JP2527922B2 - Pulverized coal oxygen combustion burner - Google Patents

Pulverized coal oxygen combustion burner

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JP2527922B2 JP6088981A JP8898194A JP2527922B2 JP 2527922 B2 JP2527922 B2 JP 2527922B2 JP 6088981 A JP6088981 A JP 6088981A JP 8898194 A JP8898194 A JP 8898194A JP 2527922 B2 JP2527922 B2 JP 2527922B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本願発明は、高温・還元雰囲気で
微粉炭を純酸素又は高濃度酸素によってガス化し、ガス
化炉・反応塔ならびにボイラの燃焼室等に高温の還元ガ
スとして供給するための、微粉炭の酸素燃焼バーナを提
供することを目的としている。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is for gasifying pulverized coal with pure oxygen or high-concentration oxygen in a high-temperature / reducing atmosphere and supplying it as high-temperature reducing gas to a gasification furnace / reaction tower, a combustion chamber of a boiler, and the like. The purpose is to provide a pulverized coal oxyfuel burner.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は第1の従来技術の例を示す図で、
特開昭64−46514号公報に記載された微粉炭燃焼
用バーナの側断面図である。図7において、101はバ
ーナノズル本体、102は外筒、103は内筒、104
は微粉炭供給管、105は混合流噴出口、106は燃焼
室、107は火炎噴出口、108は支燃性ガス供給路、
109は第1次支燃性ガス供給路、110は第2次支燃
性ガス供給路、111は円筒状のスリット又は複数の
孔、111aは第2次支燃性ガス供給用の室、112は
燃焼室に通じる第2次支燃性ガス供給用の複数の孔であ
る。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a diagram showing an example of a first prior art.
It is a sectional side view of the burner for pulverized coal combustion described in Unexamined-Japanese-Patent No. 64-46514. In FIG. 7, 101 is a burner nozzle main body, 102 is an outer cylinder, 103 is an inner cylinder, and 104.
Is a pulverized coal supply pipe, 105 is a mixed flow jet, 106 is a combustion chamber, 107 is a flame jet, 108 is a combustion-supporting gas supply passage,
109 is a primary combustion-supporting gas supply path, 110 is a secondary combustion-supporting gas supply path, 111 is a cylindrical slit or a plurality of holes, 111a is a chamber for supplying secondary combustion-supporting gas, 112 Are a plurality of holes for supplying the secondary combustion supporting gas to the combustion chamber.

【0003】該従来の技術におけるバーナノズル本体1
01は、図7に示すように外筒102の内側に、内筒1
03を同軸的に嵌合させ、内筒103の内部には上流側
の微粉炭供給管104から微粉炭と支燃性ガス(酸素あ
るいは酸素含有ガス)との混合流の噴出口105、更に
は断面が下流側に向かって順次拡開する燃焼室106が
連設されている。
The burner nozzle body 1 in the prior art
01 indicates the inner cylinder 1 inside the outer cylinder 102 as shown in FIG.
03 is coaxially fitted, and inside the inner cylinder 103, an outlet 105 for a mixed flow of pulverized coal and a combustion-supporting gas (oxygen or oxygen-containing gas) is supplied from the pulverized coal supply pipe 104 on the upstream side. Combustion chambers 106 whose cross-sections gradually expand toward the downstream side are connected in series.

