JP3253350B2 - Pulverized coal burner - Google Patents
Pulverized coal burnerInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は微粉炭の燃焼装置に係
り、特にミルと微粉炭バーナを直接連結して運転する燃
焼システムにおける負荷変化の運用幅を拡大するのに好
適な微粉炭バーナに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulverized coal combustion apparatus and, more particularly, to a pulverized coal burner suitable for expanding the operation range of a load change in a combustion system operated by directly connecting a mill and a pulverized coal burner. .
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、我が国においては重油供給量のひ
つ迫から、石油依存度の是正を計るために、従来の重油
専焼から石炭専焼へと燃料を変換しつつあり、特に事業
用火力発電ボイラにおいては、石炭専焼の大容量火力発
電所が建設されている。2. Description of the Related Art In recent years, in Japan, fuel has been converted from heavy oil burning to coal burning in order to correct the dependence on petroleum due to the tight supply of heavy oil. In, a large-scale coal-fired thermal power plant is being constructed.
【0003】一方、最近の電力需要の特徴として、原子
力発電の伸びと共に、負荷の最大、最小差も増加し、火
力発電用ボイラをベースロード用から負荷調整用へと移
行する傾向にあり、この火力発電用ボイラを負荷に応じ
て圧力を変化させて変圧運転する、いわゆる全負荷運転
では超臨界圧域、部分負荷運転では亜臨界圧域で運転す
る変圧運転ボイラとすることによって、部分負荷運転で
の発電効率を数%向上させることができる。[0003] On the other hand, as a feature of recent power demand, along with the growth of nuclear power, maximum load, most small difference also increased, there is a tendency to migrate and the boiler for thermal power generation for base load to a load adjustment, This boiler for thermal power generation is operated under variable pressure by changing the pressure according to the load, that is, a so-called super-critical pressure region in full load operation and a sub-critical pressure region in partial load operation. The power generation efficiency during operation can be improved by several percent.
【0004】このためにこの石炭専焼火力においては、
ボイラ負荷が常に全負荷で運転されるものは少なく、負
荷を昼間は75%負荷、50%負荷、25%負荷、15
%負荷へと負荷を上げ、下げして運転したり、あるいは
夜間は運転を停止するなど、いわゆる高頻度起動停止
(Daily Start Stop以下単にDSSと
いう)運転を行なって中間負荷を担う石炭専焼火力へと
移行しつつある。[0004] For this reason, in this coal-fired thermal power,
Few boiler loads are always operated at full load, and the load is 75%, 50%, 25%, 15
% And increasing the load to the load, lowering or driving by, or at night such as stopping the operation, so-called high frequency start stop (Daily Start Stop hereinafter simply referred to D S S) coal-carrying intermediate load by performing the operation It is shifting to thermal power.
【0005】またDSS運転を行なう石炭専焼ボイラに
おいては、起動時から全負荷に至るまで微粉炭のみで全
負荷帯を運転するものは少なく、石炭専焼ボイラといえ
ども起動時、低負荷時には微粉炭以外の軽油,重油,ガ
ス等を補助燃料として用いている。[0005] In coal-boiler for performing D S S operation, those less of operating a full load range only in the fine coal up to full load at startup, startup even the coal-boiler, during low load Light oil, heavy oil, gas, etc. other than pulverized coal are used as auxiliary fuel.
【0006】それは起動時においては石炭専焼ボイラか
らミルウォーミング用の排ガス、加熱空気が得られず、
このためにミルを運転することができないので石炭を微
粉炭に粉砕することができないからである。[0006] At the time of start-up, flue gas for mill warming and heated air cannot be obtained from a coal-fired boiler.
This is because the mill cannot be operated and the coal cannot be pulverized into pulverized coal.
【0007】また、低負荷時にはミルのターンダウン比
がとれないこと、微粉炭自体の着火性が悪いことなどの
理由によって軽油,重油,ガス等が用いられている。[0007] Light oil, heavy oil, gas, and the like are used because the turndown ratio of the mill cannot be obtained at a low load and the ignitability of the pulverized coal itself is poor.
【0008】例えば起動時に補助燃料として軽油,重油
を用いる場合には、起動時から15%負荷までは軽油を
補助燃料としてボイラを焚き上げ、15%負荷から40
%負荷までは軽油から重油へ補助燃料を変更して焚き上
げ、40%負荷以上になると補助燃料の重油と主燃料の
微粉炭を混焼して順次補助燃料の重油量を少なくすると
ともに主燃料の微粉炭量を多くして微粉炭の混焼比率を
上げて実質的な石炭専焼へと移行する。For example, when light oil or heavy oil is used as an auxiliary fuel at the time of startup, a boiler is fired using light oil as an auxiliary fuel from the time of startup up to a 15% load, and 40% from a 15% load.
Up to 40% load, the auxiliary fuel is changed from light oil to heavy oil and boiled. If the load exceeds 40%, the auxiliary fuel heavy oil and the pulverized coal of the main fuel are co-fired to gradually reduce the amount of fuel oil in the auxiliary fuel and reduce the amount of the main fuel. The amount of pulverized coal is increased and the co-firing ratio of pulverized coal is increased to shift to a substantial coal-fired combustion.
【0009】以下、図6および図7を用いて微粉炭焚ボ
イラの起動時における概要について説明する。The outline of the pulverized coal-fired boiler when it is started will be described below with reference to FIGS. 6 and 7 .
【0010】図6及び図7は微粉炭焚ボイラの概略系統
図および従来の微粉炭バーナの拡大断面図である。FIGS. 6 and 7 are a schematic system diagram of a pulverized coal-fired boiler and an enlarged sectional view of a conventional pulverized coal burner.
