JP3455388B2 - 外部燃焼式過熱器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部燃焼式過熱器
に関し、詳しくは、燃焼室からの燃焼ガス流路に蒸気過
熱路を配置するとともに、前記燃焼室に燃料と共に供給
する空気の供給量を調節する供給空気量調節手段を備
え、焼却炉の廃熱ボイラから発電装置への蒸気を過熱可
能に構成してある外部燃焼式過熱器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、外部燃焼式過熱器においては、図
４に示すように、燃焼室１からの燃焼ガス流路に蒸気過
熱路１０Ａを配置して、前記燃焼室１に備えた燃焼器４
への燃料供給路５への燃料供給量を調節する過熱器制御
装置Ｃを設けて、前記燃焼室１からの燃焼排ガスに接す
る蒸気過熱管１１を介して焼却炉の廃熱ボイラからの蒸
気を過熱するように構成されている。

【０００３】前記燃焼室１には燃焼器４に燃料供給路５
からの天然ガス等のガス燃料が供給され、同時に空気供
給路６から燃焼用空気が供給されるように構成してあ
り、出口排ガスの一部を循環して、その一部を一次燃焼
室１の燃焼ガスに混合し、前記燃焼ガスを攪拌して、燃
焼ガス中の未燃成分と残存酸素との接触を促進すること
により二次燃焼室１Ｂで完全燃焼させるように構成して
ある。

【０００４】前記ガス燃料の供給量は、蒸気供給路２４
に配置した入口蒸気検出手段２０の温度検出部２０ａで
検出する廃熱ボイラからの供給蒸気の温度と及び流量検
出部２０ｂで検出する供給蒸気量に基づき設定され、燃
料供給路５に設けられた燃料調整弁５ａを調節して制御
され、前記燃焼用空気の供給量は、前記燃料調整弁５ａ
の調節に連動して流量調整弁６ａをＰＩＤ制御して調節
される。

【０００５】前記循環される燃焼ガスの他部を、前記燃
焼室１の周壁２に沿って冷却ガスとして室内に供給し
て、前記周壁を過熱から保護する冷却機構２ａを設けて
いる。これは、前記冷却ガスによって前記周壁２の内面
を冷却すると同時に、燃焼ガスの前記周壁２への接触を
防止するものであり、前記冷却ガスを前記燃焼ガス流路
に導いて、冷却熱を回収することを目的としている。こ
のように、前記排ガスの循環は、出口排ガス路１４から
排出される排ガスの顕熱を減少しようとするものでもあ
る。このために、前記出口排ガス路１４から分岐する排
ガス循環路１５を備え、循環ブロワ１６によって再び前
記燃焼室１に送り込まれるようにしてある。

【０００６】この過熱器Ｓにおいては、燃焼ガス温度を
極力高くする目的で、空気による火炎の冷却を避けるた
めに過剰空気率を極力低くし、且つ空気予熱器１７で燃
焼用空気に排ガスの熱を回収し、さらに前記のとおり攪
拌用ガスとして前記排ガス循環路１５からの循環排ガス
の一部を一次燃焼室１Ａの出口に吹き込んで、一次燃焼
室１Ａでの未燃ガスを残余の酸素と接触させて完全燃焼
させることを図っている。このために、二次燃焼室１Ｂ
の入口に拡散機構３を設けて、前記循環排ガスによる攪
拌効果を高めるようにし、さらに排ガスの顕熱を回収す
るようにしてある。

