JP3799665B2 - Pulverized coal burner equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微粉炭バーナ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ミルで粉砕した石炭の微粉を一次空気と混合して微粉炭バーナへ供給し該微粉炭バーナから噴出させて浮遊燃焼させる微粉炭燃焼は、従来から広く一般に用いられている石炭の燃焼方式である。
【0003】
微粉炭燃焼方式のボイラの火炉に使用されている微粉炭バーナ装置の一例を図4及び図5によって説明すると、火炉1の側壁の所定位置にはスロート2が形成されており、スロート2付近の火炉1の外部にはウインドボックス3が配置されていて、ウインドボックス3から火炉1へ燃焼用の二次空気4を供給するようになっている。
【0004】
スロート2の中心にはウインドボックス3を貫通する微粉炭バーナ5が設けられていて、微粉炭バーナ5の中心部には、略円筒状で先端開口部に先端に向かって直径が急減する絞り部を有するバーナ内筒6が配置され、バーナ内筒6の軸心位置にはオイルバーナ7が挿入されている。
【0005】
バーナ内筒6の外側にはバーナ外筒8がバーナ内筒6と同心状に配設されていて、バーナ外筒8は基端部分が略円筒状で、中間部分から先端に向かって直径が漸減する中空円筒状になっている。
【0006】
バーナ外筒8の先端開口部には、先端に向かって直径が急減するバーナノズル9が取り付けられている。
【0007】
バーナ外筒8の基端部には、その接線方向へ延びる導入ノズル19が突設され、該導入ノズル19には微粉炭管13が接続されていて、ミル12から一次空気11と共に供給される微粉炭10をバーナ外筒8内へ導くようになっており、バーナ内筒6の基端部外周とバーナ外筒8の基端部内周には、微粉炭管13から導入ノズル19を介して供給される微粉炭10によるバーナ内筒6の基端部外周とバーナ外筒8の基端部内周の摩耗を防止するための耐摩耗材からなるライナ14が取り付けられている。
【0008】
前記スロート2とウインドボックス3との間に形成された空間に、二次空気4の旋回力を調整するためのエアレジスタ15を、スロート2の周りを円形に囲うように配設すると共に、エアレジスタ15の内側の周方向に、二次空気4を内側と外側とに分離するための複数のインナベーン16を配設し、更に、ウインドボックス3とバーナ内筒6の基端部とを、三次空気管18によって連通せしめ、三次空気17をバーナ内筒6へ導くようにしてある。
【0009】
図4及び図5に示される如き微粉炭バーナ5においては、ミル12から微粉炭管13と導入ノズル19を介してバーナ外筒8の内部へ一次空気11と共に供給される微粉炭10は、バーナ外筒8の後端部において旋回力を与えられ、バーナ内筒6とバーナ外筒8との間の空間内を周方向に旋回しながら先端側へ流動し、バーナノズル9の先端からスロート2へ噴出し、ウインドボックス3から供給される二次空気4と混合され、燃焼が行われるようになっている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図4及び図5に示される如き従来の微粉炭バーナ装置では、バーナ内筒6の外周面に微粉炭10が付着しやすく、該バーナ内筒6の外周面に付着した微粉炭10が低温酸化された場合、微粉炭バーナ5内部で発火が起こり、該微粉炭バーナ5が焼損する虞れがあった。
【0011】
前記バーナ外筒8の後端部から微粉炭バーナ5内へ供給される微粉炭10の平均粒径は、およそ40[μm]程度であるが、そのうち前記バーナ内筒6の外周面へ付着する微粉炭10は、比較的細かい粒子(平均粒径10[μm]程度の微粒子)であり、これは、微粉炭管13がバーナ外筒8の基端部に形成された接線方向に延びる導入ノズル19に接続され、ミル12から微粉炭管13と導入ノズル19を介してバーナ外筒8の内部へ一次空気11と共に供給される微粉炭10が、バーナ外筒8の後端部において旋回力を与えられ、バーナ内筒6とバーナ外筒8との間の空間内を周方向に旋回しながら先端側へ流動して行くため、遠心力により、バーナ外筒8の内周面側ほど粗粒子が多く分布して流れると共に、バーナ内筒6の外周面側ほど微粒子が多く分布して流れることが原因であると考えられる。
【0012】
本発明は、斯かる実情に鑑み、バーナ内筒外周面における微粉炭の付着、堆積を防止し得、微粉炭バーナが焼損することを回避し得る微粉炭バーナ装置を提供しようとするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
第一の発明は、バーナ内筒の外側にバーナ外筒を同心状に配設し、該バーナ外筒の基端部に、その接線方向へ延びる導入ノズルを形成し、該導入ノズルに、ミルで粉砕された微粉炭を供給するようにした微粉炭バーナ装置において、