【0004】微粉炭供給管104を通じて送入された微
粉炭は、第1次支燃性ガスと混合されて燃焼室106内
に入り、バーナの軸方向に複数段に分けて送入される第
2次支燃性ガスと混合しながら燃焼する。その際、第1
次支燃性ガスの流入角度、燃焼室106の拡がり角度或
いは第2次支燃性ガス供給口角度等をそれぞれ的確に選
定することによって、微粉炭の良好な着火および安定し
た燃焼を行って、高い燃焼効率のもとで高い燃焼温度
(約2000℃)を得ることができるとするものであ
る。
The pulverized coal fed through the pulverized coal supply pipe 104 is mixed with the primary combustion-supporting gas, enters the combustion chamber 106, and is fed in a plurality of stages in the axial direction of the burner. It burns while mixing with the secondary combustion supporting gas. At that time, the first
By appropriately selecting the inflow angle of the secondary combustion-supporting gas, the spread angle of the combustion chamber 106, the angle of the secondary combustion-supporting gas supply port, or the like, good ignition and stable combustion of the pulverized coal are performed. It is said that a high combustion temperature (about 2000 ° C.) can be obtained with high combustion efficiency.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このほか、微粉化した
固体燃料を酸素含有率の高い気体で燃焼するバーナとし
て、特開昭59−89907号公報(第2の従来技
術)、同じく特開昭59−56606号公報(第3の従
来技術)に記載されたバーナ等があり、これら従来の技
術によっても、微粉炭等微粒化した固体燃料に対しての
良好な着火或いは燃焼を行うことが可能であった。しか
しながら上記従来の技術は、バーナ内において燃料と支
燃性ガスとを的確に混合した状態で火炉内へ供給する
(前記第2、第3の従来技術)か、或いはバーナ内にお
いて燃料と支燃性ガスとを的確に混合し確実に着火した
状態で火炉内に供給(第1の従来技術)してガス化、燃
焼させるものであった。
In addition, as a burner for burning finely pulverized solid fuel with a gas having a high oxygen content, Japanese Patent Laid-Open No. 59-89907 (second prior art) and Japanese Laid-Open Patent Publication No. Sho. There is a burner and the like described in Japanese Patent Laid-Open No. 59-56606 (third prior art), and these conventional technologies can also perform good ignition or combustion on pulverized solid fuel such as pulverized coal. Met. However, in the above-mentioned conventional technique, the fuel and the combustion-supporting gas are supplied to the furnace in a state of being accurately mixed in the burner (the above-mentioned second and third conventional techniques), or the fuel and the combustion-supporting gas are burned in the burner. In the state of being properly ignited with a proper gas and being surely ignited, the gas is supplied into the furnace (first prior art) for gasification and combustion.

【0006】しかしながら上記従来の技術においては、
未燃焼状態の微粉炭或いは着火して燃焼を完結していな
い状態の微粉炭をバーナから噴出させるものであるため
に、反応時間が多く必要となり、ガス化ゾーン又は燃焼
ゾーンの大きな設備が必要となるという課題があった。
However, in the above conventional technique,
Since pulverized coal in an unburned state or pulverized coal in a state where combustion has not been completed by ignition is ejected from the burner, a long reaction time is required, and a large facility in the gasification zone or combustion zone is required. There was a problem of becoming.

【0007】本願発明はこのような現状に鑑みてなされ
たもので、簡潔な構成によって微粉炭をガス化し、高温
の還元ガスとして供給し得るバーナを提供することを目
的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a burner capable of gasifying pulverized coal by a simple structure and supplying it as a high-temperature reducing gas.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的は前記特許請
求の範囲に記載された微粉炭の酸素燃焼バーナによって
達成される。すなわち、 (1) 微粉炭ノズルと、酸素ノズルと、点火および予熱バ
ーナと、覗き窓とを軸方向に貫通させた水冷ジャケット
構造のバーナ本体と、上記バーナ本体を嵌入させ、外面
を水冷壁構造にした予燃焼室とからなる微粉炭の酸素燃
焼バーナ。 (2) 微粉炭ノズルが単数または複数の管からなる(1) 記
載の微粉炭の酸素燃焼バーナ。 (3) 微粉炭ノズルがバーナの軸と垂直方向断面が円環状
のスリットからなる(1) 記載の微粉炭の酸素燃焼バー
ナ。 (4) バーナ本体の中央部に覗き窓と点火および予熱バー
ナと微粉炭ノズルを配設し、酸素ノズルを上記微粉炭ノ
ズルの外側周方向に複数個ほぼ均等に配設した(1) また
は(2) 記載の微粉炭の酸素燃焼バーナ。 (5) バーナ本体の中央部に覗き窓と点火および予熱バー
ナを配設し、その外側に微粉炭ノズルを配設し、微粉炭
ノズルよりバーナ中心側およびバーナ外周側に複数個の
酸素吹き込みノズルを周方向にほぼ均等に配設した(1)
または(2) または(3) 記載の微粉炭の酸素燃焼バーナ。 (6) 微粉炭ノズルと酸素ノズルの内少なくとも一方が、
バーナの周方向の流体旋回手段を有する(1) または(2)
または(3) または(4) または(5) 記載の微粉炭の酸素燃
焼バーナ。 (7) 点火および予熱バーナがオイルおよびスラリー状燃
料を燃焼し得るものである(1) または(2) または(3) ま
たは(4) または(5) または(6) 記載の微粉炭の酸素燃焼
バーナ。 (8) 予燃焼室の内面に耐火物を設け、溶融スラグによる
セルフコーティング構造とした(1) または(2) または
(3) または(4) または(5) または(6) または(7)記載の
微粉炭の酸素燃焼バーナである。 以下、本発明の作用等について実施例に基づいて説明す
る。
The above object is achieved by an oxyfuel combustion burner of pulverized coal as set forth in the appended claims. That is, (1) a pulverized coal nozzle, an oxygen nozzle, an ignition and preheating burner, and a burner main body having a water cooling jacket structure that axially penetrates a viewing window, and the burner main body is fitted into the burner main body, and the outer surface is covered with a water cooling wall structure. Pulverized coal oxyfuel combustion burner consisting of a pre-combustion chamber. (2) The pulverized coal oxyfuel combustion burner according to (1), wherein the pulverized coal nozzle is composed of a single tube or a plurality of tubes. (3) The oxyfuel combustion burner for pulverized coal according to (1), wherein the pulverized coal nozzle comprises a slit having an annular cross section in a direction perpendicular to the burner axis. (4) A viewing window, an ignition and preheating burner, and a pulverized coal nozzle are arranged in the center of the burner body, and a plurality of oxygen nozzles are arranged substantially evenly in the outer circumferential direction of the pulverized coal nozzle (1) or ( 2) Oxyfuel burner for pulverized coal as described. (5) A viewing window, an ignition and preheating burner are installed in the center of the burner body, a pulverized coal nozzle is provided outside the burner body, and a plurality of oxygen injection nozzles are provided on the burner center side and the burner outer periphery side from the pulverized coal nozzle. Are arranged almost evenly in the circumferential direction (1)
Or (2) or the oxyfuel combustion burner of pulverized coal according to (3). (6) At least one of the pulverized coal nozzle and the oxygen nozzle,
With means for swirling fluid in the circumferential direction of burner (1) or (2)
Or (3) or (4) or (5) oxyfuel combustion burner of pulverized coal. (7) Ignition and preheating burner capable of burning oil and slurry fuel (1) or (2) or (3) or (4) or (5) or (6) oxygen combustion of pulverized coal Burner. (8) A refractory material was provided on the inner surface of the pre-combustion chamber, and a self-coating structure with molten slag was used (1) or (2) or
(3) or (4) or (5) or (6) or (7) is an oxyfuel combustion burner of pulverized coal. Hereinafter, the operation and the like of the present invention will be described based on Examples.