【０００７】前記燃焼室１出口の燃焼ガス温度は９００
℃以下に維持し、過熱器出口排ガス温度を約４００℃に
維持し、蒸気過熱路１０Ａ出口の過熱蒸気温度を５００
℃程度に維持して、蒸気過熱管１１の管壁温度を５３０
℃程度に抑えるように構成してある。このために前記燃
焼制御装置Ｃを設けて、前記燃焼室１出口に設けた燃焼
ガス温度検出手段１８の検出する前記燃焼室１出口の燃
焼ガス温度と、過熱器出口の前記燃焼ガス流路に配置し
た排ガス検出手段１９の温度検出部１９ａで検出する排
ガス温度及び流量検出部１９ｂで検出する排ガス流量
と、前記入口蒸気検出手段２０の温度検出部２０ａで検
出する供給蒸気の温度及び流量検出部２０ｂで検出する
供給蒸気量と、蒸気過熱路１０Ａ出口に配置した出口蒸
気検出手段２１の温度検出部２１ａで検出する出口過熱
蒸気温度と、冷却ガス流路２２に設けた流量検出手段２
２ｂ及び拡散用ガス流路２３に設けた流量検出手段２３
ｂで検出する排ガス循環量を入力して、前記空気供給路
６に備える流量調整弁６ａと、前記排ガス循環路１５に
備える流量調整弁１５ａと、前記冷却ガスを導く、前記
排ガス循環路１５から冷却ガス流路２２と分岐する拡散
用ガス流路２３に備える流量調整弁２３ａとを調節する
ように構成してある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の外部燃焼式
過熱器においては、蒸気供給路２４を経て廃熱ボイラか
ら供給される蒸気量が低下すると過熱蒸気温度が高くな
り過ぎるという問題がある。そこで、前記入口蒸気検出
手段２０の流量検出部２０ｂで流量低下を検出すると、
燃焼器４への燃料供給量を減少すると同時に、過剰空気
の供給により燃焼ガス温度を低下させる対策が考えられ
るが、過剰空気により燃焼ガスを希釈して冷却しても、
管壁温度を急速に低下させることは困難であり、しか
も、過剰空気を供給すれば排ガス量が増加し、排ガスの
持ち出す顕熱に由来する熱損失の増大を招く。

【０００９】そこで出願人は、水添加機構１３を構成す
る水供給機構１３Ａから蒸気過熱路１０Ａ内の蒸気にそ
の乾き度が低下しすぎない範囲で水を添加し、さらに前
記出口蒸気検出手段２１の温度検出部２１ａで温度の必
要以上の上昇を検出すると、前記水添加機構１３の他の
構成要素である減温機構１３Ｂから蒸気過熱路１０Ａ内
の蒸気にさらに水を添加して過熱蒸気温度を低下させる
ようにすることを先に提案している（特願平４−１１５
６２３）。しかし、前記過熱蒸気温度の上昇が激しく、
殊に入口蒸気量の減少が激しい場合には、前記水添加機
構から添加される水が蒸気の湿り度を高める結果、蒸気
過熱管１１の内壁のエロージョン等の問題発生の原因と
なり易い。従って、上記対策は制御応答は速いものの、
その対策の有効な操作範囲が狭いという点に問題が残っ
ている。

【００１０】また、熱効率向上のために、従来の水冷壁
構造に代えて、燃焼室１の周壁２内面に沿って排ガスを
循環供給することによって、循環排ガスにより燃焼ガス
を希釈して冷却する燃焼室の冷却機構２ａを提案してい
る（特願平８−６０６５１）。しかし、循環排ガスによ
り冷却しても、上記過剰空気の添加と同様に蒸気過熱管
１１の管壁温度を急速に低下させることが困難である点
は解決していない。しかも、前記燃焼ガスの冷却と上記
水添加とを同時に制御することによって制御が複雑にな
る割りに制御応答性に乏しく、短時間で静定させること
に困難を伴うという問題が生じる。つまり、前記水添加
機構１３は制御応答が速く、一方、前記燃料供給量の減
少は、過熱器内の熱的慣性が大きいことから制御応答に
遅れを生じやすい点に問題を有している。そこで本発明
は、上記の問題点を解決し、蒸気流路の過熱を防止しつ
つ、単純な構造で熱効率を高めながら、安定した制御が
可能な外部燃焼式過熱器を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