ミルで粉砕された微粉炭を粗粒子と微粒子とに分離する分級器と、
該分級器で分離された微粉炭の粗粒子をバーナ内筒の外周面近傍へ導く粗粒子管と、
前記分級器で分離された微粉炭の微粒子を導入ノズルへ導く微粒子管と
を備えたことを特徴とする微粉炭バーナ装置にかかるものである。
【0014】
又、第二の発明は、バーナ内筒の外側にバーナ外筒を同心状に配設し、該バーナ外筒の基端部に、その接線方向へ延びる導入ノズルを形成し、該導入ノズルに、ミルで粉砕された微粉炭を供給するようにした微粉炭バーナ装置において、
ミルで粉砕された微粉炭を供給するための微粉炭管の先端部を所要の曲率で湾曲せしめて導入ノズルに接続し、該微粉炭管の湾曲部分を通過する際に分離される微粉炭の粗粒子をバーナ内筒寄りに導くと共に、前記微粉炭管の湾曲部分を通過する際に分離される微粉炭の微粒子をバーナ外筒寄りに導くよう構成したことを特徴とする微粉炭バーナ装置にかかるものである。
【0015】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【0016】
第一の発明においては、ミルで粉砕された微粉炭は、分級器において粗粒子と微粒子とに分離され、該分級器で分離された微粉炭の粗粒子は、粗粒子管を介してバーナ内筒の外周面近傍へ導かれると共に、前記分級器で分離された微粉炭の微粒子は、微粒子管を介して導入ノズルへ導かれる。
【0017】
この結果、前記微粉炭の粗粒子は、バーナ内筒の外周面近傍に沿って先端側へ流れ、前記微粉炭の微粒子は、導入ノズルからバーナ外筒に沿って周方向に旋回しながら先端側へ流れることとなり、前記微粉炭の粗粒子の流れによって前記微粉炭の微粒子がバーナ内筒の外周面に付着しにくくなり、該バーナ内筒の外周面に付着した微粉炭の低温酸化に伴う発火も起こりにくくなり、該微粉炭バーナが焼損しなくなる。
【0018】
又、前記導入ノズルからバーナ外筒の接線方向へ導入されるのは、微粉炭の微粒子だけとなり、微粉炭の粗粒子のバーナ外筒への衝突頻度が低下するため、バーナ外筒の摩耗も低減されることとなる。
【0019】
又、第二の発明においては、ミルで粉砕された微粉炭は、微粉炭管の湾曲部分を通過する際に、遠心力により、湾曲部分の外周側ほど粗粒子が多く分布して流れると共に、湾曲部分の内周側ほど微粒子が多く分布して流れるようになり、微粉炭が粗粒子と微粒子とに分離された形で導入ノズルへ導かれる。
【0020】
この結果、前記微粉炭の粗粒子は、導入ノズルからバーナ内筒寄りに導入され、該バーナ内筒に沿って周方向に旋回しながら先端側へ流れると共に、前記微粉炭の微粒子は、導入ノズルからバーナ外筒寄りに導入され、該バーナ外筒に沿って周方向に旋回しながら先端側へ流れることとなり、前記微粉炭の粗粒子の流れによって前記微粉炭の微粒子がバーナ内筒の外周面に付着しにくくなり、該バーナ内筒の外周面に付着した微粉炭の低温酸化に伴う発火も起こりにくくなり、該微粉炭バーナが焼損しなくなる。
【0021】
又、この場合、前記導入ノズルからバーナ外筒の接線方向には、微粉炭の粗粒子と微粒子の両方が導入されるが、従来に比べれば、微粉炭の粗粒子のバーナ外筒への衝突頻度が低下するため、バーナ外筒の摩耗も低減されることとなる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【0023】
図1は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図4及び図5と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、ミル12で粉砕された微粉炭10を粗粒子と微粒子とに分離するサイクロン等の分級器20を設け、該分級器20で分離された微粉炭10の粗粒子を粗粒子管21を介してバーナ内筒6の外周面近傍へ導くと共に、前記分級器20で分離された微粉炭10の微粒子を微粒子管13’を介して導入ノズル19へ導くよう構成する。
【0024】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【0025】
ミル12で粉砕された微粉炭10(平均粒径およそ40[μm]程度)は、分級器20において粗粒子と微粒子(平均粒径およそ10[μm]程度)とに分離され、該分級器20で分離された微粉炭10の粗粒子は、粗粒子管21を介してバーナ内筒6の外周面近傍へ導かれると共に、前記分級器20で分離された微粉炭10の微粒子は、微粒子管13’を介して導入ノズル19へ導かれる。
【0026】
この結果、前記微粉炭10の粗粒子は、バーナ内筒6の外周面近傍に沿って先端側へ流れ、前記微粉炭10の微粒子は、導入ノズル19からバーナ外筒8に沿って周方向に旋回しながら先端側へ流れることとなり、前記微粉炭10の粗粒子の流れによって前記微粉炭10の微粒子がバーナ内筒6の外周面に付着しにくくなり、該バーナ内筒6の外周面に付着した微粉炭10の低温酸化に伴う発火も起こりにくくなり、該微粉炭バーナ5が焼損しなくなる。