【0009】[0009]

【実施例】石炭のガス化炉内又は微粉炭ボイラの火炉に
入る前に微粉炭を極力ガス化させ、ガス化炉本体又はボ
イラ火炉での反応時間・燃焼時間を最小限にし、設備の
コンパクト化とコスト低減を図るための酸素燃焼バーナ
を提供しようとするものである。
[Embodiment] Pulverized coal is gasified as much as possible before entering the coal gasification furnace or pulverized coal boiler furnace to minimize reaction time / combustion time in the gasification furnace main body or boiler furnace, and to make equipment compact. The present invention aims to provide an oxyfuel burner for reducing the cost and cost.

【0010】その手段として微粉炭を炉に送入する以前
に、出来る限り高温かつ還元性の雰囲気中に微粉炭と酸
素等の支燃性ガスを送入して極めて短かい時間内に出来
るだけガス化させ、ガス化したガスとチャーとを混在さ
せた状態で炉内に送入する方法が開発されている。
As a means for this, before the pulverized coal is fed into the furnace, the pulverized coal and a combustion-supporting gas such as oxygen are fed into an atmosphere having a temperature and a reducing temperature as much as possible, and it is possible to do it within an extremely short time. A method has been developed in which gasification is carried out and the gasified gas and char are mixed and fed into the furnace.

【0011】上記の微粉炭のガス化を行わせるのに、一
般の燃焼炉においては炉の容積が大きく炉内における雰
囲気温度を高く保持することが困難であるから、出来る
だけ小さい空間で急激に微粉炭と酸素とを接触、反応さ
せてガス化し、その一方で微粉炭が十分にガス化する時
間を保持し得る大きさの炉をうることが必要になる。
In order to gasify the above pulverized coal, in a general combustion furnace, the volume of the furnace is large and it is difficult to keep the ambient temperature in the furnace high. It is necessary to obtain a furnace having a size capable of contacting and reacting pulverized coal with oxygen to gasify the pulverized coal, while maintaining sufficient time for pulverized coal to be gasified.

【0012】図1〜図6は、上記の目的を達成するため
になされた本願発明の実施例を示す図で、図1は第1の
実施例における微粉炭の酸素燃焼バーナの軸方向断面
図、図2は図1におけるa・a線矢視断面図、図3は同
じく図1におけるb・b線矢視図、図4は第2の実施例
における予燃焼室側から見たバーナ本体の図、図5は第
3の実施例におけるバーナ本体の構成を示す図、図6は
図5におけるc・c線矢視図である。
FIGS. 1 to 6 are views showing an embodiment of the present invention made to achieve the above object, and FIG. 1 is an axial sectional view of a pulverized coal oxyfuel combustion burner in the first embodiment. 2 is a sectional view taken along the line aa in FIG. 1, FIG. 3 is a view taken along the line bb in FIG. 1, and FIG. 4 shows the burner body viewed from the side of the pre-combustion chamber in the second embodiment. FIG. 5 is a diagram showing the structure of the burner body in the third embodiment, and FIG. 6 is a view taken along the line cc in FIG.