【0011】図6に示す微粉炭焚ボイラ1をコールドス
タートする際は、まず図7に示す微粉炭バーナ7の軽油
点火バーナ2により、ボイラ負荷の15%まで焚き上げ
る。その後に重油起動用バーナ3を点火する。そして、
重油起動用バーナ3のみで、ボイラ負荷の15〜35%
まで焚き上げる。その後にボイラ火炉4の火炉内温度が
十分に上った時点で、図6に示すミル5から図7に示す
微粉炭供給管6、微粉炭バーナ7へ微粉炭燃料を供給し
て微粉炭ノズル8からボイラ火炉4内へ送り、微粉炭専
焼へと切り換える。[0011] When the cold start pulverized Sumi焚boiler 1 shown in FIG. 6, firstly the light oil ignition burner 2 of pulverized coal burners 7 shown in FIG. 7, raised fired up to 15% of the boiler load. Thereafter, the heavy oil starting burner 3 is ignited. And
15-35% of boiler load with only heavy oil start-up burner 3
Boil until. Then when the furnace temperature of the boiler furnace 4 has up enough, pulverized coal supply pipe 6 shown in FIG. 7 from the mill 5 shown in FIG. 6, the pulverized coal nozzle by supplying the pulverized coal fuel into pulverized coal burner 7 From 8, it is sent into the boiler furnace 4 and switched to pulverized coal only firing.
【0012】微粉炭の搬送用媒体は、図6に示すエアヒ
ータ9によって、ボイラ排ガスと熱交換された後ミル5
に送られ、コールバンカ10から供給される魂炭に付着
した水分の除去と、ミル5に内蔵した図示していない分
級器の分級エアとして、さらには、ミル5で粉砕された
微粉炭を微粉炭バーナ7まで搬送するための搬送用空気
として使用される。[0012] transport medium pulverized coal, the air heater 9 shown in FIG. 6, the mill 5 after being boiler exhaust gas heat exchanger
To the coal coal supplied from the coal bunker 10 to remove moisture adhering to the coal coal, and as classification air of a classifier (not shown) built in the mill 5, further pulverized coal pulverized by the mill 5 to pulverized coal. It is used as a conveying air for conveying to the burner 7.
【0013】図7には従来技術の微粉炭バーナ7を示し
ているがこの微粉炭バーナ7には、軽油点火バーナ2と
重油起動用バーナ3が取り付けられており、微粉炭バー
ナ7を構成している。風箱11内の燃焼用空気は、二次
エアレジスタ12と三次エアレジスタ13により、旋回
が加えられた後、ボイラ火炉4内に投入される。一方、
微粉炭は微粉炭供給管6を通り微粉炭バーナ7の微粉炭
ノズル8へ送られるが、その間にベンチュリー14を通
過するのみで、ほぼ自由噴流に近い状態でボイラ火炉4
内に吹き込まれる。この微粉炭バーナ7には保炎器15
が設けられ、燃焼用空気の旋回によって、逆流域が生
じ、火炎の伝播速度以下の流速域で、火炎が保持される
のみであった。したがって微粉炭粒子の拡散は良いが、
一方では火炎が不安定になり、微粉炭バーナ7の空気側
の操作条件に極めて左右されやすい。なお、図6の符号
16は重油タンク、17は軽油タンクである。FIG. 7 shows a pulverized coal burner 7 according to the prior art. The pulverized coal burner 7 is provided with a light oil ignition burner 2 and a heavy oil starting burner 3 to constitute the pulverized coal burner 7. ing. The air for combustion in the wind box 11 is fed into the boiler furnace 4 after being swirled by the secondary air register 12 and the tertiary air register 13. on the other hand,
The pulverized coal is sent to the pulverized coal nozzle 8 of the pulverized coal burner 7 through the pulverized coal supply pipe 6, but only passes through the venturi 14 during that time, and the boiler furnace 4 is almost in a free jet state.
It is blown in. This pulverized coal burner 7 has a flame stabilizer 15
And the swirling of the combustion air creates a backflow region, and only keeps the flame in a flow velocity region equal to or lower than the flame propagation speed. Therefore, pulverized coal particles have good diffusion,
On the one hand, the flame becomes unstable and is very susceptible to the operating conditions of the pulverized coal burner 7 on the air side. 6 is a heavy oil tank, and 17 is a light oil tank.
【0014】一方、ミル5(微粉炭バーナ7)の負荷が
低い領域でミル5から供給される微粉炭−空気流中の微
粉炭濃度(C/A)が低くなるため着火安定性が悪くな
る。図8は横軸にバーナ(ミル)負荷、縦軸にバーナ
(ミル)負荷に対するミル5から微粉炭バーナ7に供給
される微粉炭(C)と空気(A)の重量比(以下C/A
と称す)を示す特性曲線図である。On the other hand, in a region where the load of the mill 5 (pulverized coal burner 7) is low, the pulverized coal supplied from the mill 5—the pulverized coal concentration (C / A) in the air flow is reduced, and the ignition stability is deteriorated. . FIG. 8 shows the weight ratio (hereinafter C / A) of pulverized coal (C) and air (A) supplied from the mill 5 to the pulverized coal burner 7 with respect to the burner (mill) load on the horizontal axis and the burner (mill) load on the vertical axis.
FIG.
【0015】この図8から、バーナ(ミル)負荷の低下
に伴ってC/Aが低くなることが分かるが、これは、微
粉炭の搬送、分級のために止むを得ないミル特有の現象
である。From FIG. 8 , it can be seen that the C / A decreases as the burner (mill) load decreases. This is a phenomenon peculiar to the mill, which is unavoidable for conveying and classifying pulverized coal. is there.