【0027】
又、前記導入ノズル19からバーナ外筒8の接線方向へ導入されるのは、微粉炭10の微粒子だけとなり、微粉炭10の粗粒子のバーナ外筒8への衝突頻度が低下するため、バーナ外筒8のライナ14が設けられた部分の摩耗も低減されることとなる。
【0028】
こうして、バーナ内筒6外周面における微粉炭10の付着、堆積を防止し得、微粉炭バーナ5が焼損することを回避し得、更に、微粉炭10の粗粒子によるバーナ外筒8の摩耗を低減でき、微粉炭バーナ5の寿命延長にも役立つ。
【0029】
図2及び図3は本発明を実施する形態の他の例であって、図中、図4及び図5と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図4及び図5に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図2及び図3に示す如く、ミル12で粉砕された微粉炭10を供給するための微粉炭管13”の先端部を所要の曲率で湾曲せしめて導入ノズル19に接続し、該微粉炭管13”の湾曲部分を通過する際に分離される微粉炭10の粗粒子をバーナ内筒6寄りに導くと共に、前記微粉炭管13”の湾曲部分を通過する際に分離される微粉炭10の微粒子をバーナ外筒8寄りに導くよう構成した点にある。
【0030】
図2及び図3に示す例においては、ミル12で粉砕された微粉炭10は、微粉炭管13”の湾曲部分を通過する際に、遠心力により、湾曲部分の外周側ほど粗粒子が多く分布して流れると共に、湾曲部分の内周側ほど微粒子が多く分布して流れるようになり、微粉炭10が粗粒子と微粒子とに分離された形で導入ノズル19へ導かれる。
【0031】
この結果、前記微粉炭10の粗粒子は、導入ノズル19からバーナ内筒6寄りに導入され、該バーナ内筒6に沿って周方向に旋回しながら先端側へ流れると共に、前記微粉炭10の微粒子は、導入ノズル19からバーナ外筒8寄りに導入され、該バーナ外筒8に沿って周方向に旋回しながら先端側へ流れることとなり、前記微粉炭10の粗粒子の流れによって前記微粉炭10の微粒子がバーナ内筒6の外周面に付着しにくくなり、該バーナ内筒6の外周面に付着した微粉炭10の低温酸化に伴う発火も起こりにくくなり、該微粉炭バーナ5が焼損しなくなる。
【0032】
又、この場合、前記導入ノズル19からバーナ外筒8の接線方向には、微粉炭10の粗粒子と微粒子の両方が導入されるが、従来に比べれば、微粉炭10の粗粒子のバーナ外筒8への衝突頻度が低下するため、バーナ外筒8のライナ14が設けられた部分の摩耗も低減されることとなる。
【0033】
こうして、図2及び図3に示す例の場合にも、バーナ内筒6外周面における微粉炭10の付着、堆積を防止し得、微粉炭バーナ5が焼損することを回避し得、更に、微粉炭10の粗粒子によるバーナ外筒8の摩耗を低減でき、微粉炭バーナ5の寿命延長にも役立つ。又、図2及び図3に示す例の場合には、図1の例の場合のように分級器20等を設ける必要がなく、先端部を所要の曲率で湾曲せしめた微粉炭管13”を用いるだけの簡単な変更で済むため、既設の設備を改造するようなときには有利となる。
【0034】
尚、本発明の微粉炭バーナ装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0035】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項1記載の微粉炭バーナ装置によれば、バーナ内筒外周面における微粉炭の付着、堆積を防止し得、微粉炭バーナが焼損することを回避し得、更に、微粉炭の粗粒子によるバーナ外筒の摩耗を低減でき、微粉炭バーナの寿命延長にも役立つという優れた効果を奏し得、又、本発明の請求項2記載の微粉炭バーナ装置によれば、上記効果に加え更に、先端部を所要の曲率で湾曲せしめた微粉炭管を用いるだけの簡単な変更で済むため、既設の設備を改造するようなときには有利となるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例の側断面図である。
【図2】本発明を実施する形態の他の例の側断面図である。
【図3】図2のIII−III断面図である。
【図4】従来例の側断面図である。
【図5】図4のV−V断面図である。
【符号の説明】
5 微粉炭バーナ
6 バーナ内筒
8 バーナ外筒
10 微粉炭
12 ミル
13’ 微粒子管
13” 微粉炭管
19 導入ノズル
20 分級器
21 粗粒子管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pulverized coal burner device.
