JP4628922B2 - After airport - Google Patents

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Description

本発明は、ボイラ出口部における窒素酸化物(NOx)及び一酸化炭素(CO)の発生レベルをミニマムに抑制するのに好適なボイラ燃焼装置用のアフターエアポートに関する。   The present invention relates to an after-airport for a boiler combustion apparatus suitable for minimizing the generation level of nitrogen oxides (NOx) and carbon monoxide (CO) at a boiler outlet.

ボイラ燃焼装置に用いるバーナはボイラ排ガス中のNOx濃度低減を目的に、一般的には二段燃焼方式のものが用いられている。二段燃焼方式のバーナは燃焼用空気を二段階に分けてバーナ部に供給し、空気比を1以下(通常は0.75〜0.95)で燃料を還元燃焼させ、その後流側のアフターエアポート部で不足分の空気を投入して完全燃焼させる構成である。   The burner used in the boiler combustion apparatus is generally of a two-stage combustion type for the purpose of reducing the NOx concentration in the boiler exhaust gas. In the two-stage combustion type burner, the combustion air is divided into two stages and supplied to the burner section, the fuel is reduced and burned at an air ratio of 1 or less (usually 0.75 to 0.95), and the downstream side after-sales In this configuration, a shortage of air is introduced at the airport to completely burn it.

前記二段燃焼方式のバーナは、バーナ部からアフターエアポート部にかけて燃料を低空気比状態で燃焼させることにより、結果としてサーマルNOxとフュエルNOxのいずれに対しても低減効果がある。従って、ガス、油及び微粉炭等の燃料種にかかわらず、燃焼ガスのNOx濃度を低減することが可能である。   The two-stage combustion type burner burns fuel at a low air ratio from the burner portion to the after-airport portion, resulting in a reduction effect for both thermal NOx and fuel NOx. Therefore, it is possible to reduce the NOx concentration of the combustion gas regardless of the fuel type such as gas, oil and pulverized coal.

燃焼ガスのNOx濃度を低減する方法として、アフターエアポートを多段に設け、アフターエアを分割供給する方法がある。図10には微粉炭焚きボイラの火炉に用いられる対向燃焼方式のバーナにおける代表的な二段アフターエアポートの構成を示す。   As a method for reducing the NOx concentration of the combustion gas, there is a method in which after-air ports are provided in multiple stages and the after-air is dividedly supplied. FIG. 10 shows a typical two-stage after-airport configuration in a counter-combustion burner used in a pulverized coal-fired boiler furnace.

火炉31にバーナ32a、32bが2段、対向位置の火炉壁面に設置され、火炉31の空間の有効活用による燃焼ガスの低NOx化を目的に、上段バーナ32bの上方に上下2段のアフターエアポート33a、33bがそれぞれ対向に設置されている。   Two burners 32a and 32b are installed in the furnace 31 on the furnace wall surface facing the furnace 31. For the purpose of reducing NOx of the combustion gas by effectively utilizing the space of the furnace 31, two upper and lower after-airports are provided above the upper burner 32b. 33a and 33b are installed facing each other.

FDF36からエアヒータ37を介して予熱された燃焼用空気がダンパ38で流量調整されながら、ウインドボックス39でバーナ部とアフターエアポート部にそれぞれ分配されて火炉31に投入される。バーナ部からアフターエアポート33a、33bまでの二段燃焼ゾーンでは理論空気比以下で運用されるため、火炉31内には未燃ガスが残存する。未燃ガスはアフターエアポート部より下流側(火炉上方)でアフターエアと混合し、燃焼を完結する。火炉31を出た燃焼排ガスは脱硝装置41及びエアヒータ37を介して、煙突42より排出される。   Combustion air preheated from the FDF 36 via the air heater 37 is distributed to the burner portion and the after-airport portion by the wind box 39 while being adjusted in flow rate by the damper 38, and is then introduced into the furnace 31. In the two-stage combustion zone from the burner section to the after-air ports 33a and 33b, the operation is performed at a theoretical air ratio or less, so that unburned gas remains in the furnace 31. The unburned gas is mixed with the after air downstream from the after air port (upward of the furnace) to complete the combustion. The flue gas exiting the furnace 31 is discharged from the chimney 42 via the denitration device 41 and the air heater 37.