【0016】バーナ負荷15%時におけるC/Aは図8
に示すように0.08となり、微粉炭は極めて希薄とな
り、また、その時の1次空気量が燃焼に及ぼす空気比と
しては、炭種により異なるが、いずれの場合でも1を超
える。従って、この負荷においては一次空気のみで空気
過剰となるために、二次、三次空気は不要となるが、実
際には、ファンの特性上また、微粉炭バーナ7の焼損防
止対策として二次、三次空気をかなり供給するために、
微粉炭バーナ近傍における空気比はかなり高い値とな
り、微粉炭粒子は、さらに希釈されるために火炎は不安
定になる。FIG. 8 shows C / A at a burner load of 15%.
As shown in FIG. 2, the pulverized coal becomes extremely lean, and the air ratio at which the primary air amount affects combustion depends on the type of coal, but in any case, exceeds 1. Therefore, in this load, only primary air causes excess air, so that secondary and tertiary air are not required. However, in practice, secondary and tertiary air burners 7 are required to prevent burnout of the pulverized coal burner 7 due to the characteristics of the fan. To supply a lot of tertiary air,
The air ratio in the vicinity of the pulverized coal burner becomes a considerably high value, and the pulverized coal particles are further diluted, so that the flame becomes unstable.
【0017】[0017]
【発明が解決しようとする課題】このように補助燃料を
用いる微粉炭バーナでは、頻繁な起動停止運転毎に補助
燃料の使用量が増加し、直接ミルから微粉炭バーナへ微
粉炭−空気流を供給する燃焼システムではミル(バー
ナ)負荷が低い場合、微粉炭バーナの着火性が悪くなる
ために未燃分が増加する欠点がある。As described above, in the pulverized coal burner using the auxiliary fuel, the usage amount of the auxiliary fuel increases every frequent start-stop operation, and the pulverized coal-air flow is directly supplied from the mill to the pulverized coal burner. When the load of the mill (burner) is low in the supplied combustion system, there is a disadvantage that the ignitability of the pulverized coal burner deteriorates and the unburned matter increases.
【0018】本発明はかかる従来の欠点を解消しようと
するもので、その目的とするところは、補助燃料を削減
し、しかも微粉炭バーナの着火安定性を向上させること
により、DSS運転での低負荷運転を行なうことができ
る微粉炭バーナを提供することにある。The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional drawbacks, and has as its object to reduce auxiliary fuel and improve the ignition stability of a pulverized coal burner to reduce the DSS operation. An object of the present invention is to provide a pulverized coal burner capable of performing a load operation.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】本発明は前述の目的を達
成するために、ミルから搬送される一次空気と微粉炭の
混合流体を微粉炭ノズルの保炎器の近傍で燃焼させるも
のにおいて、 前記微粉炭ノズルの中心部に微粉炭を集め
て濃縮するとともに、微粉炭をほとんど含まない一次空
気を生成する縮流部を有する例えばベンチュリーなどの
第一の濃縮手段と、 その第一の濃縮手段の後流側に配置
され、拡大コーンを有する第二の濃縮手段と、 前記第一
の濃縮手段により生成した微粉炭をほとんど含まない一
次空気を前記第二の濃縮手段の上流側で微粉炭ノズルか
ら抜き出すための例えば一次空気バイパス流路などの空
気抜き流路と、 バーナ負荷に応じて空気抜き流路からの
空気の抜く量を調整する例えば可動ダンパなどの空気抜
き量調整手段とを備え、 バーナの低負荷時には、前記第
一の濃縮手段により生成した微粉炭をほとんど含まない
一次空気を前記空気抜き流路から抜き出して、前記第二
の濃縮手段に供給される微粉炭流の平均流速を下げ、 バ
ーナの高負荷時には、前記微粉炭をほとんど含まない一
次空気の抜き取りを前記空気抜き量調整手段により規制
するように構成されていることを特徴とするものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method for removing primary air and pulverized coal conveyed from a mill.
Combustion of the mixed fluid near the pulverized coal nozzle flame stabilizer
In the pulverized coal collected at the center of the pulverized coal nozzle
Primary empty with little pulverized coal
Such as a venturi, which has a constriction to generate air
First concentrating means and disposed downstream of the first concentrating means
It is, a second concentrating means having an enlarged cone, the first
Containing almost no pulverized coal produced by the enrichment means
The secondary air from the pulverized coal nozzle upstream of the second enrichment means
Air, such as the primary air bypass passage,
The air vent passage and the air vent passage according to the burner load
Adjust the amount of air to be removed.
And when the burner is under a low load,
Almost no pulverized coal produced by one concentrating means
Withdrawing primary air from the air vent channel,
Lowering the average flow velocity of the pulverized coal stream fed to the concentrating means, Ba
When the load is high, the pulverized coal
The extraction of the secondary air is regulated by the air release amount adjusting means.
It is characterized by being constituted so that .
【0020】[0020]
【作用】低負荷時には第一の濃縮手段により生成した微
粉炭をほとんど含まない一次空気を空気抜き流路から抜
き出すことにより高C/A化を計り、それと同時に一次
空気の抜き出しにより、第二の濃縮手段に供給される微
粉炭流の平均流速を下げて火炎の安定化を計ります。 さ
らにその第二の濃縮手段では、微粉炭粒子と空気の慣性
力の差により同一管内で濃縮側と希薄側に分離され、そ
の濃縮側の後流のバーナ出口に保炎器が設置されていて
着火安定性を計る。従って、石炭の燃料比の違いによる
バーナ出口での着火性の違いを、抜く空気量の調整でカ
バーできるため、多炭種にわたって同じ範囲の広域負荷
運転ができる。 When the load is low, the fine particles generated by the first concentration means
Primary air containing almost no pulverized coal is extracted from the air vent channel.