[0002]
[Prior art]
The pulverized coal combustion, in which fine powder of coal pulverized by a mill is mixed with primary air, supplied to the pulverized coal burner, ejected from the pulverized coal burner, and suspended in combustion, is a coal combustion method that has been widely used conventionally. .
[0003]
An example of the pulverized coal burner used in the furnace of a pulverized coal combustion type boiler will be described with reference to FIGS. 4 and 5. A
[0004]
A pulverized
[0005]
A burner
[0006]
A burner nozzle 9 whose diameter decreases rapidly toward the tip is attached to the tip opening of the burner
[0007]
An
[0008]
An
[0009]
In the pulverized
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional pulverized coal burner apparatus as shown in FIGS. 4 and 5, the pulverized
[0011]
The average particle diameter of the pulverized
[0012]
In view of such circumstances, the present invention intends to provide a pulverized coal burner device that can prevent pulverized coal from adhering and accumulating on the outer peripheral surface of a burner inner cylinder and avoid burning the pulverized coal burner. .
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, a burner outer cylinder is concentrically disposed outside the burner inner cylinder, and an introduction nozzle extending in a tangential direction is formed at a base end portion of the burner outer cylinder. In the pulverized coal burner device that supplies pulverized coal pulverized in
A classifier for separating pulverized coal pulverized by a mill into coarse particles and fine particles;
A coarse particle tube for guiding coarse particles of pulverized coal separated by the classifier to the vicinity of the outer peripheral surface of the burner inner cylinder;
The present invention relates to a pulverized coal burner device comprising a fine particle pipe for guiding fine particles of pulverized coal separated by the classifier to an introduction nozzle.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, a burner outer cylinder is concentrically disposed outside the burner inner cylinder, and an introduction nozzle extending in the tangential direction is formed at the base end of the burner outer cylinder. In the pulverized coal burner device that supplies pulverized coal pulverized by a mill,
The tip of the pulverized coal pipe for supplying the pulverized coal pulverized by the mill is bent with a required curvature and connected to the introduction nozzle, and the pulverized coal separated when passing through the curved portion of the pulverized coal pipe A pulverized coal burner apparatus configured to guide coarse particles closer to an inner cylinder of a burner and guide fine particles of pulverized coal separated when passing through a curved portion of the pulverized coal pipe toward an outer cylinder of the burner. It is such a thing.
[0015]
According to the above means, the following operation can be obtained.
[0016]
In the first invention, the pulverized coal pulverized by the mill is separated into coarse particles and fine particles by a classifier, and the coarse particles of the pulverized coal separated by the classifier are disposed in the burner through the coarse particle tube. While being guided to the vicinity of the outer peripheral surface of the cylinder, the fine particles of the pulverized coal separated by the classifier are guided to the introduction nozzle through the fine particle tube.
[0017]
As a result, the coarse particles of the pulverized coal flow toward the tip side along the vicinity of the outer peripheral surface of the burner inner cylinder, and the fine particles of the pulverized coal turn to the tip side while turning in the circumferential direction along the burner outer cylinder from the introduction nozzle. The flow of coarse particles of the pulverized coal makes it difficult for the fine particles of the pulverized coal to adhere to the outer peripheral surface of the burner inner cylinder, and ignition accompanied by low-temperature oxidation of the pulverized coal attached to the outer peripheral surface of the burner inner cylinder And the pulverized coal burner will not burn out.
[0018]
In addition, only fine particles of pulverized coal are introduced from the introduction nozzle in the tangential direction of the burner outer cylinder, and the frequency of collision of coarse particles of pulverized coal with the burner outer cylinder is reduced, so that the burner outer cylinder is also worn. It will be reduced.
[0019]
Further, in the second invention, when the pulverized coal pulverized by the mill passes through the curved portion of the pulverized coal pipe, the centrifugal force causes a distribution of coarse particles toward the outer peripheral side of the curved portion, and flows. Fine particles are distributed and flow toward the inner peripheral side of the curved portion, and the pulverized coal is guided to the introduction nozzle in a form separated into coarse particles and fine particles.