図10に示す従来の二段燃焼技術は同一形状のアフターエアポート33a、33bを多段に設置していたため、同一の二段燃焼比率では、上流側エアポート33aのエア量を増加させると下流側エアポート33bのエア量が減少し、下流側のアフターエアは充分な貫通力がなくなるので、多段にアフターエアを供給することによる効果が発揮できなく、燃焼ガス中のNOx濃度が上昇すること、あるいはCO濃度並びに未燃分が増加するという問題があった。   Since the conventional two-stage combustion technique shown in FIG. 10 has the same shape of the after-air ports 33a and 33b installed in multiple stages, if the air amount of the upstream-side air port 33a is increased at the same two-stage combustion ratio, the downstream-side air port 33b. As the amount of air is reduced and the downstream after-air does not have sufficient penetrating force, the effect of supplying the after-air in multiple stages cannot be exhibited, and the NOx concentration in the combustion gas increases, or the CO concentration In addition, there is a problem that the unburned content increases.

上記問題点を解決してバーナ空気比等の燃焼条件変化にかかわらず、アフターエアポート近傍の火炉内での混合を適正に保持することにより、ボイラ出口部における燃焼ガス中のNOxやCO並びにばいじん(未燃分)の発生レベルをミニマムに抑制するアフターエアポートを有するボイラ燃焼装置の発明について本出願人は特許出願を行った(特許文献1)。   Regardless of changes in combustion conditions such as the burner air ratio by solving the above problems, by properly maintaining mixing in the furnace near the after-airport, NOx, CO and soot and dust in the combustion gas at the boiler outlet ( The present applicant has filed a patent application regarding the invention of a boiler combustion apparatus having an after-airport that suppresses the generation level of unburned components to a minimum (Patent Document 1).

上記特許文献1の発明について、図11のアフターエアポート断面図で説明する。
エアポート4は燃焼用空気を2分割して供給できるように、第1分割空気21が供給される一次スリーブ22と該一次スリーブ22の外周に第2分割空気23が供給される二次スリーブ24が設けられたデュアル型のアフターエアポート構造である。
The invention of Patent Document 1 will be described with reference to the after-airport cross-sectional view of FIG.
The airport 4 includes a primary sleeve 22 to which the first divided air 21 is supplied and a secondary sleeve 24 to which the second divided air 23 is supplied to the outer periphery of the primary sleeve 22 so that the combustion air can be supplied in two. A dual-type after-airport structure is provided.

エアポート4の一次スリーブ22には、その開口部22aからの供給空気量を調整するスライドダンパ26が設けられている。また、二次スリーブ24にもその開口部24aを開閉するスライドダンパ27が設けられている。各スライドダンパ26、27はそれぞれ駆動装置28、29で駆動される。また、二次スリーブ24には燃焼用空気に旋回力と貫通力を付与するために旋回器30が設けられている。この旋回器30はドライバ31により制御されて燃焼用空気の旋回力と貫通力を適正化することにより、アフターエアポート部近傍の火炉31内での未燃ガスのすり抜けを最小限度に抑えることが可能となる。   The primary sleeve 22 of the airport 4 is provided with a slide damper 26 that adjusts the amount of air supplied from the opening 22a. The secondary sleeve 24 is also provided with a slide damper 27 that opens and closes the opening 24a. The slide dampers 26 and 27 are driven by driving devices 28 and 29, respectively. The secondary sleeve 24 is provided with a swirler 30 for applying a swirling force and a penetrating force to the combustion air. The swirler 30 is controlled by the driver 31 to optimize the swirl force and penetration force of the combustion air, thereby minimizing the passage of unburned gas in the furnace 31 near the after-airport section. It becomes.

図11に示すアフターエアポートを用いるバーナにおいては、バーナの燃焼条件により、上流側アフターエア量を上げた場合にアフターエア量の増加があってもアフターエアの貫通力がベース条件と同等になるようにアフターエアポートの空気流路面積を広げるため、火炉中央部においても良好な混合が行われ、NOxが上昇することはない。   In the burner using the after-air port shown in FIG. 11, the penetration force of the after-air is equal to the base condition even if the after-air increases when the upstream after-air amount is increased due to the burner combustion conditions. Furthermore, in order to widen the air flow path area of the after-airport, good mixing is performed even in the center of the furnace, and NOx does not rise.