〔第１特徴構成〕上記の目的のための本発明の外部燃焼
式過熱器の第１特徴構成は、請求項１に記載の如く、前
記燃焼室を一次燃焼室と二次燃焼室とに分割構成すると
ともに、前記蒸気過熱路に連通する輻射伝熱管路を形成
して、前記一次燃焼室を包囲するように配置し、前記供
給空気量調節手段に、前記一次燃焼室に供給する一次空
気量を、前記一次燃焼室における燃焼状態を不足空気状
態に制御する輝炎燃焼制御部を設けてある点にある。 〔第１特徴構成の作用効果〕上記第１特徴構成によれ
ば、燃焼室の壁部の冷却損失を抑制しながら、火炎の輝
度を変化させるだけで、熱入力及び燃焼室出口温度を変
化させることなく過熱蒸気出口温度を調節することが可
能になる。つまり、一次燃焼室を包囲するように輻射伝
熱管路を配置してあるので、この輻射伝熱管路で壁部の
過熱を防止でき、また、一次燃焼室の空気不足率を変化
させることによりガス燃料であっても火炎の輝度を調節
でき、これにより輻射伝熱量を変化させることができる
ようになるから、過熱器出口蒸気温度を遅れなく安定制
御できる。しかも、輻射伝熱量を高く維持することが可
能になるので、前記輻射伝熱管路の入口蒸気の湿り度が
高くなっても急速に蒸発させることが可能で、蒸気の湿
り度の影響を抑制できる。この際、一次空気量の変化の
みで調節するので、一次燃焼室の火炎温度は殆ど変化せ
ず、二次燃焼後の燃焼ガス温度も変化が少ないので、過
熱器出口排ガス温度を安定させることが可能である。従
って、蒸気路入口の温度が変化したとしても、或いは蒸
気路入口の蒸気流量が大幅に変化したとしても、余裕を
もってこれに対処できるようになる。例えば、蒸気過熱
路出口の温度が極端に低下した場合には、供給空気量調
節手段を機能させて燃料供給量を多くすると同時に一次
燃焼室における火炎の輝度を高めて輻射伝熱量を高める
ように輝炎燃焼制御部を機能させれば、輻射伝熱管路出
口の過熱蒸気温度を高く維持することができる。また、
例えば蒸気路入口の供給蒸気量が少なくなった場合に
は、前記供給空気量調節手段を機能させて燃料供給量を
少なくしても前記蒸気過熱路出口の蒸気温度が高くなる
ので、一次燃焼室の火炎の輝度を低下させるように前記
輝炎燃焼制御部を機能させれば、前記輻射伝熱管路にお
ける出入口温度差を小さくすることができ、従って、前
記輻射伝熱管路の輻射伝熱管の管壁の過熱を防止でき
て、前記輻射伝熱管路出口の過熱蒸気温度を安定させる
ことが可能である。この火炎の輝度の制御は殊に気体燃
料に有効であるが、液体燃料を用いる場合においても、
液体燃料の微粒化の調節によって火炎の輝度を調節する
ことが可能であり、さらに、液体燃料と気体燃料とを併
用することによってこの火炎の輝度の調節はさらに容易
になる。その結果、蒸気流路の過熱を防止しつつ、単純
な構造で熱効率を高めながら、安定した制御が可能とな
る。

【００１２】〔第２特徴構成〕尚、本発明の外部燃焼式
過熱器の第２特徴構成は、請求項２に記載の如く、前記
第１特徴構成における燃料としてガス燃料を用いて燃焼
させる点にあり、これによって、上述のように、火炎の
輝度調節が容易となる。つまり、気体燃料であるガス燃
料は、過剰空気燃焼させれば完全に青色炎で燃焼し、熱
輻射率は非常に低いのに対し、不足空気状態で燃焼させ
れば、火炎が黄色化し、さらに輝炎燃焼するようにな
る。この火炎の輝度の変化の大きいことを利用すれば、
輻射熱伝達率を容易に変化させることができ、しかもこ
の制御応答に遅れがない。その結果、蒸気流路の過熱は
容易に防止でき、制御の安定性も高めることができるよ
うになる。 〔第３特徴構成及び作用効果〕また、本発明の外部燃焼
式過熱器の第３特徴構成は、請求項３に記載の如く、前
記第１特徴構成における燃焼室に過熱器出口からの排ガ
スを循環供給可能な排ガス循環路を設けてある点にあ
り、これによって、燃焼ガス流路の燃焼ガス流量を変化
させることなく入口蒸気温度に対して過熱蒸気出口温度
を変えることが出来るようになる。つまり、焼却炉は２
４時間連続操業でありながら、電力需要は昼夜で変化す
るため、電力需要の低下する夜間は、過熱蒸気出口温度
を低下させて、廃熱ボイラからの蒸気をそのまま用いな
がら、燃料供給量を減少させつつ排ガス循環路からの排
ガスを燃焼室に導入して、過熱器出口の排ガスの保有顕
熱を回収するとともに燃焼ガス流量を補って、蒸気過熱
路における熱伝達率の低下を防止することが出来る。当
然入熱量が低下するので、過熱蒸気出口温度は低下す
る。その結果、熱損失の増大を招くことなく、発電機出
力を抑制することが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】上記本発明の外部燃焼式過熱器の
実施の形態の一例について、以下に、図面を参照しなが
ら説明する。尚、前記従来の技術において説明した要素
と同じ要素並びに同等の機能を有する要素に関しては、
先の図４に付したと同一の符号を付し、詳細の説明の一
部は省略する。