[0020]
As a result, the coarse particles of the pulverized coal are introduced from the introduction nozzle closer to the inner cylinder of the burner and flow to the tip side while turning in the circumferential direction along the inner cylinder of the burner. Is introduced near the outer cylinder of the burner and flows to the tip side while turning in the circumferential direction along the outer cylinder of the burner, and the fine particles of the pulverized coal are flown to the outer peripheral surface of the inner cylinder of the burner by the flow of coarse particles of the pulverized coal. The pulverized coal burner is less likely to be ignited due to low temperature oxidation of the pulverized coal adhering to the outer peripheral surface of the burner inner cylinder, and the pulverized coal burner is not burned out.
[0021]
In this case, both coarse particles and fine particles of pulverized coal are introduced in the tangential direction of the burner outer cylinder from the introduction nozzle, but compared to the conventional case, the coarse particles of pulverized coal collide with the burner outer cylinder. Since the frequency decreases, wear of the burner outer cylinder is also reduced.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention. In the figure, the parts denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 4 and 5 represent the same thing, and the pulverized
[0024]
Next, the operation of the illustrated example will be described.
[0025]
The pulverized coal 10 (average particle size of about 40 [μm]) pulverized by the
[0026]
As a result, the coarse particles of the pulverized
[0027]
Further, only the fine particles of the pulverized
[0028]
Thus, adhesion and accumulation of the pulverized
[0029]
2 and 3 are other examples of embodiments of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 4 and 5 denote the same components, and the basic configuration is shown in FIG. 4 and 5 are the same as those of the prior art shown in FIG. 5, but the feature of the illustrated example is that the pulverized coal for supplying the pulverized
[0030]
In the example shown in FIGS. 2 and 3, the pulverized
[0031]
As a result, the coarse particles of the pulverized
[0032]
In this case, both coarse particles and fine particles of the pulverized
[0033]
2 and FIG. 3, in the case of the example shown in FIGS. 2 and 3, adhesion and accumulation of the pulverized
[0034]
In addition, the pulverized coal burner device of the present invention is not limited to the above-described illustrated examples, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the pulverized coal burner device according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of an example of an embodiment for carrying out the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view of another example of an embodiment for carrying out the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
FIG. 4 is a side sectional view of a conventional example.
5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
[Explanation of symbols]
5 pulverized
Claims (2)
ミルで粉砕された微粉炭を粗粒子と微粒子とに分離する分級器と、
該分級器で分離された微粉炭の粗粒子をバーナ内筒の外周面近傍へ導く粗粒子管と、
前記分級器で分離された微粉炭の微粒子を導入ノズルへ導く微粒子管と
を備えたことを特徴とする微粉炭バーナ装置。A burner outer cylinder is concentrically arranged outside the burner inner cylinder, an introduction nozzle extending in the tangential direction is formed at the base end of the burner outer cylinder, and pulverized coal pulverized by a mill at the introduction nozzle In the pulverized coal burner device to supply
A classifier for separating pulverized coal pulverized by a mill into coarse particles and fine particles;
A coarse particle tube for guiding coarse particles of pulverized coal separated by the classifier to the vicinity of the outer peripheral surface of the burner inner cylinder;
A pulverized coal burner device comprising: a fine particle pipe for guiding fine particles of pulverized coal separated by the classifier to an introduction nozzle.
ミルで粉砕された微粉炭を供給するための微粉炭管の先端部を所要の曲率で湾曲せしめて導入ノズルに接続し、該微粉炭管の湾曲部分を通過する際に分離される微粉炭の粗粒子をバーナ内筒寄りに導くと共に、前記微粉炭管の湾曲部分を通過する際に分離される微粉炭の微粒子をバーナ外筒寄りに導くよう構成したことを特徴とする微粉炭バーナ装置。A burner outer cylinder is concentrically arranged outside the burner inner cylinder, an introduction nozzle extending in the tangential direction is formed at the base end of the burner outer cylinder, and pulverized coal pulverized by a mill at the introduction nozzle In the pulverized coal burner device to supply
The tip of the pulverized coal pipe for supplying the pulverized coal pulverized by the mill is bent with a required curvature and connected to the introduction nozzle, and the pulverized coal separated when passing through the curved portion of the pulverized coal pipe A pulverized coal burner apparatus configured to guide coarse particles closer to a burner inner cylinder and to guide fine particles of pulverized coal separated when passing through a curved portion of the pulverized coal pipe toward a burner outer cylinder.
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