JP2023523153A - バーナー内に燃料流分配手段を有するボイラの燃焼システム及び燃焼方法 - Google Patents
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Abstract
Description
2 ボイラ
3 バーナー
4 燃料ノズル
6 燃焼室
7 ダクトシステム
8 混合流
9 第1の垂直ダクト部分
11 第2ダクト部分
12 エルボ
13 ノズル出口
14 二次空気ノズル
15 二次空気
16 中央ノズルセクション
17 周辺ノズルセクション
18 周辺燃料ノズルチャネル
19 コア空気管
21 デフレクタ装置
22 噴出手段
23 補助ガス
24 補助ガスノズル
26 流れ方向
27 ノズル出口
28 ダクト壁
29 供給ライン
31 シールド装置
32 燃料リッチジェット
33 燃料リーンジェット
34 火炎
36 低圧力領域
37 上部燃料ガス流
38 下部燃料ガス流
39 循環矢印
41 ガス送風機、ファン
42 スロットル手段
43 バッフル手段
44 凹面
46 拡散補助ガス
47 一次ダクト
48 下流端
49 二次ダクト
51 二次空気
52 三次ダクト
53 三次空気
54 旋回管
56 矢印
57 閉鎖管
58 下流端
59 貫通スロット
61 壁
62 コア空気管
63 補助コア空気
64 追加の管
66 下流端
67 環状空間
68 ボイラ壁
69 仮想円
71 矢印
Claims (17)
- 特にボイラ用の燃焼システムであって、
燃料とガスの混合流(8)を少なくとも1つの燃料ノズル(4)を通して燃焼室(6)に供給する少なくとも1つのバーナー(3、3’、3’’)と、
少なくとも1つの燃料ノズル(4)と流体連通し、少なくとも1つの燃料ノズル(4)に燃料とガスの混合流を案内するダクト(11、47)と、
少なくとも1つの燃料ノズル(4)の上流のダクト(11、47)内に配置され、燃料とガスの流入混合流を偏向するデフレクタ装置(21)と、
を備え、
デフレクタ装置(21)は、ダクト(11、47)内に補助ガス(23)を噴射して、流入する燃料とガスとの混合流をダクト(11、47)の中心から外側に向けて偏向させる噴射手段(22)を備える、燃焼システム。 - 噴射手段(22)は、燃料ノズル(4)に対応して配置され、燃料ノズル(4)の外側領域(17)における燃料とガスの混合流の濃度を増加させ、燃料ノズル(4)の中央部(16)における燃料とガスの混合流の濃度を減少させるように、流入する燃料とガスの混合流を偏向させるように構成される、請求項1に記載の燃焼システム。
- 燃料は、粉砕燃料、特に微粉炭、又は精製ガスから得られる燃料ガス混合物である、請求項1又は2に記載の燃焼システム。
- 噴射手段(22)は、補助ガス(23)を受け入れ、燃料とガスとの混合流の流れ方向(26)に対向する方向又は少なくとも斜角に補助ガス(23)を噴射するように構成された補助ガスノズル(24)を備える、請求項1乃至3のいずれかに記載の燃焼システム。
- 補助ガスノズル(24)は、燃料とガスとの混合流の流れ方向(16)とは逆向きのノズル出口(27)を有する対向流ノズルである、請求項4に記載の燃焼システム。
- 補助ガスノズル(14)は、燃料ノズル(4)に直接接続されるダクト(7)のダクト部分(11)の中心線上の水平ダクト部分(11)に設置される、請求項4又は5に記載の燃焼システム。
- 補助ガスノズル(24)のノズル出口(27)から噴射される補助ガス(23)の出口速度を変化させるように構成された手段(40、41、42)をさらに備える、請求項4乃至6のいずれかに記載の燃焼システム。
- 補助ガスノズル(24)は、補助ガスノズル(24)の流れ断面を変化させて噴射される補助ガス(23)の速度を調整するスロットル手段(42)を含む、請求項7に記載の燃焼システム。
- 少なくとも1つの補助ガスノズル(24)は、補助ガス(23)の噴射角度を変化させるために、空間におけるその向きに関して調節可能である、請求項4乃至8のいずれかに記載の燃焼システム。