【００１４】外部燃焼式過熱器Ｓは、模式的に図１に示
すように、燃焼室１からの燃焼ガス流路に蒸気過熱路１
０Ａを配置するとともに、前記燃焼室１の周壁２に沿っ
て輻射伝熱管路１０Ｂを配置して、前記輻射伝熱管路１
０Ｂを前記蒸気過熱路１０Ａに流路接続し、その入口に
焼却炉の廃熱ボイラからの蒸気路を接続し、供給された
蒸気を過熱して前記輻射伝熱管路１０Ｂ出口を、発電装
置への蒸気路を接続するように構成してある。

【００１５】前記燃焼室１は、一次燃焼室１Ａとその上
方に形成される二次燃焼室１Ｂとで構成してある。前記
一次燃焼室１Ａには、供給される天然ガス等のガス燃料
と空気とを混合して着火し、前記一次燃焼室１Ａ内で燃
焼火炎を形成させる燃焼器４が設けられており、前記燃
焼器４には、燃料供給路５と一次空気路７とが接続され
ている。前記一次空気路７は、空気供給路６に一次空気
調整弁７ａを介して接続されており、前記空気供給路６
の流量調整弁６ａと前記一次空気調整弁７ａとの間から
二次空気路８を分岐して、前記一次燃焼室１Ａと前記二
次燃焼室１Ｂとの境界部に二次空気を供給するように構
成してある。こうして決定された所要空気量に合わせて
燃焼用空気の総量を前記流量調整弁６ａで調節し、前記
燃焼火炎を輝炎化するために設定された不足空気比に合
わせて一次空気量を前記調整弁７ａによって調節するよ
うに構成してある。前記空気供給路６には押込送風機９
から燃焼用空気が供給される。

【００１６】前記蒸気過熱路１０Ａは、前記二次燃焼室
１Ｂ上方の燃焼ガス流路に、前記燃焼室１からの燃焼ガ
スに接触可能に配置された蒸気過熱管１１で形成してあ
り、前記輻射伝熱管路１０Ｂは、前記燃焼室１の周壁２
に沿って上下方向姿勢に配置され、且つ前記周壁２に沿
って周方向に並設された複数の輻射伝熱管１２ｃの下方
の蒸気入口側を分配管１２ａで連結するとともに、前記
複数の輻射伝熱管１２ｃの上方の蒸気出口側を集合管１
２ｂで連結した輻射伝熱管群１２として形成してあり、
前記分配管１２ａの蒸気入口側を前記蒸気過熱路１０Ａ
を構成する蒸気過熱管１１の蒸気出口側に流路接続して
ある。さらに、前記蒸気過熱管１１と前記輻射伝熱管群
１２とを接続する蒸気流路１０に、流路内の蒸気に水を
添加する水添加機構１３を配置してある。前記蒸気過熱
管１１の蒸気入口側が過熱器Ｓの蒸気入口となり、前記
集合管１２ｂの蒸気出口側が過熱器Ｓの過熱蒸気出口と
なる。上記輻射伝熱管群１２は、複数の輻射伝熱管１２
ｃを周壁２の内面と離間して配置してあってもよく、ま
た、前記複数の輻射伝熱管１２ｃを連設してメンブレン
ウォールに形成して、前記周壁２の内面を構成するよう
に配置してあってもよい。