To achieve high C / A, and at the same time primary
By extracting the air, the fine particles supplied to the second enrichment means are removed.
The average flow velocity of the pulverized coal stream is lowered to stabilize the flame. Sa
In addition, the second enrichment method uses inertia between pulverized coal particles and air.
Due to the difference in force, it is separated into the concentrated side and the lean side in the same tube.
A flame stabilizer is installed at the burner outlet downstream of the enrichment side of
Measure ignition stability. Therefore, depending on the difference in coal fuel ratio
The difference in ignitability at the burner outlet can be controlled by adjusting the amount of air to be removed.
Bars allow for the same range of wide load across multiple coal types
Can drive.
【0021】[0021]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0022】図1は本発明の実施例に係る微粉炭バーナ
の低負荷時の状態を示す断面図、図2は微粉炭バーナの
高負荷時の状態を示す断面図、図3は他の実施例を示す
微粉炭バーナの断面図、図4はさらに他の実施例を示す
微粉炭バーナの断面図、図5はさらに他の実施例を示す
微粉炭バーナの断面図である。FIG. 1 shows a pulverized coal burner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state of a low load state of the pulverized coal burner.
FIG. 3 is a sectional view showing a state under a high load, and FIG. 3 shows another embodiment.
Sectional view of a pulverized coal burner, FIG. 4 shows still another embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a pulverized coal burner according to a further embodiment of the present invention.
【0023】図1から図5において、符号4から15ま
では従来のものと同一のものを示す。In FIGS. 1 to 5 , reference numerals 4 to 15 denote the same components as those of the prior art.
【0024】18は第一の濃縮手段で、可動ダンパ2
8、一次空気バイパス流路29、閉止板30および連動
棒31によって構成されている。21は第二の濃縮手段
で、拡大コーン22、粒子分散調節器23、縮小コーン
24、円管25によって構成されている。26は二次空
気流路、27は三次空気流路である。まず、低負荷時に
おいては、図1に示すように可動ダンパ28を連動棒3
1によってボイラ火炉4側に押し込むことによって、ベ
ンチュリー14で微粉炭ノズル8の中心部に集まった微
粉炭粒子は可動ダンパ28の内側を通り、拡大コーン2
2で微粉炭ノズル8の外周部に拡がり可動ダンパ28と
拡大コーン22の間を通って保炎器15の内側からボイ
ラ火炉4に供給される。また、微粉炭をほとんど含まな
い一次空気の一部は可動ダンパ28の上流とベンチュリ
ー14の下流との間に位置する一次空気バイパス流路2
9を通って二次空気流路26に分離され、二次空気と共
にボイラ火炉4に供給される。このように一次空気の一
部を一次空気バイパス流路29から抜き出すことによ
り、低C/Aとなる低負荷時においても、保炎器15の
内側に供給される微粉炭濃度は火炎保持に必要なC/A
を保持することができる。Reference numeral 18 denotes first concentrating means, which is a movable damper 2
8. Primary air bypass passage 29, closing plate 30, and interlock
It is constituted by a rod 31. 21 is a second concentration means
, Expansion cone 22, particle dispersion controller 23, reduction cone
24 and a circular tube 25. 26 is secondary sky
The air passage 27 is a tertiary air passage. First, at the time of low load, interlocking the movable damper 28 as shown in FIG. 1 bar 3
The pulverized coal particles collected at the center of the pulverized coal nozzle 8 by the venturi 14 by being pushed into the boiler furnace 4 side by 1 pass through the inside of the movable damper 28 and
At 2, it is spread to the outer peripheral portion of the pulverized coal nozzle 8, passes between the movable damper 28 and the expanded cone 22, and is supplied to the boiler furnace 4 from inside the flame stabilizer 15. A part of the primary air containing almost no pulverized coal is supplied to the primary air bypass passage 2 located between the upstream of the movable damper 28 and the downstream of the venturi 14.
9 and is separated into a secondary air flow path 26 and supplied to the boiler furnace 4 together with the secondary air. By extracting a part of the primary air from the primary air bypass passage 29 in this manner, the concentration of the pulverized coal supplied to the inside of the flame stabilizer 15 is necessary for maintaining the flame even at a low load where the C / A is low. Na C / A
Can be held.
【0025】また微粉炭量の濃縮を行うと同時に抜いた
空気量だけ後流の微粉炭流の平均流速が下がるため、保
炎器15の着火の安定性を強固にすることができる。さ
らにその後流の第二の濃縮手段21では、微粉炭粒子と
空気の慣性力の差により同一管内で濃縮側と希薄側に分
離され、その濃縮側の後流のバーナ出口に保炎器15が
設置されていて着火安定性を計る。従って、石炭の燃料
比の違いによるバーナ出口での着火性の違いを、抜く空
気量の調整でカバーできるため、多炭種にわたって同じ
範囲の広域負荷運転ができる。次に、高負荷時において
は、図2に示すように可動ダンパ28の上流側端部をベ
ンチュリー14の縮流部にあたる位置まで連動棒31に
よって引き抜くことにより、一次空気バイパス流路29
を可動ダンパ28によって塞ぎ二次空気流路26側にバ
イパスする一次空気をなくして燃焼する。 Also, the amount of pulverized coal was removed at the same time as it was concentrated.