また、上流側アフターエア量をベース条件より下げた場合には、アフターエアポートの空気流路面積を狭くして貫通力を確保する操作を行うことにより、火炉中央部で未燃ガスのすり抜け現象を防止でき、良好な混合が行われるため、CO発生量及びばいじん(未燃分)が増加することはない。
特開平11−304109号公報
In addition, when the upstream after-air amount is lowered from the base condition, the operation of ensuring the penetration force by narrowing the air flow path area of the after-air port prevents the unburned gas from passing through in the center of the furnace. Since it can be prevented and good mixing is performed, the amount of CO generated and dust (unburned matter) do not increase.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-304109

上記特許文献1記載の発明でも、アフターエアポートからの旋回空気噴流では、火炉壁近傍の未燃ガスを十分に低減することができず、また、アフターエアポート(AAP)とはいえ、バーナとほぼ同等の構造を有することから製作コストからも改善の必要があった。   Even in the invention described in Patent Document 1, the swirling air jet from the after-air port cannot sufficiently reduce the unburned gas near the furnace wall, and it is almost the same as the burner although it is an after-air port (AAP). Therefore, it was necessary to improve the manufacturing cost.

石炭焚ボイラの火炉のバーナの上段に設けられるAAPの特徴は、AAP近傍すなわちボイラ火炉壁近傍の未燃ガスを効果的に混合することにある。AAPの流速を増加させて多くのガスを同伴することで、混合できることは周知であるが、流速増加による燃焼ガス中のNOx濃度の増大と、そのための動力増大の問題が発生する。したがって、低流速で、未燃ガスと燃料用空気との混合効果を高めることが必要である。   A feature of the AAP provided in the upper stage of the burner of the coal-fired boiler furnace is that it effectively mixes the unburned gas in the vicinity of the AAP, that is, in the vicinity of the boiler furnace wall. Although it is well known that mixing can be performed by increasing the flow rate of AAP and entraining many gases, the problem of increase in NOx concentration in the combustion gas due to increase in flow rate and power increase therefor occurs. Therefore, it is necessary to increase the mixing effect of unburned gas and fuel air at a low flow rate.

図6にノズル構造の違いによる燃料用空気と周囲ガスとの混合効果について比較して示している。図6(a)には縮流型ノズルでの空気の流速分布を示し、図6(b)には直管ノズルとの比較例である。図6(a)に示す縮流型ノズルでは、出口部分の流速分布が平坦で、十分に乱流が発達していないことが分かる。一方図6(b)に示す直管型ノズルでは、管が長く、その管壁の影響で、空気の流速分布は正規分布となる。周囲ガスの同伴巻き込みでは、図6(a)に示す平坦な流速分布を有する縮流型ノズルが優れている。   FIG. 6 shows a comparison of the mixing effect of fuel air and ambient gas due to the difference in nozzle structure. FIG. 6A shows a flow velocity distribution of air in the reduced flow type nozzle, and FIG. 6B shows a comparative example with a straight pipe nozzle. In the reduced flow type nozzle shown in FIG. 6A, it can be seen that the flow velocity distribution at the outlet portion is flat and the turbulent flow is not sufficiently developed. On the other hand, in the straight pipe type nozzle shown in FIG. 6B, the pipe is long, and the flow velocity distribution of air becomes a normal distribution due to the influence of the pipe wall. In the entrainment of ambient gas, the reduced flow type nozzle having a flat flow velocity distribution shown in FIG. 6A is excellent.

本発明の課題は、エアポート出口部分において低流速で、未燃ガスと燃料用空気との混合効果を高めることができるアフタエアポートを提供することである。   An object of the present invention is to provide an after-airport capable of enhancing the mixing effect of unburned gas and fuel air at a low flow rate at the airport outlet portion.

本発明の上記課題は次の構成により解決される。
請求項1記載の発明は、火炉に設けられる燃料を一次空気と共に還元燃焼させるバーナの下流側に配置される前記還元燃焼状態の燃料の完全燃焼を図る空気を火炉内に投入するアフターエアポートにおいて、中心部に設けた主流の燃焼用の一次空気が流れる筒状の一次空気ノズルと、該一次空気ノズルの外周部に設けられる燃焼用の二次空気が流れる二次空気ノズルと、筒状の一次空気ノズルの火炉側の開口端部にガス流れに直交又はほぼ直交する向きに設けた一次空気流路を縮小する板状のエッジ部材とを備えたアフターエアポートである。
The above-described problems of the present invention are solved by the following configuration.
The invention according to claim 1 is an after-air port for introducing into the furnace the air for complete combustion of the fuel in the reduced combustion state, which is disposed downstream of the burner for reducing and burning the fuel provided in the furnace together with the primary air. A cylindrical primary air nozzle through which the primary air for mainstream combustion provided in the center flows, a secondary air nozzle through which the secondary air for combustion provided in the outer periphery of the primary air nozzle flows, and a cylindrical primary It is an after air port provided with the plate-shaped edge member which shrinks | reduces the primary air flow path provided in the direction orthogonal or substantially orthogonal to the gas flow at the opening end part by the side of the furnace of an air nozzle.

