JP6289343B2 - boiler - Google Patents

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Description

本発明は、固体燃料と空気を燃焼させることで蒸気を生成するボイラに関するものである。   The present invention relates to a boiler that generates steam by burning solid fuel and air.

従来の石炭焚きボイラは、中空形状をなして鉛直方向に設置される火炉を有し、この火炉壁に複数の燃焼バーナが周方向に沿って配設されると共に、上下方向に複数段にわたって配置されている。この燃焼バーナは、石炭が粉砕された微粉炭(燃料)と1次空気との混合気が供給されると共に、高温の2次空気が供給され、この混合気と2次空気を火炉内に吹き込むことで火炎を形成し、この火炉内で燃焼可能となっている。そして、この火炉は、上部に煙道が連結され、この煙道に排ガスの熱を回収するための過熱器、再熱器、節炭器などが設けられており、火炉での燃焼により発生した排ガスと水との間で熱交換が行われ、蒸気を生成することができる。   Conventional coal-fired boilers have a hollow furnace that is installed in the vertical direction, and a plurality of combustion burners are arranged along the circumferential direction on the furnace wall, and arranged in multiple stages in the vertical direction. Has been. The combustion burner is supplied with an air-fuel mixture of pulverized coal (fuel) obtained by pulverizing coal and primary air, and also supplied with high-temperature secondary air, and blows the air-fuel mixture and secondary air into the furnace. This forms a flame and can be burned in this furnace. This furnace has a flue connected to the top, and this flue is provided with a superheater, reheater, economizer, etc. for recovering the heat of exhaust gas, and it was generated by combustion in the furnace. Heat exchange is performed between the exhaust gas and water, and steam can be generated.

このような石炭焚きボイラにて、燃焼バーナは、微粉炭器から供給された微粉炭と空気との混合気を火炉内に吹き込むことで火炎を形成している。この微粉炭は、石炭を粉砕して生成するものであるが、種類によりスラッギング性(灰融点)が異なる。特に、高スラッギング性(低灰融点)を有する石炭を使用した場合、燃焼バーナの先端部や火炉の内壁面に溶融灰が付着し、伝熱性能の低下、大塊クリンカの落下による火炉損傷、燃焼バーナにおけるノズル部の閉塞などの問題が発生してしまう。   In such a coal fired boiler, the combustion burner forms a flame by blowing an air-fuel mixture of pulverized coal and air supplied from a pulverizer into the furnace. This pulverized coal is produced by pulverizing coal, but the slagging property (ash melting point) varies depending on the type. In particular, when coal with high slagging properties (low ash melting point) is used, molten ash adheres to the tip of the combustion burner and the inner wall of the furnace, resulting in poor heat transfer performance, furnace damage due to the fall of large clinker, Problems such as blockage of the nozzle portion in the combustion burner will occur.

このような問題を解決するものとして、例えば、下記特許文献1に記載されたものがある。特許文献1に記載されたボイラは、火炉内に向けて低スラッギング性の固体燃料と空気を混合した第1燃料ガスを吹き込んで火炎を形成する上段の第1燃焼バーナと、火炉内に向けて高スラッギング性の固体燃料と空気を混合した第2燃料ガスを吹き込んで火炎を形成する下段の第2燃焼バーナを設けたものである。   As what solves such a problem, there exists a thing described in the following patent document 1, for example. The boiler described in Patent Document 1 is directed to an upper first combustion burner that forms a flame by injecting a first fuel gas mixed with low slugging solid fuel and air into the furnace, and toward the furnace. A lower second combustion burner for forming a flame by injecting a second fuel gas obtained by mixing a highly slugging solid fuel and air is provided.

特開2014−095540号公報JP 2014-095540 A

上述したボイラは、火炉の上段側に低スラッギング性の第1燃料ガスを吹き込み、火炉の下段側に高スラッギング性の第2燃料ガスを吹き込むため、火炉における熱負荷の高い領域に低スラッギング性の第1燃料ガスが供給され、燃焼バーナの先端部や火炉壁におけるスラッギングの発生を抑制することができる。   In the boiler described above, the first fuel gas with low slagging property is injected into the upper stage side of the furnace and the second fuel gas with high slagging property is injected into the lower stage side of the furnace. The 1st fuel gas is supplied and generation | occurrence | production of the slugging in the front-end | tip part of a combustion burner or a furnace wall can be suppressed.