【0013】図1〜6において、1はバーナ本体、2は
微粉炭ノズル、3は酸素ノズル、4は酸素ヘッダ、5は
点火および予熱バーナ、6は覗き窓、7は冷却水管、8
は冷却水入口ヘッダ、9は冷却水出口管、10は水冷ジ
ャケット、11は予燃焼室、12は水冷ジャケット、1
3は耐火物、14は冷却水入口管、15は冷却水出口
管、18は接続フランジ、20は旋回羽根である。
1 to 6, 1 is a burner body, 2 is a pulverized coal nozzle, 3 is an oxygen nozzle, 4 is an oxygen header, 5 is an ignition and preheating burner, 6 is a sight glass, 7 is a cooling water pipe, and 8 is a cooling water pipe.
Is a cooling water inlet header, 9 is a cooling water outlet pipe, 10 is a water cooling jacket, 11 is a pre-combustion chamber, 12 is a water cooling jacket, 1
3 is a refractory material, 14 is a cooling water inlet pipe, 15 is a cooling water outlet pipe, 18 is a connecting flange, and 20 is a swirl vane.

【0014】先ず第1の実施例における微粉炭の酸素燃
焼バーナについて説明する。図1〜3に示すように、バ
ーナ本体1を微粉炭ノズル2、複数の酸素ノズル3、点
火および予熱バーナ5、覗き窓6、冷却水管7および水
冷ジャケット10等によって構成する。
First, the oxyfuel combustion burner for pulverized coal in the first embodiment will be described. As shown in FIGS. 1 to 3, the burner body 1 is composed of a pulverized coal nozzle 2, a plurality of oxygen nozzles 3, an ignition and preheating burner 5, a viewing window 6, a cooling water pipe 7, a water cooling jacket 10, and the like.

【0015】バーナ本体1のほぼ中央部に微粉炭ノズル
2を配設し、その外側周方向に環状の酸素ヘッダ4に連
通する複数の酸素ノズル3を均等に配設する。またバー
ナ本体1の中央部には微粉炭ノズル2と並設するように
点火および予熱バーナ5と燃焼状態を監視する覗き窓6
を配設し、上記の微粉炭ノズル2、酸素ノズル3、点火
および予熱バーナ5および覗き窓6を水冷ジャケット1
0の炉外側管板と炉内側鏡板を挿通して溶接等により取
り付ける。
A pulverized coal nozzle 2 is arranged substantially in the center of the burner body 1, and a plurality of oxygen nozzles 3 communicating with an annular oxygen header 4 are evenly arranged in the outer circumferential direction thereof. Further, in the center of the burner body 1, the igniting and preheating burner 5 and the observation window 6 for monitoring the combustion state are arranged so as to be juxtaposed with the pulverized coal nozzle 2.
The pulverized coal nozzle 2, the oxygen nozzle 3, the ignition and preheating burner 5 and the peep window 6 are installed in the water cooling jacket 1
No. 0 outer tube plate and inner furnace end plate are inserted and attached by welding or the like.

【0016】水冷ジャケット10には外側に配置した環
状の冷却水入口ヘッダ8に連通した複数の冷却水管7を
周方向に均等に挿入し、各冷却水管7はそれぞれバーナ
本体1の炉内側に位置する微粉炭及び酸素の噴出側端部
内壁に近接する位置まで水冷ジャケット10内を挿通し
て配設している。また水冷ジャケット10の炉外側端部
に近い位置には冷却水出口管9を配設している。
A plurality of cooling water pipes 7 communicating with an annular cooling water inlet header 8 arranged outside are evenly inserted in the water cooling jacket 10 in the circumferential direction, and each cooling water pipe 7 is located inside the furnace of the burner body 1. The water-cooling jacket 10 is inserted through the water cooling jacket 10 to a position close to the inner wall of the pulverized coal and oxygen ejection side end. Further, a cooling water outlet pipe 9 is arranged at a position near the outer end of the water cooling jacket 10.