請求項2記載の発明は、板状のエッジ部材の先端部には傾斜部を設けた請求項1記載のアフターエアポートである。
請求項3記載の発明は、板状のエッジ部材には二次空気ノズルの火炉側の開口端部に対応する箇所に開口部を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載のアフターエアポートである。
The invention according to claim 2 is the after-airport according to claim 1, wherein an inclined portion is provided at the tip of the plate-like edge member.
The invention according to claim 3 is characterized in that the plate-like edge member is provided with an opening at a location corresponding to the opening end of the secondary air nozzle on the furnace side. It is.

本発明では、縮流型ノズルの前記基本特性をAAP構造に反映して、一次空気の流れを一次空気ノズルの火炉側の開口端部に設けたエッジ部材で一次空気ノズルの流路断面積を急速に絞り込むことで、平坦なガス流速分布を得る構造とした。
さらに、一次空気ノズルの流路壁近傍で流速分布がつきやすいので、境界層厚み分を排除するために、傾斜部をエッジ部材の先端に設けて、エッジ先端部でガス噴流周囲の流速に減衰されないようにした。
In the present invention, the basic characteristics of the reduced flow type nozzle are reflected in the AAP structure, and the flow passage of the primary air nozzle is determined by the edge member provided at the opening end of the primary air nozzle on the furnace side. A structure that obtains a flat gas flow velocity distribution by narrowing down rapidly.
In addition, since the flow velocity distribution is likely to be near the flow path wall of the primary air nozzle, an inclined part is provided at the tip of the edge member to eliminate the boundary layer thickness, and the edge tip is attenuated to the flow velocity around the gas jet. I tried not to be.

図7に、本発明になるAAPと従来型AAPとの火炉出口でのガス中のCO濃度低減効果について比較した。各AAPの流速変化幅は一定で35m/s〜45m/sである。
図7によれば、同じ流速範囲ではあるが、本発明になるAAPの方が従来型AAPに比較して火炉出口の噴流近傍の3次元XYZ軸の内のX−Z軸方向の運動エネルギーu2(流速の二乗)が大きく、その分、火炉出口でのガス中のCO濃度低減が効果的に行われることを示している。
FIG. 7 compares the effect of reducing the CO concentration in the gas at the furnace outlet between the AAP according to the present invention and the conventional AAP. The flow rate change width of each AAP is constant and is 35 m / s to 45 m / s.
According to FIG. 7, the kinetic energy u in the XZ-axis direction of the three-dimensional XYZ axis in the vicinity of the jet at the furnace outlet is greater in the AAP according to the present invention than in the conventional AAP, although in the same flow velocity range. 2 (the square of the flow velocity) is large, indicating that the CO concentration in the gas at the furnace outlet is effectively reduced accordingly.

さて、AAPの火炉出口では噴流周囲の乱れが大きく周囲の燃焼ガスを同伴しやすいのであるが燃焼ガス中に含まれる灰も同伴することから、AAPの火炉出口部分における、灰付着ポテンシャルの低減が必要である。
このメカニズムと防止策を、図8と図9のAAPの火炉出口部における炉壁構造で説明する。一次空気(2)は空気流に旋回がない自由噴流であることから、エッジ部材(16)部分では炉内燃焼ガスを巻き込み、灰が図9で示すように火炉の炉壁(1a)に付着する。この理由は、エッジ部材(16)後流部分に負圧が発生し、循環域が形成されるためである。灰は初期状態ではエッジ部材(16)の後方に少量付着であるが、次第にガス噴流に沿って成長すると予測される。
Now, the turbulence around the jet flow is large at the AAP furnace outlet, and the surrounding combustion gas is likely to be accompanied, but the ash contained in the combustion gas also accompanies, so the ash adhesion potential at the AAP furnace outlet is reduced. is necessary.
This mechanism and preventive measures will be described with reference to the furnace wall structure at the AAP furnace outlet in FIGS. Since the primary air (2) is a free jet without swirling in the air flow, the combustion gas in the furnace is entrained in the edge member (16), and ash adheres to the furnace wall (1a) of the furnace as shown in FIG. To do. This is because a negative pressure is generated in the wake portion of the edge member (16), and a circulation region is formed. The ash is adhering in a small amount behind the edge member (16) in the initial state, but is expected to gradually grow along the gas jet.