Because the average flow velocity of the pulverized coal stream downstream of the
The stability of ignition of the flame 15 can be strengthened. Sa
Further, in the second enrichment means 21 in the subsequent stream, pulverized coal particles and
Due to the difference in the inertial force of air, it is separated into concentrated and lean sides in the same tube.
The flame stabilizer 15 is provided at the outlet of the burner downstream of the condensing side.
It is installed and measures ignition stability. Therefore, coal fuel
The difference in the ignitability at the burner outlet due to the difference in the ratio
Can be covered by adjusting the air volume, so the same
A wide range of load operation is possible. Next, at the time of high load, as shown in FIG. 2, the upstream end of the movable damper 28 is pulled out by the interlocking rod 31 to a position corresponding to the contraction portion of the venturi 14, so that the primary air bypass passage 29
Is closed by the movable damper 28 and the primary air bypassing to the secondary air flow path 26 side is eliminated to burn.
【0026】次に、各流路断面積の関係について述べ
る。各流路の断面積を次のように定義する。Next, the relationship between the cross-sectional areas of the respective channels will be described. The cross-sectional area of each channel is defined as follows.
【0027】 a)微粉炭ノズル8の内径と粒子分散調節器23の外径
とに囲まれる部分の断面積を:S1 b)可動ダンパ28と拡大コーン22との間の断面積
を:S2 c)可動ダンパ28の内径と重油起動バーナ3の周囲の
円管25の外径とに囲まれた部分の断面積を:S3 d)一次空気バイパス流路29の断面積を:S4 とする。A) The cross-sectional area of a portion surrounded by the inner diameter of the pulverized coal nozzle 8 and the outer diameter of the particle dispersion controller 23: S1 b) The cross-sectional area between the movable damper 28 and the enlarged cone 22: S2c ) The cross-sectional area of the portion surrounded by the inner diameter of the movable damper 28 and the outer diameter of the circular pipe 25 around the heavy oil starting burner 3 is: S3 d) The cross-sectional area of the primary air bypass flow path 29 is: S4.
【0028】図1に示す低負荷時における断面積は、S
2 <S1 <S3 となり、微粉炭高濃度流れを制御する流
路断面はS2 となる。また、S2 とS4 との関係は、微
粉炭の濃縮率にもよるが、バーナ負荷約15%では、図
中の一次空気と微粉炭の流れにおける微粉炭一次空気量
(C/A:重量比)は約0.08となるため、約3倍
(C/A=0.24)の濃縮が必要となる。そこで、図
1の微粉炭高濃度流れのC/Aを0.24にするために
は、S4 をS2 の3倍以上にする必要がある。従って、
低負荷時の各断面積の関係は、S2 <S1 <S3 かつS
4 ≧3S2 となる。The cross-sectional area at a low load illustrated in FIG. 1, S
2 <S1 <S3, and the cross section of the flow path for controlling the pulverized coal high concentration flow is S2. The relationship between S2 and S4 also depends on the pulverized coal enrichment rate, but at a burner load of about 15%, the pulverized coal primary air amount (C / A: weight ratio) in the primary air and pulverized coal flows in the figure. ) Is about 0.08, so concentration about 3 times (C / A = 0.24) is required. So figure
In order to make the C / A of the pulverized coal high-concentration stream 0.24 to 0.24, S4 must be at least three times S2. Therefore,
The relationship between the cross-sectional areas at low load is S2 <S1 <S3 and S2
4 ≧ 3S2.
【0029】一方、高負荷時には、図2からも明らかな
ように、S4 は実質上可動ダンパ28によって塞がれて
いるので零となり、一次空気の一次空気バイパス流路2
9から二次空気流路26へバイパスする空気量はなくな
る。S1 ,S2 及びS3 の関係は、S1 が最も小さくな
り、一次空気と微粉炭の流れを制御する流路断面積はS
1 となる。On the other hand, when the load is high, as is apparent from FIG. 2 , S4 is substantially zero because it is closed by the movable damper 28, and the primary air bypass passage 2
The amount of air bypassing from 9 to the secondary air flow path 26 is eliminated. The relationship among S1, S2 and S3 is that S1 is the smallest, and the cross-sectional area of the flow path for controlling the flow of primary air and pulverized coal is S1.
It becomes 1.
【0030】図3は他の実施例を示す微粉炭バーナの断
面図である。図1および図2の微粉炭バーナと異なる点
は可動ダンパ28を微粉炭ノズル8の内面に配置し、こ
の可動ダンパ28の制御用の連動棒31を二次空気流路
26内に設置したものである。この図3において可動ダ
ンパ28が実線の位置に位置する場合は、高負荷時の状
態を示し、破線の位置に位置する場合は、低負荷時の状
態を示す。高負荷時には、図3からも明らかなように一
次空気バイパス流路29は可動ダンパ28により塞がれ
図2のものと同一の燃焼をすることができる。FIG. 3 is a sectional view of a pulverized coal burner showing another embodiment. 1 and 2 is that the movable damper 28 is arranged on the inner surface of the pulverized coal nozzle 8 and the interlocking rod 31 for controlling the movable damper 28 is installed in the secondary air passage 26. It is. In FIG. 3 , when the movable damper 28 is located at the position indicated by the solid line, it indicates a state under high load, and when it is located at the position indicated by the broken line, it indicates the state under low load. During high load, the primary air bypass passage 29 as is apparent from FIG. 3 may be the same combustion to that of closed by a movable damper 28 Figure 2.