【0017】バーナ本体1の下流側に予燃焼室11を配
設し、バーナ本体1の一部を嵌入させて接続フランジ1
8によってバーナ本体1と一体に結合させる。予燃焼室
11は外側を水冷ジャケット12によって構成し、内側
を耐火物によって構成している。
A pre-combustion chamber 11 is provided on the downstream side of the burner main body 1, and a part of the burner main body 1 is fitted thereinto to connect the connecting flange 1.
The burner body 1 is integrally connected by means of 8. The pre-combustion chamber 11 has a water cooling jacket 12 on the outside and a refractory material on the inside.

【0018】予燃焼室11の水冷ジャケット12内には
予燃焼室11の周方向に配設された複数の冷却水入口管
14を接続しており、各冷却水入口管14は水冷ジャケ
ット12内を予燃焼室11の先端部付近まで挿通して開
口しており、また水冷ジャケット12の冷却水入口管1
4の冷却水入口部付近には冷却水出口管15を配設して
いる。
A plurality of cooling water inlet pipes 14 arranged in the circumferential direction of the pre-combustion chamber 11 are connected in the water cooling jacket 12 of the pre-combustion chamber 11, and each cooling water inlet pipe 14 is in the water cooling jacket 12. Is opened to the vicinity of the tip of the pre-combustion chamber 11, and the cooling water inlet pipe 1 of the water cooling jacket 12 is opened.
A cooling water outlet pipe 15 is arranged near the cooling water inlet portion of No. 4.

【0019】上記のような構成からなる微粉炭の酸素燃
焼バーナを使用して微粉炭のガス化を行う場合、まず各
冷却水入口管7,14を通じて冷却水を供給し、各水冷
ジャケット10および12内に冷却水を流通させる。つ
ぎに点火および予熱バーナ5によって油あるいはLPG
等を燃焼し、予燃焼室11内の温度を十分に上昇させた
のち、微粉炭ノズル2から微粉炭を、また酸素ノズル3
から酸素を供給して着火し燃焼させる。
When gasifying pulverized coal using the oxygen combustion burner of pulverized coal having the above-mentioned structure, first, cooling water is supplied through the cooling water inlet pipes 7 and 14, and the water cooling jackets 10 and Cooling water is circulated in 12. Next, oil or LPG is supplied by the ignition and preheating burner 5.
Etc., and the temperature in the pre-combustion chamber 11 is sufficiently raised, and then the pulverized coal nozzle 2 produces pulverized coal and the oxygen nozzle 3
Oxygen is supplied to ignite and burn.

【0020】予燃焼室11内は、予め点火および予熱バ
ーナによって十分に昇温されており、また予燃焼室11
の炉内容積が小さいことにより、供給された微粉炭は酸
素によって短時間に燃焼し炉内は非常な高温となる。そ
れに伴って微粉炭を燃焼した際に発生する燃焼灰は溶融
状態で炉内を燃焼ガス中に浮遊した状態で流れる。一
方、予燃焼室11の炉内面には予めスタッドが水冷ジャ
ケット12の炉内側全面にわたって植設されており、各
スタッドは水冷ジャケット12によって一端を冷却され
ていることにより、炉内を流れる溶融状態の燃焼灰は各
スタッドに接触した際冷却されて付着、固化し、それが
次第に成長して、ついには予燃焼室11の内面全面をラ
イニングした(スラグによるセルフコーティング)状態
にする。
The inside of the pre-combustion chamber 11 has been sufficiently heated in advance by ignition and a preheating burner, and the pre-combustion chamber 11 is also heated.
Since the internal volume of the furnace is small, the supplied pulverized coal is burned by oxygen in a short time and the inside of the furnace becomes extremely hot. Along with that, combustion ash generated when pulverized coal is burned flows in a molten state in a state of being suspended in the combustion gas in the furnace. On the other hand, studs are preliminarily planted on the inner surface of the furnace of the pre-combustion chamber 11 over the entire inner surface of the water cooling jacket 12, and one end of each stud is cooled by the water cooling jacket 12. The combustion ash of (1) is cooled when it comes into contact with each stud, adheres and solidifies, and gradually grows until finally the entire inner surface of the pre-combustion chamber 11 is lined (self coating with slag).

【0021】酸素ノズル3から噴出される酸素の量を、
供給された微粉炭を完全燃焼させるのに必要な量よりも
少ない値に保持させることにより、予燃焼室11内は還
元雰囲気に保たれ、供給された微粉炭はガス化したガス
とチャーとに分離した高温の状態で先端部から送出され
る。
The amount of oxygen ejected from the oxygen nozzle 3 is
By keeping the supplied pulverized coal at a value smaller than the amount required for complete combustion, the pre-combustion chamber 11 is kept in a reducing atmosphere, and the supplied pulverized coal becomes gasified gas and char. It is delivered from the tip in the separated high temperature state.