エッジ部材(16)の後方の静圧を増加させることでエッジ部材(16)の後方側の炉壁(1a)に付着する灰の量を少なくする必要がある。しかし多量にこの領域に空気を供給すると、エッジ部材(16)による高流速が破壊されるので、少量をエッジ部材(16)後の炉壁(1a)に沿って噴出することが望ましい。このため、二次空気(6)を少量旋回して供給する方法を用いる。または末広がりの炉壁に沿って空気を供給する方法では旋回は不要である。そして二次空気(6)の供給方法としては、図8に示すようにエッジ部材(16)を構成する板に二次空気(6)の噴射用の開口部(16a)を設けて、火炉に向けて前記開口部(16a)から噴射する方法を本発明の一つとして採用した。   It is necessary to reduce the amount of ash adhering to the furnace wall (1a) on the rear side of the edge member (16) by increasing the static pressure behind the edge member (16). However, if a large amount of air is supplied to this region, the high flow velocity by the edge member (16) is destroyed, so it is desirable to eject a small amount along the furnace wall (1a) after the edge member (16). For this reason, a method is used in which the secondary air (6) is swirled in a small amount and supplied. Alternatively, swirling is not necessary in the method of supplying air along the furnace wall that spreads out toward the end. And as a supply method of secondary air (6), as shown in FIG. 8, the opening part (16a) for injection of secondary air (6) is provided in the board which comprises an edge member (16), and a furnace is provided. A method of spraying from the opening (16a) is adopted as one aspect of the present invention.

本発明によれば、火炉中央部まで到達する空気の流れと、火炉壁近傍の混合を加速する空気の流れを形成することは言うまでもないが、一次空気ノズル近傍において周囲ガスの強い同伴流が発生し、この同伴流が灰を巻き込んで、一次空気ノズル近傍へ付着溶融する現象が懸念される。しかしながら、二次空気の効果的な投入によって、壁近傍の負圧を除去できることから、信頼性の高い、低NOx濃度及び低CO濃度の生成排ガスを得る運用が可能となる。   According to the present invention, it goes without saying that a flow of air reaching the center of the furnace and an air flow that accelerates mixing in the vicinity of the furnace wall are formed, but a strong entrained flow of ambient gas is generated in the vicinity of the primary air nozzle. However, there is a concern that this entrained flow entrains ash and adheres and melts in the vicinity of the primary air nozzle. However, since the negative pressure in the vicinity of the wall can be removed by the effective input of the secondary air, it is possible to operate with high reliability to obtain a generated exhaust gas having a low NOx concentration and a low CO concentration.

請求項1記載の発明によれば、燃焼用空気が火炉中央部と火炉壁近傍で未燃ガスと良く混合するだけでなく、火炉壁近傍に燃焼用空気噴流を供給できるので、負圧を除去できることから、信頼性の高い、低NOx濃度及び低CO濃度の生成燃焼ガスを得る運用が可能となる。   According to the first aspect of the present invention, the combustion air not only mixes well with unburned gas in the vicinity of the furnace center and the furnace wall, but also can supply a combustion air jet near the furnace wall, so that negative pressure is removed. As a result, it is possible to obtain a highly reliable product combustion gas having a low NOx concentration and a low CO concentration.

請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の効果に加えてエッジ部材の先端部でガス噴流周囲の流速に減衰されないようにして、一次空気ノズルの流路壁近傍で流速分布が形成され難くした。
請求項3記載の発明によれば、請求項1または請求項2記載の発明の効果に加えてエッジ部材の開口部から二次空気が流れ、エッジ後方の静圧を増加させることでエッジの後方側の炉壁に付着する灰の量を少なくすることができる。
According to the second aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the flow velocity distribution near the flow path wall of the primary air nozzle is prevented from being attenuated by the flow velocity around the gas jet at the tip of the edge member. Made difficult to form.
According to the invention described in claim 3, in addition to the effects of the invention described in claim 1 or 2, secondary air flows from the opening of the edge member, and the static pressure behind the edge is increased to increase the rear pressure of the edge. The amount of ash adhering to the side furnace wall can be reduced.