- 補助ガスノズル(24)に補助ガスを供給する供給ライン(29)の上流かつ近接してダクト(11)内に配置され、供給ライン(24)を燃料とガスの流入混合流(8)から遮蔽する遮蔽装置(31)をさらに備える、請求項4乃至9のいずれかに記載の燃焼システム。
- 補助ガスノズル(24)のノズル出口(27)の前方に配置され、補助ガスノズル出口(27)の方向に面する凹面(44)を有し、噴射された補助ガス(23)をダクト(11)の側面で拡散させるバッフル手段(43)をさらに備える、請求項4乃至10のいずれかに記載の燃焼システム。
- バーナーが、(3’、3’’)が、
燃焼室(6)に燃料とガスとの混合流を供給する管状の一次ダクト(47)と、
一次ダクト(47)に同心円状に配置され、燃焼室(6)に二次空気(51)を供給する少なくとも管状の二次ダクト(49)と、
二次ダクト(49)に同心円状に配置され、燃焼室(6)に三次空気(53)を供給する任意選択の三次ダクト(52)とを備え、
デフレクタ装置(21)は、補助ガス(23)を提供し、補助ガス(47)を主ダクト(47)の外側領域に向かって燃料とガスの流入混合流(8)を偏向し、主ダクト(51)の長手方向軸線(B)の周りで燃料とガスの混合流の旋回運動を誘起する方向に主ダクト(49)内に噴出するように配置された旋回管(54)を含む、請求項1乃至10のいずれかに記載の燃焼システム。 - バーナー(3’’)は、燃焼室(6)に補助コア空気(63)を供給する一次ダクト(47)内の円形バーナー(3’’)の中心に配置されたコア管(62)をさらに含み、
旋回管(54)は、コア管(62)の周囲に配置され、追加の管(64)の下流端部(66)でコア管に対してシールされた追加の管(64)であり、追加の管(64)は、追加の管(64)の長手方向に対して角度をなし、かつ長手方向に対して垂直な平面で追加の管(64)の壁(61)を貫通して延びるスロット(12)を貫通して延び、細長い貫通スロット(59)は、バーナー(3’’)の出口(27)までの距離でシールされた下流端部(66)に近接して配置されている、請求項12に記載の燃焼システム。 - 旋回管(54)は、主ダクト(47)内の円形バーナー(3’)の中心に配置され、閉鎖された下流端部(58)を有する閉鎖管(57)であり、閉鎖管(57)は、閉鎖管(57)の長手方向に対して角度及び長手方向に垂直な平面で閉鎖管(57)の壁(61)を貫通して延びるスロット(59)を貫通して延び、閉鎖下流端部(58)に近接して、バーナー(3’)の出口(27)までの距離に配置されている、請求項12に記載の燃焼システム。
- 燃焼方法であって、
少なくとも1つのバーナー(3、3’、3’’)による燃料とガスの混合流(8)を、少なくとも1つの燃料ノズル(4)を介し、ダクト(11、47)を介して燃焼室(6)に供給するステップと、
ダクト(11、47)内の燃料とガスの流入混合流(8)を、ダクト(22、47)内に補助ガス(23)を噴出してダクト(11、47)の中心から外側領域に向かう方向に偏向させ、燃料ノズル(4)の外側領域(17)の燃料とガスの混合流(8)の濃度を増加させ、燃料ノズル(4)の中心部(16)の燃料とガスの混合流(8)の濃度を減少させるように噴出手段(22)を用いて偏向させるステップと、
を含む方法。 - ダクト(11)内の燃料とガスの流入混合流(8)の偏向が、補助ガス(23)を受け入れ、ダクト(11)内の燃料とガスの混合流(8)の流れ方向(26)に対して、又は少なくとも斜角で、逆流方向に補助ガス(23)を噴射する補助ガスノズル(24)を使用して実行される、請求項15に記載の方法。
- ダクト(47)内の燃料とガスの流入混合流(8)の偏向は、ダクト(47)内に配置され、補助ガス(23)を供給し、補助ガス(23)をダクト(47)内に、一次ダクト(47)の外側領域に向かって燃料とガスの流入混合流(8)を偏向し、一次ダクト(47)の長手方向軸線(B)の周りの燃料とガスの混合流(8)への旋回運動を誘起するような方向に傾斜したスロット(59)を通して噴出するように配置された旋回管(54)を使用して実行される、請求項15に記載の方法。
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