【００１７】前記二次燃焼室１Ｂの出口部に燃焼ガス温
度を検出する燃焼ガス温度検出手段１８を設け、過熱器
Ｓの出口部に燃焼ガス流路からの排ガスの温度を検出す
る温度検出部１９ａと排ガスの流量を検出する流量検出
部１９ｂとを備える排ガス検出手段１９を設けてある。
また、前記蒸気入口に入口蒸気の温度を検出する温度検
出部２０ａと流量を検出する流量検出部２０ｂとを備え
た入口蒸気検出手段２０を設け、前記過熱蒸気出口に出
口過熱蒸気の温度を検出する温度検出部２１ａを備える
出口蒸気検出手段２１を設けてある。そして、前記燃焼
ガス温度検出手段１８と前記排ガス検出手段１９と前記
入口蒸気検出手段２０と前記出口蒸気検出手段２１とか
らの入力に基づいて、前記燃焼器４への燃料供給量を調
節する前記燃料調整弁５ａと、前記燃焼器４への一次空
気供給量を調節する前記一次空気調整弁７ａと、前記水
添加機構１３とを制御する過熱器制御装置Ｃを設てあ
る。

【００１８】前記燃焼制御装置Ｃには、前記燃焼器４に
供給する燃料供給量に対して、空気の供給量を調節する
供給空気量調節手段３０を備えており、さらに、前記輻
射伝熱管群１２を構成する輻射伝熱管１２ｃへの輻射伝
熱量を調整するために、前記燃焼器４に供給する一次空
気量を調節する輝炎燃焼制御部３１を備えている。

【００１９】上述の外部燃焼式過熱器Ｓの制御は、前記
過熱器制御装置Ｃによって以下のように行われる。先
ず、前記過熱器制御装置Ｃに入口蒸気検出手段２０で検
出した入口蒸気の温度と流量を入力して所要熱量を算出
し、燃料供給量を決定し、燃料調整弁５ａを調節する。
そして、検出した入口蒸気の流量が少ないときは、所要
水添加量を算出し、水添加機構１３への水の添加量を調
整する。同時に、前記燃焼器４への燃料供給量を検出す
る流量計５ｂの検出結果に基づき供給空気量調節手段３
０によって前記空気供給路６に備える流量調整弁６ａを
比例制御するようにしてある。次に前記供給空気量調節
手段３０の輝炎燃焼制御部３１に出口蒸気検出手段２１
の温度検出部２１ａで検出する出口過熱蒸気温度を入力
して、５００℃に維持するよう一次燃焼室１Ａにおける
火炎の輝度を調節するために、所要の不足空気率を算出
し、一次空気調整弁７ａを調節する。さらに、前記過熱
器制御装置Ｃでは、燃焼ガス温度検出手段１８の検出す
る燃焼ガス温度を９００℃に維持するように、空気供給
路６の流量調整弁６ａの開度を補正する。次いで、排ガ
ス検出手段１９の温度検出部１９ａで検出する排ガスの
温度に基づき、前記燃料調整弁５ａ及び前記流量調整弁
６ａの開度を補正制御する。

【００２０】上述の構成により、本発明の外部燃焼式過
熱器においては、前記燃焼制御装置Ｃによる制御に対す
る燃焼ガス温度及び排ガス温度に関しての制御応答特性
が改善され、出口過熱蒸気温度の制御遅れが抑制され、
全体の制御の整合が図れた結果、静定の速い過熱器の制
御が実現できた。さらに、最終過熱段を竪型輻射伝熱管
群１２に形成した結果、水添加機構１３からの水の添加
量が過剰になって、前記竪型輻射伝熱管群１２に供給さ
れる蒸気が湿り蒸気になっても問題なく過熱蒸気を発生
でき、殊に、水分が多くなって輻射伝熱管１２ｃに水位
が生じても、前記竪型輻射伝熱管群１２は蒸発管として
機能するようになる。しかも、前記輻射伝熱管１２ｃの
総管路面積を他の蒸気流路よりも大きく出来るので、蒸
気流速を低下させることができる結果、単位容積当たり
の伝熱量を高く維持することが可能で、さらに蒸気の湿
りに起因するエロージョンの発生も防止できる。