本発明の実施例を図面とともに説明する。
図1に本実施例のAAP構造の断面図を示す。本実施例のAAP構造は二重構造になっており、火炉1の炉壁1aの開口部に臨む位置に設けた風箱3内の中心部には一次空気2を供給する一次空気ノズル5と、該一次空気ノズル5の回りに二次空気6を供給する二次空気ノズル7が設けられている。一次空気ノズル5はボックス状のケース9に設けた開口部9aから供給される風箱3内の空気を一次空気2として火炉1に向けて吹き出す構成である。前記ボックス状のケース9に設けた開口部9aの開度は一次空気流量調節用スライドゲート10を風箱3の外側に設けたゲート調整レバー12の操作で調整される。また、二次空気ノズル7には旋回器13を配置しており、風箱3からの燃焼用空気を旋回器13で旋回させながら火炉1内に供給する。旋回器13は風箱3の外側に設けたドライバ14の操作で二次空気6の旋回角度を調整できる構成になっている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a cross-sectional view of the AAP structure of this embodiment. The AAP structure of the present embodiment has a double structure, and a primary air nozzle 5 for supplying primary air 2 to the center of the wind box 3 provided at a position facing the opening of the furnace wall 1a of the furnace 1; A secondary air nozzle 7 for supplying secondary air 6 around the primary air nozzle 5 is provided. The primary air nozzle 5 is configured to blow out air in the wind box 3 supplied from an opening 9 a provided in a box-shaped case 9 toward the furnace 1 as primary air 2. The opening degree of the opening 9 a provided in the box-shaped case 9 is adjusted by operating a gate adjustment lever 12 provided with a primary air flow rate adjusting slide gate 10 outside the wind box 3. Further, a swirler 13 is disposed in the secondary air nozzle 7, and the combustion air from the wind box 3 is supplied into the furnace 1 while being swirled by the swirler 13. The swirler 13 is configured such that the swivel angle of the secondary air 6 can be adjusted by operating a driver 14 provided outside the wind box 3.

また、火炉壁1aの外壁部分と二次空気ノズル7の間にはエッジ板16が火炉壁1aの外壁平面に沿って設けられ、一次空気ノズル5を横断する方向に伸びている。またエッジ板16の二次空気ノズル7の出口と接する部分は開口部16aが設けられている。   An edge plate 16 is provided between the outer wall portion of the furnace wall 1 a and the secondary air nozzle 7 along the outer wall plane of the furnace wall 1 a and extends in a direction crossing the primary air nozzle 5. Further, an opening 16 a is provided at a portion of the edge plate 16 that contacts the outlet of the secondary air nozzle 7.

したがって、一次空気2は、ボックス状のケース9で二次空気6と分けられ、その流量は一次空気流量調節スライドゲート12の操作で適正量に調整された後、一次空気ノズル5に流入し、二次空気ノズル7のノズル壁部で次第に流路断面積を縮小されながら流速を増して火炉1内へ噴出される。炉内の噴出する直前で一次空気2はエッジ板16によって遮られるので、さらに流速を増大されて炉内に噴出するため、火炉1内に噴出された一次空気2は火炉中央部まで達する貫通能力を有する。   Therefore, the primary air 2 is separated from the secondary air 6 in the box-shaped case 9, and the flow rate thereof is adjusted to an appropriate amount by the operation of the primary air flow rate adjusting slide gate 12, and then flows into the primary air nozzle 5. While the flow passage cross-sectional area is gradually reduced at the nozzle wall of the secondary air nozzle 7, the flow velocity is increased and the flow is ejected into the furnace 1. Since the primary air 2 is blocked by the edge plate 16 immediately before jetting in the furnace, the flow velocity is further increased and jetted into the furnace. Therefore, the primary air 2 jetted into the furnace 1 can penetrate to the center of the furnace. Have

また、二次空気ノズル7内の二次空気6は旋回器13により、旋回をかけられてエッジ板16の開口部16aから火炉1内の炉壁1aの傾斜面に沿って火炉1内に噴出し、低流速で火炉壁1a近傍に拡散混合して、火炉壁1a近傍の希薄未燃ガスを燃焼させる。   Further, the secondary air 6 in the secondary air nozzle 7 is swirled by the swirler 13 and is jetted into the furnace 1 from the opening 16a of the edge plate 16 along the inclined surface of the furnace wall 1a in the furnace 1. Then, it diffuses and mixes in the vicinity of the furnace wall 1a at a low flow rate to burn the lean unburned gas in the vicinity of the furnace wall 1a.

