygen concentration of the wall surface vicinity of the area | region where air is supplied from an additional air nozzle and oxygen concentration becomes high by providing the additional air nozzle protective air supply part 112. FIG. Thereby, it can suppress that slag adheres to the wall surface around an additional air nozzle.

また、排ガス供給装置１００が供給する排ガスは、酸素濃度が０％以上４％以下であることが好ましい。酸素濃度を上記範囲とすることで、対象の領域の酸素濃度を低くすることができ、スラグの付着をより確実に抑制することができる。 Further, the exhaust gas supplied by the exhaust gas supply device 100 preferably has an oxygen concentration of 0% or more and 4% or less. By setting the oxygen concentration within the above range, the oxygen concentration in the target region can be lowered, and adhesion of slag can be more reliably suppressed.

また、排ガス供給装置１００は、供給口１２２から供給する排ガスの流速を遅くすることが好ましい。具体的には、供給口１２２から供給する排ガスの流速を対応するバーナ、ノズルから排出される流体の流速よりも遅くすることが好ましい。排ガス供給装置１００は、供給口１２２から供給する排ガスの流速を低くすることで、火炉１１内に投入する排ガスの流量を少なくすることができる。排ガス供給装置１００は、排ガス供給ノズル１２９から供給する排ガスの流速を低くすることが好ましい。排ガス供給装置１００は、火炉１１の壁面に排ガスのシールを形成することができればよい。 Further, the exhaust gas supply device 100 preferably slows the flow rate of the exhaust gas supplied from the supply port 122. Specifically, it is preferable that the flow rate of the exhaust gas supplied from the supply port 122 is slower than the flow rate of the fluid discharged from the corresponding burner and nozzle. The exhaust gas supply device 100 can reduce the flow rate of the exhaust gas to be introduced into the furnace 11 by reducing the flow rate of the exhaust gas supplied from the supply port 122. The exhaust gas supply device 100 preferably reduces the flow rate of the exhaust gas supplied from the exhaust gas supply nozzle 129. The exhaust gas supply device 100 only needs to be able to form an exhaust gas seal on the wall surface of the furnace 11.

また、本実施形態では、バーナ保護空気供給部１１０と、追加空気ノズル保護空気供給部１１２の両方を設けたが、いずれか一方のみを設けてもよい。また、本実施形態のバーナ保護空気供給部１１０は、全てのバーナ、ノズルに対して供給口１２２を設けることで、火炉内の各ノズル、バーナにスラグが付着することを抑制できるが、これに限定されない。バーナ保護空気供給部１１０は、ＰＣバーナ３１に対応する供給口１２２を設け、他のバーナ、ノズルに対する供給口は設けなくてもよい。 Moreover, in this embodiment, although both the burner protection air supply part 110 and the additional air nozzle protection air supply part 112 were provided, you may provide only any one. Moreover, the burner protection air supply unit 110 of this embodiment can suppress the slag from adhering to each nozzle and burner in the furnace by providing the supply ports 122 for all the burners and nozzles. It is not limited. The burner protection air supply unit 110 is provided with a supply port 122 corresponding to the PC burner 31, and it is not necessary to provide supply ports for other burners and nozzles.

また、本実施形態のバーナユニットは、油バーナとＰＣバーナを備え、油（液体燃料）と石油コークスをそれぞれのバーナで燃焼させる組み合わせとしたがこれに限定されない。バーナユニットは、ＰＣバーナのみを備えていればよい。具体的は、バーナユニットは、ＰＣバーナのみを有していても、ＰＣバーナと、石炭、バイオマス等の固形燃料を燃焼させるバーナとの両方を有していてもよい。 Moreover, although the burner unit of this embodiment was provided with the oil burner and the PC burner, and it was set as the combination which burns oil (liquid fuel) and petroleum coke with each burner, it is not limited to this. The burner unit only needs to have a PC burner. Specifically, the burner unit may have only a PC burner, or may have both a PC burner and a burner that burns solid fuel such as coal and biomass.