【0022】図4は第2の実施例におけるバーナ本体1
の構成を示す図である。該実施例においては、バーナ本
体1の中央部に点火および予熱バーナ5および覗き窓6
を配設し、その外側にバーナの軸と垂直方向の断面が円
環状のスリット状の微粉炭ノズル2を配設し、該円環状
微粉炭ノズル2の炉中心側および外側に、複数の酸素ノ
ズル3を円周方向にそれぞれ均等に配設している。
FIG. 4 shows the burner body 1 according to the second embodiment.
It is a figure which shows the structure of. In the embodiment, the ignition and preheating burner 5 and the sight glass 6 are provided at the center of the burner body 1.
And a slit-like pulverized coal nozzle 2 having a circular cross section in a direction perpendicular to the axis of the burner is disposed on the outer side of the burner. The nozzles 3 are evenly arranged in the circumferential direction.

【0023】図5〜6は第3の実施例に置けるバーナ本
体1の構成を示す図である。該実施例におけるバーナ本
体1は、中央部に点火および予熱バーナ5を配設し、そ
の外側にバーナの軸と垂直方向の断面が円環状のスリッ
ト状の微粉炭ノズル2を配設し、円環状のスリット状の
微粉炭ノズル2の内側と外側の双方に、複数の酸素ノズ
ル3を円周方向にそれぞれ均等に配設している。
5 to 6 are views showing the construction of the burner main body 1 according to the third embodiment. In the burner body 1 in the embodiment, an ignition and preheat burner 5 is arranged in the central portion, and a slit-like pulverized coal nozzle 2 having a circular cross section in the direction perpendicular to the axis of the burner is arranged outside the burner main body 1. A plurality of oxygen nozzles 3 are evenly arranged in the circumferential direction on both the inside and the outside of the annular slit-like pulverized coal nozzle 2.

【0024】該第3の実施例における第1の特徴は、外
側の円環状のスリット状の微粉炭ノズル2の中に複数の
旋回羽根20を挿設して微粉炭を予燃焼室11内におい
て旋回させ、それによって予燃焼室11内を浮遊しなが
ら移動する微粉炭の飛距離を高めて微粉炭燃焼のより活
性化を図るものである。
The first feature of the third embodiment is that a plurality of swirl vanes 20 are inserted into an outer annular slit-like pulverized coal nozzle 2 to disperse the pulverized coal in the pre-combustion chamber 11. By swirling, the flying distance of the pulverized coal that moves while floating in the pre-combustion chamber 11 is increased, and the pulverized coal combustion is further activated.

【0025】該第3の実施例におけるもう1つの特徴
は、点火および予熱バーナ5と微粉炭ノズル2との間に
酸素ノズルを配設することにより、点火および予熱バー
ナ5の燃料として最初は油あるいはLPG等のガスを使
用し、炉内温度が上昇した段階で、点火および予熱バー
ナから噴射する燃料を油からCWM等のスラリー状燃料
に切り換えても、安定した燃焼を期待し得ることであ
る。
Another feature of the third embodiment is that by arranging an oxygen nozzle between the ignition and preheating burner 5 and the pulverized coal nozzle 2, an oil is initially used as fuel for the ignition and preheating burner 5. Alternatively, stable combustion can be expected even if a gas such as LPG is used and the fuel injected from the ignition and preheating burner is switched from oil to slurry fuel such as CWM when the temperature in the furnace rises. .

【0026】上記第3の実施例においては、微粉炭ノズ
ル2の形状を円環状スリット形状とし、その噴出部に旋
回羽根を設けた場合を説明したが、これは第1および第
2の実施例におけるがごとく管状の微粉炭ノズル2に対
して、ノズル内に旋回羽根を設けても、或いは管状の微
粉炭ノズル2自体をバーナ本体1の軸に対して傾斜させ
て取り付けることによって、微粉炭ノズル2から噴出す
る微粉炭を予燃焼室11内において旋回させても同様の
効果を得ることは勿論である。
In the third embodiment, the case where the pulverized coal nozzle 2 has an annular slit shape and swirl vanes are provided at the jetting portion thereof has been described. This is the case of the first and second embodiments. With respect to the tubular pulverized coal nozzle 2, the pulverized coal nozzle is provided with a swirl vane in the nozzle or by mounting the tubular pulverized coal nozzle 2 itself inclined with respect to the axis of the burner body 1. Needless to say, the same effect can be obtained even if the pulverized coal ejected from No. 2 is swirled in the pre-combustion chamber 11.