ところが、上段で燃焼した低スラッギング性の第1燃料ガスを起因とする溶融灰と、下段側で燃焼した高スラッギング性の第2燃料ガスを起因とする溶融灰は、結果として、火炉内を上昇する。そのため、高スラッギング性の溶融灰が起点となって低スラッギング性の溶融灰を取り込み、燃焼バーナの先端部や火炉壁への灰付着が発生するおそれがある。   However, the molten ash caused by the low slagging first fuel gas burned in the upper stage and the molten ash caused by the high slagging second fuel gas burned on the lower stage rise as a result in the furnace. To do. For this reason, the molten ash with high slagging property is taken as the starting point, and the molten ash with low slagging property is taken in, and there is a possibility that ash adhesion to the tip of the combustion burner or the furnace wall occurs.

本発明は上述した課題を解決するものであり、スラッギングの発生を抑制可能とするボイラを提供することを目的とする。   This invention solves the subject mentioned above, and it aims at providing the boiler which can suppress generation | occurrence | production of slugging.

上記の目的を達成するための本発明のボイラは、中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉と、高灰融点燃料と燃焼用空気を混合した第1燃料ガスを前記火炉内に向けて吹き込むことで第1火炎旋回流を形成する第1燃焼バーナと、低灰融点燃料と燃焼用空気を混合した第2燃料ガスを前記火炉内に向けて吹き込むことで前記第1火炎旋回流と旋回径の相違する第2火炎旋回流を形成する第2燃焼バーナと、を有することを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, a boiler according to the present invention includes a furnace having a hollow shape and installed in a vertical direction, and a first fuel gas in which high ash melting point fuel and combustion air are mixed in the furnace. The first flame swirl flow is formed by blowing the first fuel burner that forms the first flame swirl flow by blowing toward the furnace and the second fuel gas mixed with the low ash melting point fuel and the combustion air toward the furnace. And a second combustion burner that forms a second flame swirl flow having a different swirl diameter.

従って、第1燃焼バーナは、高灰融点燃料を含む第1燃料ガスを火炉内に向けて吹き込むことで第1火炎旋回流を形成し、第2燃焼バーナは、低灰融点燃料を含む第2燃料ガスを火炉内に向けて吹き込むことで第2火炎旋回流を形成する。このとき、第1火炎旋回流と第2火炎旋回流の旋回径が相違することから、高灰融点燃料の燃焼領域と低灰融点燃料の燃焼領域が火炎旋回流の径方向にずれることとなる。そのため、低灰融点燃料の灰に高灰融点燃料の灰が取り込まれにくくなり、灰の成長を抑制することで、燃焼バーナの先端部や火炉壁におけるスラッギングの発生を抑制することができる。   Therefore, the first combustion burner forms the first flame swirl by blowing the first fuel gas containing the high ash melting point fuel into the furnace, and the second combustion burner is the second combustion burner containing the low ash melting point fuel. A second flame swirl is formed by blowing fuel gas into the furnace. At this time, since the swirl diameters of the first flame swirl flow and the second flame swirl flow are different, the combustion region of the high ash melting point fuel and the combustion region of the low ash melting point fuel are shifted in the radial direction of the flame swirl flow. . Therefore, the ash of the high ash melting point fuel is less likely to be taken into the ash of the low ash melting point fuel, and by suppressing the growth of the ash, the occurrence of slagging at the tip of the combustion burner and the furnace wall can be suppressed.

本発明のボイラでは、前記第1火炎旋回流の旋回径より前記第2火炎旋回流の旋回径が小さく設定されることを特徴としている。   In the boiler according to the present invention, the swirl diameter of the second flame swirl flow is set smaller than the swirl diameter of the first flame swirl flow.

従って、高灰融点燃料の燃焼領域の内側に低灰融点燃料の燃焼領域が形成されることとなり、低灰融点燃料の燃焼によって生成された灰が火炉壁から離間することとなり、火炉壁におけるスラッギングの発生を抑制することができる。   Therefore, the combustion region of the low ash melting point fuel is formed inside the combustion region of the high ash melting point fuel, the ash generated by the combustion of the low ash melting point fuel is separated from the furnace wall, and slagging in the furnace wall Can be suppressed.