また、図2には他の実施例のAAP構造の断面図を示す。図2に示す実施例における図1の実施例との相違点は二次空気ノズル7には旋回器13を設けず、二次空気ノズル7の入口に二次空気流量調節用スライドゲート19を設け、風箱3の外側に設けた二次空気流量調節用スライドゲート調整レバー20で二次空気ノズル7への二次空気の供給量を調整できる構成になっていることである。その他の構成は図1に示す実施例と同じであるので、図1と同じ符号を付して、その説明は省略する。   FIG. 2 shows a sectional view of an AAP structure of another embodiment. 2 is different from the embodiment of FIG. 1 in that the secondary air nozzle 7 is not provided with the swirler 13 and the secondary air nozzle 7 is provided with a secondary air flow rate adjusting slide gate 19. In other words, the secondary air flow rate adjusting slide gate adjusting lever 20 provided outside the wind box 3 can be used to adjust the amount of secondary air supplied to the secondary air nozzle 7. Since other configurations are the same as those of the embodiment shown in FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG.

図2に示すのAAP構造では、図1に示す実施例とは二次空気ノズル7から火炉1内に噴出する二次空気6に旋回がかけられていないだけであり、その作用効果は図1のAAP構造とほぼ同じである。本実施例によれば、二次空気6に旋回がかけられた場合と比較すると、半径方向に空気が回り込みにくいことから炉内広がり部分における灰の付着は、旋回がある場合と比較すると若干多いが問題が無いレベルである。   The AAP structure shown in FIG. 2 is different from the embodiment shown in FIG. 1 in that the secondary air 6 ejected from the secondary air nozzle 7 into the furnace 1 is not swirled. The AAP structure is almost the same. According to the present embodiment, compared to the case where the secondary air 6 is swirled, the air is less likely to circulate in the radial direction. There is no problem.

図3と図4にはそれぞれ火炉1から見た図1及び図2のAAP構造の正面図である。二次空気6に旋回をかけるAAP構造の場合には、図3に示すようにエッジ板16の開口部16aはスリット構造とし、二次空気6に旋回をかけないAAP構造の場合には図4のエッジ板16にマルチノズル16a’を有する構造とする。いずれの場合も、エッジ板16によって発生する負圧の調整と、火炉壁1aに付着する灰の防止が目的である。   3 and 4 are front views of the AAP structure of FIGS. 1 and 2 as viewed from the furnace 1, respectively. In the case of the AAP structure that swirls the secondary air 6, the opening 16a of the edge plate 16 has a slit structure as shown in FIG. 3, and in the case of the AAP structure that does not swirl the secondary air 6, FIG. The edge plate 16 has a multi-nozzle 16a ′. In either case, the purpose is to adjust the negative pressure generated by the edge plate 16 and to prevent ash adhering to the furnace wall 1a.

図5には他の実施例のAAP構造の断面図を示すが、この実施例のエッジ部分の構造が図2に示すエッジ部分がガス流れ方向に対して急激に縮小する構造であるのに対して、ガス流れに平行であることだけが相違し、その他の構成は同じである。図5に示すAAP構造はエッジ板16の先端部がガス流れに平行であるために、図1に示すAAP構造に比較してエッジ板16の内側が焼損変形しにくく、長期にわたって性能を発揮するという作用効果がある。   FIG. 5 shows a cross-sectional view of the AAP structure of another embodiment, whereas the edge portion of this embodiment has a structure in which the edge portion shown in FIG. The only difference is that it is parallel to the gas flow, and the rest of the configuration is the same. In the AAP structure shown in FIG. 5, since the tip of the edge plate 16 is parallel to the gas flow, the inner side of the edge plate 16 is less likely to be burnt and deformed compared to the AAP structure shown in FIG. There is an effect.

本発明のAAP構造は安価で燃焼排ガスの低NOx効果の高い燃焼システムが得られるので、ボイラなどの低NOx燃焼装置に利用可能性が高い。   Since the AAP structure of the present invention is inexpensive and can provide a combustion system with a high NOx effect of combustion exhaust gas, it is highly applicable to low NOx combustion apparatuses such as boilers.