【００２１】次に、本発明の他の実施の形態について説
明する。 〈１〉上記実施の形態に於いては、燃焼室１の周壁２に
沿って輻射伝熱管路１０Ｂを配置した例を示したが、前
記輻射伝熱管路１０Ｂを構成する輻射伝熱管群１２の一
部は燃焼室１内に配置してあってもよい。 〈２〉上記実施の形態に於いては、燃焼室１の周壁２に
沿って輻射伝熱管路１０Ｂを配置した例を示したが、前
記輻射伝熱管路１０Ｂは一次燃焼室１Ａのみの周壁２に
沿って配置してあってもよく、また、前記燃焼室１から
燃焼ガス流路に亘る周壁２に配置してあってもよい。 〈３〉上記実施の形態に於いては、燃焼室１を一次燃焼
室１Ａとその上方に形成される二次燃焼室１Ｂとで構成
してある例を示したが、その配置は例えば図４に示した
ように横配置であってもよい。 〈４〉上記実施の形態に於いては、輻射伝熱管路１０Ｂ
を蒸気過熱路１０Ａに流路接続し、蒸気過熱路１０Ａの
入口に焼却炉の廃熱ボイラからの蒸気路を接続し、前記
輻射伝熱管路１０Ｂ出口に発電装置への蒸気路を接続し
た例を示したが、前記輻射伝熱管路１０Ｂ出口にさらに
蒸気過熱路１０Ａを接続して、前記輻射伝熱管路１０Ｂ
下流側の蒸気過熱路１０Ａ出口に発電装置への蒸気路を
接続するようにしてもよい。 〈５〉上記実施の形態に於いては、輻射伝熱管路１０Ｂ
を、燃焼室１の周壁２に沿って竪方向姿勢に配置され、
且つ前記周壁２に沿って周方向に並設された複数の輻射
伝熱管１２ｃの下方の蒸気入口側を分配管１２ａで連結
するとともに、前記複数の輻射伝熱管１２ｃの上方の蒸
気出口側を集合管１２ｂで連結した輻射伝熱管群１２と
して形成した例を示したが、例えば図２に示すように、
螺旋状に形成した輻射伝熱管１２ｃで輻射伝熱管路１０
Ｂを構成してあってもよい。このように構成すれば、前
記輻射伝熱管１２ｃを輻射伝熱管路１０Ｂとして蒸気流
路１０に比して流路断面を大きくすることにより蒸気の
滞留時間を長くとれるので、輻射伝熱量の変化の効果を
有効にできる。この輻射伝熱管１２ｃは、前記周壁２の
内面から離間して配置してあってもよく、前記周壁２の
内面に埋設してあってもよい。さらに、前記輻射伝熱管
１２ｃを並設した複数の管路で形成してあってもよい。
前記螺旋状の輻射伝熱管路１０Ｂは、燃焼ガス流の方向
に対向する蒸気流れ方向に（対向流として）配置したも
のを示してあるが、逆方向に（並行流として）配置して
あってもよい。 〈６〉上記図２に於いては、一次空気路７に一次空気調
整弁７ａを設ける代わりに二次空気路８に二次空気調整
弁８ａを設けた例を示したが、前記実施の形態における
空気調整弁のように配置してもよく、また、前記図１に
示した実施の形態に於いて、前記図２に示したような調
整弁の配置にすることも可能である。ここに、前記水添
加機構１３は、図２に示すように、蒸気過熱路１０Ａの
入口側蒸気流路１０に配置した水供給機構１３Ａと、輻
射伝熱管路１０Ｂへの入口側蒸気流路１０に配置した減
温機構１３Ｂとで構成してあってもよい。さらに、外部
燃焼式過熱器Ｓは、竪型のものを例示したが、横型のも
のであってもよく、従来の技術に示したように、燃焼器
２を横向きに配置したものであってもよい。 〈７〉上記実施の形態に於いては、蒸気過熱管１１と輻
射伝熱管群１２とを接続する蒸気流路１０に、流路内の
蒸気に水を添加する水添加機構１３を配置してある例を
示したが、前記水添加機構１３は設けていなくてもよ
い。つまり、出口過熱蒸気量を一定に保つべき要請がな
い場合には、前記水添加機構１３を過熱蒸気の減温機構
として用いることなく、供給空気量調節手段３０の輝炎
燃焼制御部３１により、一次燃焼室１Ａにおける燃焼火
炎の輝度を調節することによって輻射伝熱管１２ｃの過
熱を防止することが可能だからである。尚、前記輝炎燃
焼制御部３１は、前記供給空気量調節手段３０とは独立
のものであってもよい。さらに、前記供給空気量調節手
段３０が過熱器制御装置Ｃから独立していてもよい。 〈８〉上記実施の形態に於いては、燃焼器２でガス燃料
を燃焼させる例を示したが、前記燃焼器２で燃焼させる
燃料は、液体燃料であってもよく、噴霧燃焼させれば燃
焼火炎は確実に輝炎化する。尚、燃焼火炎の輝度は、噴
霧粒径の調整によってもよく、液体燃料の予熱温度の調
節によっても調節可能であり、また、二次空気の吹き込
み量によって調整するようにしてあってもよい。 〈９〉外部燃焼式過熱器Ｓは、図３に示すように、出口
排ガス路１４から分岐する排ガス循環路１５を空気供給
路６に接続して排ガスを循環して燃焼室１に供給するよ
うにしてあってもよい。このようにすれば、排ガスに伴
って排出される熱エネルギーの一部を回収でき、さらに
燃焼室１における火炎温度を低下させることができ、燃
料供給量を低下させても燃焼ガス流量を維持できるの
で、例えば、夜間の電力需要の低下した時期に、廃熱ボ
イラからの蒸気を比較的低温に過熱して発電機に供給
し、熱損失を抑制しながら焼却炉の廃熱を有効利用する
ことが可能となる。尚、この排ガス循環路１５は、一次
空気路７に接続してあってもよく、このようにすれば、
蒸気過熱路１０Ａにおける伝熱を維持しながら一次燃焼
火炎の温度を低下させて、輻射伝熱管路１０Ｂへの輻射
伝熱量を低下させることで過熱蒸気出口温度を低下させ
ることが可能となる。また、前記排ガス循環路１５を二
次空気路８に接続してあってもよく、このようにすれ
ば、一次燃焼火炎の温度は低下させることなく燃焼ガス
温度を低下させることが可能で、前記蒸気過熱路１０Ａ
からの蒸気温度が低下し、或いは蒸気流量が低下した場
合に、一次燃焼火炎の輝度を調整することにより、制御
応答性よく過熱蒸気出口温度を調節できるようになる。