【0027】また、単に微粉炭のみに旋回力を付与する
のみでなく、酸素ノズル3にも予燃焼室11内において
旋回し得るように旋回羽根を挿設し、或いは酸素ノズル
3自体をバーナ本体1の軸に対して傾斜させて取り付け
て、酸素ノズル3から噴出する酸素を予燃焼室11内に
おいて旋回させることによって更にその作用を増すこと
が期待し得るほか、微粉炭と酸素の旋回方向あるいは旋
回速度等を変化させるとによって一層その作用効果を高
め得る。
Further, not only the swirling force is applied only to the pulverized coal, swirl vanes are inserted in the oxygen nozzle 3 so as to swirl in the pre-combustion chamber 11, or the oxygen nozzle 3 itself is attached to the burner body. It can be expected to further increase the effect by swiveling the oxygen ejected from the oxygen nozzle 3 in the pre-combustion chamber 11 by mounting the slanting member with respect to the axis of No. 1 and also in the swirling direction of the pulverized coal and oxygen. The action and effect can be further enhanced by changing the turning speed and the like.

【0028】[0028]

【発明の効果】本願発明によれば、上記実施例において
説明したように下記に示す効果を奏する。 極めて簡潔かつコンパクトな構成からなるバーナに
よって、微粉炭を短時間に的確にガス化し、高温かつ強
還元雰囲気のガスとチャーの状態で連続してボイラ火炉
および石炭ガス化炉等各種の炉に供給することが可能と
なる。 バーナ本体および予燃焼室が鋼製の水冷ジャケット
構造であることにより、炉内の圧力を高めて、ガス化し
たガスおよびチャーを非常な高速で排出させ得る。
According to the present invention, as described in the above embodiment, the following effects can be obtained. The burner, which has an extremely simple and compact configuration, accurately gasifies pulverized coal in a short time and continuously supplies it to various furnaces such as a boiler furnace and a coal gasifier in the state of high temperature and strongly reducing atmosphere gas and char. It becomes possible to do. Since the burner body and the pre-combustion chamber have a water cooling jacket structure made of steel, the pressure inside the furnace can be increased and the gasified gas and char can be discharged at a very high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本願発明に基づく第1の実施例における微粉炭
の酸素燃焼バーナの軸方向断面図である。
FIG. 1 is an axial sectional view of an oxyfuel combustion burner for pulverized coal according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1におけるa・a線矢視断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line aa in FIG.

【図3】図1におけるb・b線矢視図である。FIG. 3 is a view taken along the line bb in FIG.

【図4】本願発明に基づく第2の実施例における予燃焼
室側から見たバーナ本体の図である。
FIG. 4 is a view of the burner body viewed from the side of the pre-combustion chamber in the second embodiment according to the present invention.

【図5】本願発明に基づく第3の実施例におけるバーナ
本体の構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a burner body in a third embodiment according to the present invention.

【図6】図5におけるc・c線矢視図である。FIG. 6 is a view taken along line c-c in FIG.

【図7】従来技術における微粉炭燃焼用バーナの側断面
図である。
FIG. 7 is a side sectional view of a pulverized coal combustion burner according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バーナ本体 2 微粉炭ノズル 3 酸素ノズル 4 酸素ヘッダ 5 点火および予熱バーナ 6 覗き窓 7 冷却水管 8 冷却水入口ヘッダ 9 冷却水出口管 10 水冷ジャケット 11 予燃焼室 12 水冷ジャケット 13 耐火物 14 冷却水入口管 15 冷却水出口管 18 接続フランジ 20 旋回羽根 101 バーナノズル本体 102 外筒 103 内筒 104 微粉炭供給管 105 混合流噴出管 106 燃焼室 107 火炎噴出口 108 支燃性ガス供給路 109 第1次支燃性ガス供給路 110 第2次支燃性ガス供給路 111 円筒状のスリット 111a 第2次支燃性ガス供給用の室 112 燃焼室に通じる第2次支燃性ガス供給用の複数
個の孔
1 Burner Body 2 Pulverized Coal Nozzle 3 Oxygen Nozzle 4 Oxygen Header 5 Ignition and Preheating Burner 6 Peep Window 7 Cooling Water Pipe 8 Cooling Water Inlet Header 9 Cooling Water Outlet Pipe 10 Water Cooling Jacket 11 Pre-Combustion Chamber 12 Water Cooling Jacket 13 Refractory 14 Cooling Water Inlet pipe 15 Cooling water outlet pipe 18 Connection flange 20 Swirling blade 101 Burner nozzle body 102 Outer cylinder 103 Inner cylinder 104 Pulverized coal supply pipe 105 Mixed flow jet pipe 106 Combustion chamber 107 Flame jet 108 108 Burning gas supply passage 109 Primary Combustion-supporting gas supply path 110 Secondary combustion-supporting gas supply path 111 Cylindrical slit 111a Chamber for supplying secondary combustion-supporting gas 112 A plurality of secondary combustion-supporting gas supplies communicating with the combustion chamber Hole