本発明の一実施例のAAP構造の断面図である。It is sectional drawing of the AAP structure of one Example of this invention. 本発明の一実施例のAAP構造の断面図である。It is sectional drawing of the AAP structure of one Example of this invention. 図1のAAP構造に正面図である。It is a front view to the AAP structure of FIG. 図2のAAP構造に正面図である。It is a front view to the AAP structure of FIG. 本発明の一実施例のAAP構造の断面図である。It is sectional drawing of the AAP structure of one Example of this invention. AAP構造の違いによるノズル出口部分におけるガス流速分布を説明する図である。It is a figure explaining the gas flow velocity distribution in the nozzle exit part by the difference in AAP structure. 従来型AAP構造と本発明になるAAP構造における火炉出口ガス中のCO濃度の低減性能を比較して示す図である。It is a figure which compares and shows the reduction performance of CO density | concentration in the furnace exit gas in the conventional AAP structure and the AAP structure which becomes this invention. AAP構造の二次空気による灰付着防止原理を説明する図である。It is a figure explaining the ash adhesion prevention principle by the secondary air of AAP structure. AAP構造の火炉出口近傍における灰付着状況を説明する図である。It is a figure explaining the ash adhesion situation in the furnace exit vicinity of an AAP structure. 従来技術のボイラ燃焼装置の構成図である。It is a block diagram of the boiler combustion apparatus of a prior art. 従来技術のAAP構造の断面図である。It is sectional drawing of the AAP structure of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 火炉 1a 火炉壁
2 一次空気 3 風箱
4 エアポート 5 一次空気ノズル
6 二次空気 7 二次空気ノズル
9 ボックス状のケース 9a 開口部
10 一次空気流量調節用スライドゲート 12 ゲート調整レバー
13 旋回器 14 ドライバ
16 エッジ板 16a 開口部
19 二次空気流量調節用スライドゲート 20 ゲート調整レバー
21 第1分割空気 22 一次スリーブ
22a 開口部 23 第2分割空気
24 二次スリーブ 24a 開口部
26,27 スライドダンパ 28,29 駆動装置
30 旋回器 31 ドライバ
31 火炉 32a 下段バーナ
32b 上段バーナ 33a 上流側アフターエアポート
33b 下流側アフターエアポート 36 FDF
37 エアヒータ 38 ダンパ
41 脱硝装置 42 煙突
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Furnace 1a Furnace wall 2 Primary air 3 Wind box 4 Airport 5 Primary air nozzle 6 Secondary air 7 Secondary air nozzle 9 Box-shaped case 9a Opening part 10 Primary air flow control slide gate 12 Gate adjustment lever 13 Swivel 14 Driver 16 Edge plate 16a Opening 19 Secondary air flow rate adjusting slide gate 20 Gate adjusting lever 21 First divided air 22 Primary sleeve 22a Opening 23 Second divided air 24 Secondary sleeve 24a Opening 26, 27 Slide damper 28, 29 Drive device 30 Swivel 31 Driver 31 Furnace 32a Lower burner
32b Upper burner 33a Upstream after-air port 33b Downstream after-air port 36 FDF
37 Air heater 38 Damper 41 Denitration equipment 42 Chimney

Claims (3)

火炉に設けられる燃料を一次空気と共に還元燃焼させるバーナの下流側に配置される前記還元燃焼状態の燃料の完全燃焼を図る空気を火炉内に投入するアフターエアポートにおいて、
中心部に設けた主流の燃焼用の一次空気が流れる筒状の一次空気ノズルと、
該一次空気ノズルの外周部に設けられる燃焼用の二次空気が流れる二次空気ノズルと、
筒状の一次空気ノズルの火炉側の開口端部にガス流れに直交又はほぼ直交する向きに設けた一次空気流路を縮小する板状のエッジ部材と
を備えたことを特徴とするアフターエアポート。
In an after-air port for introducing air into the furnace for complete combustion of the fuel in the reduced combustion state, which is disposed downstream of a burner for reducing and burning fuel provided in the furnace together with primary air,
A cylindrical primary air nozzle through which primary air for mainstream combustion provided in the center flows;
A secondary air nozzle through which secondary air for combustion is provided on the outer periphery of the primary air nozzle;
A plate-like edge member for reducing the primary air flow path provided at the opening end of the cylindrical primary air nozzle on the furnace side in a direction orthogonal or substantially orthogonal to the gas flow;
An after-airport characterized by comprising.
板状のエッジ部材の先端部には傾斜部を設けた請求項1記載のアフターエアポート。   The after-airport according to claim 1, wherein an inclined portion is provided at a tip portion of the plate-like edge member. 板状のエッジ部材には二次空気ノズルの火炉側の開口端部に対応する箇所に開口部を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載のアフターエアポート。   The after-air port according to claim 1 or 2, wherein the plate-like edge member is provided with an opening at a location corresponding to the opening end of the secondary air nozzle on the furnace side.
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