１０ボイラ
１１火炉
１２燃焼装置
２０バーナユニット
２１油バーナ
２２燃料油供給配管
２３燃料油供給源
２５蒸気供給配管
３１石油コークスバーナ（ＰＣバーナ）
３２石油コークス供給配管（ＰＣ供給配管）
３３石油コークス供給源（ＰＣ供給源）
３９アディショナル空気ノズル
４０分岐空気ダクト
４４風箱
４６上部空気ノズル
４８下部空気ノズル
５１、６１先端部
５２、６２基部
５４油バーナガン
５６、６６燃焼用二次空気ノズル
５７上部補助空気コンパートメント（空気通路）
５８下部補助空気コンパートメント（空気通路）
６０点火トーチ
６４ＰＣ燃料ノズル
１００排ガス供給装置
１０２、１１４、１１６排ガス供給ライン
１０４排ガス供給ファン
１１０バーナ保護空気供給部
１１２追加空気ノズル保護空気供給部
１２０案内管
１２２供給口
１２６、１２８分岐管
１２９排ガス供給ノズル DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Boiler 11 Furnace 12 Combustion device 20 Burner unit 21 Oil burner 22 Fuel oil supply piping 23 Fuel oil supply source 25 Steam supply piping 31 Petroleum coke burner (PC burner)
32 Petroleum coke supply piping (PC supply piping)
33 Petroleum coke supply source (PC supply source)
39 Additional Air Nozzle 40 Branch Air Duct 44 Wind Box 46 Upper Air Nozzle 48 Lower Air Nozzle 51, 61 Tip 52, 62 Base 54 Oil Burner Gun 56, 66 Secondary Air Nozzle for Combustion 57 Upper Auxiliary Air Compartment (Air Passage)
58 Lower auxiliary air compartment (air passage)
60 Ignition Torch 64 PC Fuel Nozzle 100 Exhaust Gas Supply Device 102, 114, 116 Exhaust Gas Supply Line 104 Exhaust Gas Supply Fan 110 Burner Protection Air Supply Unit 112 Additional Air Nozzle Protection Air Supply Unit 120 Guide Pipe 122 Supply Port 126, 128 Branch Pipe 129 Exhaust Gas Supply nozzle

Claims

A furnace,
An oil coke burner that is installed on a wall surface of the furnace, one end side faces the inside of the furnace, the other base side extends to the outside of the furnace, and injects oil coke into the furnace, and the oil coke burner A burner unit having an air box connected to the base side end and supplying air to the petroleum coke burner;
A heat exchanger that recovers heat by exchanging heat with the combustion gas generated by the combustion of fuel and air injected into the furnace from the burner unit;
An exhaust gas supply device comprising a burner protection air supply unit that supplies exhaust gas flowing downstream from the heat exchanger toward the petroleum coke burner from a side surface of the petroleum coke burner.

The burner protection air supply unit has a supply port for supplying exhaust gas toward the petroleum coke burner,
The said supply port is arrange | positioned in the vertical direction upper side rather than the position which the outer peripheral surface of the front-end | tip of the said petroleum coke burner overlaps with the part which has faced the vertical direction upper side, or the overlapping position. boiler.

The burner unit forms a swirling flame in the furnace,
The boiler according to claim 1 or 2, wherein the burner protective air supply unit supplies the exhaust gas from a side surface of the petroleum coke burner on the upstream side in the swirl direction of the flame.

The boiler according to any one of claims 1 to 3, wherein the exhaust gas supplied by the exhaust gas supply device has an oxygen concentration of 0% or more and 4% or less.

An additional air nozzle that is disposed on the downstream side of the burner unit in the flow direction of the combustion gas on the wall surface of the furnace and supplies additional air into the furnace;
The exhaust gas supply device is disposed on the nearest adjacent wall surface among adjacent wall surfaces forming a corner with the wall surface on which the additional air nozzle is installed, and supplies the exhaust gas toward the adjacent wall surface. It has an additional air nozzle protection air supply part, The boiler as described in any one of Claim 1 to 4 characterized by the above-mentioned.