【0031】一方、低負荷時には、ベンチュリー14で
微粉炭ノズル8の中心部に集まった高濃度の微粉炭と一
次空気が可動ダンパ28の閉止板30の内側と第二の濃
縮手段21の拡大コーン22の外壁との間を通って保炎
器15の内側からボイラ火炉4に供給されるとともに、
微粉炭をほとんど含まない一次空気の一部は可動ダンパ
28の閉止板30の外側とベンチュリー14の間を通っ
て、一次空気バイパス流路29から二次空気流路26へ
抜き出される。この実施例の効果は、可動ダンパ制御用
の連動棒31が二次空気流路26に設置してあるため、
微粉炭による摩耗が少なくなる。On the other hand, when the load is low, the high-concentration pulverized coal collected at the center of the pulverized coal nozzle 8 by the venturi 14 and the primary air are supplied to the inside of the closing plate 30 of the movable damper 28 and the enlarged cone of the second enrichment means 21. While being supplied to the boiler furnace 4 from the inside of the flame stabilizer 15 through the space between the outer wall 22 and
A part of the primary air containing almost no pulverized coal passes between the outside of the closing plate 30 of the movable damper 28 and the venturi 14, and is extracted from the primary air bypass flow path 29 to the secondary air flow path 26. The effect of this embodiment is that the interlocking rod 31 for controlling the movable damper is provided in the secondary air passage 26,
Wear due to pulverized coal is reduced.
【0032】次に図4を用いて他の実施例を説明する。[0032] Next will be described another embodiment with reference to FIG.
【0033】図4において図1から図3の微粉炭バーナ
と異なる点は、微粉炭ノズル8の外周に一次空気バイパ
ス抜き出し流路32、二次空気流路26の途中に燃焼用
空気ダンパ33および燃焼用空気制御連動棒34を設け
たもので、他の説明は図1から図3のものと同一であ
る。FIG. 4 differs from the pulverized coal burner of FIGS. 1 to 3 in that a primary air bypass extraction passage 32 is provided around the outer periphery of the pulverized coal nozzle 8, and a combustion air damper 33 and a secondary air passage 26 are provided in the secondary air passage 26. A combustion air control interlocking rod 34 is provided, and the other description is the same as that of FIGS. 1 to 3 .
【0034】まず、図4の低負荷時においては、可動ダ
ンパ28を実線で示すようにボイラ火炉4側に押し込む
ことによって、ベンチュリー14で微粉炭ノズル8の中
心部に集まった微粉炭粒子は、可動ダンパ28の内側を
通り、第二の濃縮手段21の拡大コーン22で外側に拡
がり可動ダンパ28と拡大コーン22a間を通って、保
炎器15の内側からボイラ火炉4に供給される。また、
微粉炭をほとんど含まない一次空気の一部は、可動ダン
パ28の上流とベンチュリー14との間から、一次空気
バイパス流路29を通って、一次空気バイパス抜き出し
流路32に入り、ボイラ火炉4に供給される。この場
合、一次空気バイパス抜き出し流路32の上流側、つま
り二次空気流路26の途中に設けた燃焼用空気ダンパ3
3は閉じておき一次空気バイパス抜き出し流路32には
一次空気バイパス流路29から抜き出された空気が流れ
る。First, when the load is low as shown in FIG. 4 , the movable damper 28 is pushed into the boiler furnace 4 as shown by a solid line, so that the pulverized coal particles collected at the center of the pulverized coal nozzle 8 by the venturi 14 are removed. It passes through the inside of the movable damper 28, spreads outward with the enlarged cone 22 of the second concentrating means 21, passes between the movable damper 28 and the enlarged cone 22 a, and is supplied to the boiler furnace 4 from inside the flame stabilizer 15. Also,
Part of the primary air containing almost no pulverized coal enters the primary air bypass extraction passage 32 through the primary air bypass passage 29 from between the upstream of the movable damper 28 and the venturi 14, and enters the boiler furnace 4. Supplied. In this case, the combustion air damper 3 provided on the upstream side of the primary air bypass extraction passage 32, that is, in the middle of the secondary air passage 26.
3 is closed, and the air extracted from the primary air bypass channel 29 flows through the primary air bypass extraction channel 32.
【0035】この様に低C/Aになる低負荷時において
も、保炎器15の内側から供給される微粉炭濃度は火炎
保持に必要なC/Aまで確実に濃縮することができる。As described above, even when the load is low and the C / A is low, the concentration of the pulverized coal supplied from the inside of the flame holder 15 can be surely concentrated to the C / A necessary for holding the flame.
【0036】次に、高負荷時においては、連動棒31に
よって可動ダンパ28を図4の破線で示すようにベンチ
ュリー14の縮流部にあたる位置まで引き抜くことによ
り、一次空気バイパス流路29を可動ダンパ28によっ
て塞ぎ一次空気バイパス抜き出し流路32にバイパスす
る一次空気をなくする。Next, at the time of high load, by pulling the movable damper 28 to a position corresponding to contraction of the venturi 14 as shown by a broken line in FIG. 4 by the interlocking rod 31, the movable damper a primary air bypass passage 29 The primary air bypass passage 28 is closed by the primary air bypass extraction passage 32, and the primary air bypassed is eliminated.
【0037】一方、一次空気バイパス抜き出し流路32
の上流に位置する燃焼用空気ダンパ33を開くことによ
り、一次空気バイパス抜き出し流路32には二次空気流
路26から燃焼用空気を流す。On the other hand, the primary air bypass extraction passage 32
By opening the combustion air damper 33 located upstream of the primary air bypass, the combustion air flows from the secondary air passage 26 into the primary air bypass extraction passage 32.
【0038】次に図5を用いて他の実施例を説明する。[0038] Next will be described another embodiment with reference to FIG.