【００２２】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による外部燃焼式過熱器の一例を説明す
る模式図

【図２】本発明による外部燃焼式過熱器の他の例を説明
する模式図

【図３】本発明による外部燃焼式過熱器の他の例の説明
図

【図４】従来の外部燃焼式過熱器の一例を示す説明図

【符号の説明】

１ 燃焼室 １Ａ 一次燃焼室 １Ｂ 二次燃焼室 １０Ａ 蒸気過熱路 １０Ｂ 輻射伝熱管路 １５ 排ガス循環路 ３０ 供給空気調節手段 ３１ 輝炎燃焼制御部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−93564（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−260105（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−84081（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−39521（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23G 1/16 F23G 5/46

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼室（１）からの燃焼ガス流路に蒸気
   過熱路（１０Ａ）を配置するとともに、 前記燃焼室（１）に燃料と共に供給する空気の供給量を
   調節する供給空気量調節手段（３０）を備え、 焼却炉の廃熱ボイラから発電装置への蒸気を過熱可能に
   構成してある外部燃焼式過熱器であって、 前記燃焼室（１）を一次燃焼室（１Ａ）と二次燃焼室
   （１Ｂ）とに分割構成するとともに、 前記蒸気過熱路（１０Ａ）に連通する輻射伝熱管路（１
   ０Ｂ）を形成して、前記一次燃焼室（１Ａ）を包囲する
   ように配置し、 前記供給空気量調節手段（３０）に、前記一次燃焼室
   （１Ａ）に供給する一次空気量を、前記一次燃焼室（１
   Ａ）における燃焼状態を不足空気状態に制御する輝炎燃
   焼制御部（３１）を設けてある外部燃焼式過熱器。
2. 【請求項２】 前記燃料としてガス燃料を用いて燃焼さ
   せる請求項１記載の外部燃焼式過熱器。
3. 【請求項３】 過熱器出口からの排ガスを前記燃焼室
   （１）に循環供給可能な排ガス循環路（１５）を設けて
   ある請求項１又は２に記載の外部燃焼式過熱器。