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 微粉炭ノズルと、酸素ノズルと、点火お
よび予熱バーナと、覗き窓とを軸方向に貫通させた水冷
ジャケット構造のバーナ本体と、 上記バーナ本体を嵌入させ、外面を水冷壁構造にした予
燃焼室とからなることを特徴とする微粉炭の酸素燃焼バ
ーナ。
1. A pulverized coal nozzle, an oxygen nozzle, an ignition and preheating burner, and a burner main body having a water cooling jacket structure in which an observation window is axially penetrated, and the burner main body is fitted therein, and an outer surface thereof is a water cooling wall structure. An oxyfuel combustion burner of pulverized coal characterized by comprising a pre-combustion chamber.
【請求項2】 微粉炭ノズルが単数または複数の管から
なることを特徴とする請求項1記載の微粉炭の酸素燃焼
バーナ。
2. The pulverized coal oxyfuel combustion burner according to claim 1, wherein the pulverized coal nozzle is composed of a single tube or a plurality of tubes.
【請求項3】 微粉炭ノズルがバーナの軸と垂直方向断
面が円環状のスリットからなることを特徴とする請求項
1記載の微粉炭の酸素燃焼バーナ。
3. The oxyfuel combustion burner for pulverized coal according to claim 1, wherein the pulverized coal nozzle comprises a slit having an annular cross section in a direction perpendicular to the axis of the burner.
【請求項4】 バーナ本体の中央部に覗き窓と点火およ
び予熱バーナと微粉炭ノズルを配設し、酸素ノズルを上
記微粉炭ノズルの外側周方向に複数個ほぼ均等に配設し
たことを特徴とする請求項1または請求項2記載の微粉
炭の酸素燃焼バーナ。
4. A viewing window, an ignition and preheating burner, and a pulverized coal nozzle are arranged in the center of the burner body, and a plurality of oxygen nozzles are arranged substantially evenly in the outer circumferential direction of the pulverized coal nozzle. The oxyfuel combustion burner of pulverized coal according to claim 1 or 2.
【請求項5】 バーナ本体の中央部に覗き窓と点火およ
び予熱バーナを配設し、その外側に微粉炭ノズルを配設
し、微粉炭ノズルよりバーナ中心側およびバーナ外周側
に複数個の酸素吹き込みノズルを周方向にほぼ均等に配
設したことを特徴とする請求項1または請求項2または
請求項3記載の微粉炭の酸素燃焼バーナ。
5. A viewing window, an ignition and preheating burner are provided in the center of the burner body, a pulverized coal nozzle is provided outside the burner body, and a plurality of oxygens are provided on the burner center side and the burner outer periphery side from the pulverized coal nozzle. The oxygen combustion burner for pulverized coal according to claim 1, 2 or 3, wherein the blowing nozzles are arranged substantially evenly in the circumferential direction.
【請求項6】 微粉炭ノズルと酸素ノズルの内少なくと
も一方が、バーナの周方向の流体旋回手段を有すること
を特徴とする請求項1または請求項2または請求項3ま
たは請求項4または請求項5記載の微粉炭の酸素燃焼バ
ーナ。
6. At least one of the pulverized coal nozzle and the oxygen nozzle has a fluid swirling means in the circumferential direction of the burner, wherein the fluid swirling means is provided in the circumferential direction of the burner. An oxyfuel combustion burner of pulverized coal according to 5.
【請求項7】 点火および予熱バーナがオイルおよびス
ラリー状燃料を燃焼し得るものであることを特徴とする
請求項1または請求項2または請求項3または請求項4
または請求項5または請求項6記載の微粉炭の酸素燃焼
バーナ。
7. The ignition and preheating burner is capable of burning oil and a fuel in a slurry state, claim 1 or claim 2 or claim 3 or claim 4.
Alternatively, the pulverized coal oxyfuel combustion burner according to claim 5 or claim 6.
【請求項8】 予燃焼室の内面に耐火物を設け、溶融ス
ラグによるセルフコーティング構造としたことを特徴と
する請求項1または請求項2または請求項3または請求
項4または請求項5または請求項6または請求項7記載
の微粉炭の酸素燃焼バーナ。
8. A refractory material is provided on the inner surface of the pre-combustion chamber to form a self-coating structure using molten slag, claim 1 or claim 2, claim 3 or claim 4 or claim 5 or claim 5. An oxyfuel combustion burner for pulverized coal according to claim 6 or 7.
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