【0039】図5の微粉炭バーナと図4の微粉炭バーナ
の異なる点は、図4のものにおいては微粉炭ノズル8内
にベンチュリー14を設けたが、図5のものにおいては
このベンチュリー14に代えて縮流器35を設けた点で
異なる。[0039] Figure 5 of the pulverized coal burner and different points pulverized coal burner of FIG. 4, but in that of Figure 4 is provided with a venturi 14 in the pulverized coal nozzle 8, this venturi 14 in that of FIG. 5 The difference is that a current contractor 35 is provided instead.
【0040】なお、この図5で、可動ダンパ28燃焼用
空気ダンパ33が実線の位置に位置する場合は高負荷時
の状態を示し、可動ダンパ28、燃焼用空気ダンパ33
が破線の位置に位置する場合は低負荷時の状態を示す。In FIG. 5 , when the movable damper 28 is located at the position indicated by the solid line, the combustion air damper 33 is in a high load state.
Is located at the position indicated by the broken line, indicating a state at the time of low load.
【0041】高負荷時には、縮流器35によって、微粉
炭ノズル8の中心部に集められた微粉炭と一次空気は、
微粉炭ノズル8と第二の濃縮手段21の間を流れるとと
もに、この周囲の一次空気バイパス抜き出し流路32に
は、二次空気流路26からの燃焼用空気が流れる。When the load is high, the pulverized coal and the primary air collected at the center of the pulverized coal nozzle 8 by the flow constrictor 35 are
The air flows between the pulverized coal nozzle 8 and the second concentrating means 21, and the combustion air from the secondary air flow path 26 flows through the primary air bypass extraction flow path 32 around the nozzle.
【0042】一方、低負荷時には、縮流器35によって
微粉炭ノズル8の中心部に集まった高濃度の微粉炭と一
次空気が可動ダンパ28の後流側と粒子分散調節器23
の拡大コーン22外壁との間を通って保炎器15の内側
からボイラ火炉4に供給されるとともに微粉炭をほとん
ど含まない一次空気の一部は縮流器35の後流と可動ダ
ンパ28上流との間の一次空気バイパス流路29から、
一次空気バイパス抜き出し流路32に入り、保炎器15
の外側からボイラ火炉4に供給される。この時、燃焼用
空気用ダンパ33は閉じられており、一次空気バイパス
流路29には一次空気バイパス流路29から抜き出され
た一次空気のみが流れるため、確実に、一次空気バイパ
ス流路29から一次空気を抜き出すことができる。On the other hand, when the load is low, the high-concentration pulverized coal and primary air collected at the center of the pulverized coal nozzle 8 by the flow constrictor 35 are supplied to the downstream side of the movable damper 28 and the particle dispersion controller 23.
A part of the primary air which is supplied to the boiler furnace 4 from the inside of the flame stabilizer 15 and contains little pulverized coal through the space between the expanded cone 22 and the outer wall of the condensate cone 22 and the upstream of the movable damper 28 From the primary air bypass channel 29 between
After entering the primary air bypass extraction passage 32, the flame stabilizer 15
Is supplied to the boiler furnace 4 from outside. At this time, the combustion air damper 33 is closed, and only the primary air extracted from the primary air bypass passage 29 flows through the primary air bypass passage 29. Primary air can be extracted from the
【0043】この実施例の効果は、ベンチュリー14を
縮流器35に変更したため、微粉炭バーナ7の長さを短
かくすることができ、製作コストも大巾に低減できる。The effect of this embodiment is that the length of the pulverized coal burner 7 can be shortened and the production cost can be greatly reduced because the venturi 14 is changed to the current contractor 35.
【0044】[0044]
【発明の効果】本発明によれば低負荷時には第一の濃縮
手段により生成した微粉炭をほとんど含まない一次空気
を空気抜き流路から抜き出すことにより高C/A化を計
り、それと同時に一次空気の抜き出しにより、第二の濃
縮手段に供給される微粉炭流の平均流速を下げて火炎の
安定化を計ります。 さらにその第二の濃縮手段では、微
粉炭粒子と空気の慣性力の差により同一管内で濃縮側と
希薄側に分離され、その濃縮側の後流のバーナ出口に保
炎器が設置されていて着火安定性を計る。従って、石炭
の燃料比の違いによるバーナ出口での着火性の違いを、
抜く空気量の調整でカバーできるため、多炭種にわたっ
て同じ範囲の広域負荷運転ができる。 According to the present invention, when the load is low , the first concentration is performed.
Primary air substantially free of pulverized coal produced by means
High C / A by extracting air from the air vent channel
At the same time as the primary air
The average flow rate of the pulverized coal stream supplied to the
Measure stabilization. Further, in the second concentration means,
Due to the difference in inertial force between pulverized coal particles and air,
Separated to the lean side and kept at the burner outlet downstream of the concentrated side
A firearm is installed to measure ignition stability. Therefore, coal
Difference in ignitability at the burner outlet due to the difference in fuel ratio
Because it can be covered by adjusting the amount of air to be pulled out,
Wide-range load operation in the same range.
【図1】本発明の実施例に係る微粉炭バーナの低負荷時
の状態を示す断面図である。 FIG. 1 shows a low load state of a pulverized coal burner according to an embodiment of the present invention .
It is sectional drawing which shows the state of.
【図2】その微粉炭バーナの高負荷時の状態を示す断面
図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state of the pulverized coal burner under a high load.
FIG.
【図3】他の実施例に係る微粉炭バーナの断面図であ
る。 FIG. 3 is a sectional view of a pulverized coal burner according to another embodiment.
You.
【図4】さらに他の実施例に係る微粉炭バーナの断面図
である。 FIG. 4 is a sectional view of a pulverized coal burner according to still another embodiment.
It is.
【図5】さらに他の実施例に係る微粉炭バーナの断面図
である。 FIG. 5 is a sectional view of a pulverized coal burner according to still another embodiment.
It is.
【図6】微粉炭焚ボイラの概略系統図である。FIG. 6 is a schematic system diagram of a pulverized coal-fired boiler.
【図7】従来の微粉炭バーナの拡大断面図である。FIG. 7 is an enlarged sectional view of a conventional pulverized coal burner.
【図8】横軸にバーナ負荷、縦軸に微粉炭(C)と空気
(A)の重量比を示す特性曲線図である。FIG. 8 is a characteristic curve diagram showing a burner load on a horizontal axis and a weight ratio between pulverized coal (C) and air (A) on a vertical axis.
5 ミル 8 微粉炭ノズル14 ベンチュリー 15 保炎器 18 第一の濃縮手段 21 第二の濃縮手段22 拡大コーン 23 粒子分散調節器 24 縮小コーン 25 円管 26 二次空気流路 27 三次空気流路 28 可動ダンパ 29 一次空気バイパス流路 30 閉止板 31 連動棒 5 Mill 8 Pulverized Coal Nozzle 14 Venturi 15 Flame Holder 18 First Concentrating Means 21 Second Concentrating Means 22 Expansion Cone 23 Particle Dispersion Controller 24 Reduction Cone 25 Circular Tube 26 Secondary Air Flow Path 27 Tertiary Air Flow Path 28 Movable damper 29 Primary air bypass passage 30 Closing plate 31 Interlocking rod
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬場 彰 広島県呉市宝町3番36号 バブコツク日 立株式会社呉研究所内 (72)発明者 池田 浩美 広島県呉市宝町3番36号 バブコツク日 立株式会社呉研究所内 (72)発明者 森田 茂樹 広島県呉市宝町6番9号 バブコツク日 立株式会社 呉工場内 (72)発明者 小林 啓信 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−285306(JP,A) 特開 平4−20702(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23D 1/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Akira Baba 3-36 Takara-cho, Kure City, Hiroshima Prefecture Inside the Kure Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Hiromi Ikeda 3-36 Takara-cho Kure City, Hiroshima Prefecture Babkotsuk Date Inside Kure Research Laboratories Co., Ltd. (72) Inventor Shigeki Morita 6-9 Takaracho, Kure City, Hiroshima Pref. Inside Kure Plant, Babkotsuk Ltd. (72) Hironobu Kobayashi 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-61-285306 (JP, A) JP-A-4-20702 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F23D 1/00
Claims (1)
混合流体を微粉炭ノズルの保炎器の近傍で燃焼させるも
のにおいて、前記微粉炭ノズルの中心部に微粉炭を集めて濃縮すると
ともに、微粉炭をほとんど含まない一次空気を生成する
縮流部を有する第一の濃縮手段と、 その第一の濃縮手段の後流側に配置され、拡大コーンを
有する第二の濃縮手段と、 前記第一の濃縮手段により生成した微粉炭をほとんど含
まない一次空気を前記第二の濃縮手段の上流側で微粉炭
ノズルから抜き出すための空気抜き流路と、 バーナ負荷に応じて空気抜き流路からの空気の抜く量を
調整する空気抜き量調整手段とを備え、 バーナの低負荷時には、前記第一の濃縮手段により生成
した微粉炭をほとんど含まない一次空気を前記空気抜き
流路から抜き出して、前記第二の濃縮手段に供給される
微粉炭流の平均流速を下げ、 バーナの高負荷時には、前記微粉炭をほとんど含まない
一次空気の抜き取りを前記空気抜き量調整手段により規
制するように構成されている ことを特徴とする微粉炭バ
ーナ。1. A method of burning a mixed fluid of primary air and pulverized coal conveyed from a mill in the vicinity of a flame stabilizer of a pulverized coal nozzle, wherein pulverized coal is collected and concentrated at a central portion of the pulverized coal nozzle.
Both produce primary air with little pulverized coal
A first concentrating means having a contraction section, and disposed on the downstream side of the first concentrating means,
A second enrichment means having a pulverized coal generated by the first enrichment means.
Pulverized coal upstream of the second enrichment means
The air bleed passage for extracting from the nozzle and the amount of air bleed from the air bleed passage according to the burner load
Adjusting means for adjusting the amount of air removed, and when the burner is under a low load , the air is generated by the first concentrating means.
The primary air that contains almost no pulverized coal
Withdrawn from the flow path and supplied to the second concentration means
Lowers the average flow rate of the pulverized coal stream and hardly contains the pulverized coal when the burner is under heavy load
The removal of primary air is regulated by the air removal amount adjusting means.
A pulverized coal burner, characterized in that the burner is configured to be controlled .
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP12352792A JP3253350B2 (en) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | Pulverized coal burner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12352792A JP3253350B2 (en) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | Pulverized coal burner |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH05322114A JPH05322114A (en) | 1993-12-07 |
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ID=14862823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP12352792A Expired - Fee Related JP3253350B2 (en) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | Pulverized coal burner |
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DK0856700T3 (en) * | 1996-08-22 | 2004-05-17 | Babcock Hitachi Kk | Burner and combustion unit equipped with this |
KR100372144B1 (en) * | 1998-04-01 | 2003-04-03 | 두산중공업 주식회사 | Dust coal burner |
KR100376619B1 (en) * | 2000-09-25 | 2003-03-19 | 두산중공업 주식회사 | Low Nitrogen Oxide Coal Firing Burner |
-
1992
- 1992-05-15 JP JP12352792A patent/JP3253350B2/en not_active Expired - Fee Related
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