本発明のボイラでは、前記第2燃焼バーナは、前記第1燃焼バーナより燃料ガスを前記火炉の中心側に向けて吹き込むことを特徴としている。   In the boiler according to the present invention, the second combustion burner blows fuel gas toward the center side of the furnace from the first combustion burner.

従って、簡単な構成で、容易に高灰融点燃料の燃焼領域の内側に低灰融点燃料の燃焼領域を形成することができ、低灰融点燃料の燃焼によって生成された灰の火炉壁への付着を抑制することができる。   Accordingly, the combustion region of the low ash melting point fuel can be easily formed inside the combustion region of the high ash melting point fuel with a simple configuration, and the ash generated by the combustion of the low ash melting point fuel adheres to the furnace wall. Can be suppressed.

本発明のボイラでは、前記火炉は、四角筒形状をなし、前記第1燃焼バーナは、前記第2燃焼バーナより前記火炉の角部側に配置されることを特徴としている。   In the boiler according to the present invention, the furnace has a rectangular tube shape, and the first combustion burner is disposed closer to the corner of the furnace than the second combustion burner.

従って、第1、第2燃焼バーナの構造を同様とし、配置位置を異ならせることで、容易に高灰融点燃料の燃焼領域の内側に低灰融点燃料の燃焼領域を形成することができる。   Therefore, by making the structures of the first and second combustion burners the same and making the arrangement positions different, the combustion region of the low ash melting point fuel can be easily formed inside the combustion region of the high ash melting point fuel.

本発明のボイラでは、前記第1燃焼バーナが前記第2燃焼バーナより上方側に配置されることを特徴としている。   The boiler according to the present invention is characterized in that the first combustion burner is disposed above the second combustion burner.

従って、火炉内における鉛直方向の熱流束分布を考えると、上方側で熱流束が高いものとなっており、スラッギングが発生しやすい。そこで、上方側に高灰融点燃料を吹き込むことで第1火炎流を形成し、下方側に低灰融点燃料を吹き込むことで第2火炎流を形成している。そのため、異なるスラッギング性の燃料をこのスラッギング性に見合った位置で燃焼させることとなり、燃焼バーナの先端部や火炉壁への灰付着を抑制することができる。   Therefore, considering the vertical heat flux distribution in the furnace, the heat flux is high on the upper side, and slagging is likely to occur. Therefore, the first flame flow is formed by blowing the high ash melting point fuel on the upper side, and the second flame flow is formed by blowing the low ash melting point fuel on the lower side. Therefore, fuels having different slagging properties are burned at a position commensurate with the slagging properties, and ash adhesion to the tip of the combustion burner and the furnace wall can be suppressed.

本発明のボイラでは、前記第2燃焼バーナが前記第1燃焼バーナより上方側に配置されることを特徴としている。   In the boiler according to the present invention, the second combustion burner is arranged above the first combustion burner.

従って、高灰融点燃料の吹き込み量が低灰融点燃料の吹き込み量より多いとき、上方側に低灰融点燃料を吹き込み、下方側に高灰融点燃料を吹き込むと、吹き込み量が多い高灰融点燃料の燃焼時間を長く確保することができ、燃焼性を向上することができる。   Therefore, when the amount of high ash melting point fuel injected is greater than the amount of low ash melting point fuel injected, if the low ash melting point fuel is injected upward and the high ash melting point fuel is injected downward, the high ash melting point fuel The combustion time can be ensured for a long time, and the combustibility can be improved.

本発明のボイラでは、前記第1燃焼バーナと前記第2燃焼バーナの少なくとも一方が複数設けられるとき、前記第1燃焼バーナと前記第2燃焼バーナが上下方向に交互に配置されることを特徴としている。   In the boiler according to the present invention, when a plurality of at least one of the first combustion burner and the second combustion burner are provided, the first combustion burner and the second combustion burner are alternately arranged in the vertical direction. Yes.

従って、高灰融点燃料の燃焼領域と低灰融点燃料の燃焼領域上下方向に交互に形成されることとなり、燃焼しにくい燃料が含まれていたとき、その燃焼性を向上することができる。   Accordingly, the combustion region of the high ash melting point fuel and the combustion region of the low ash melting point fuel are alternately formed in the vertical direction, and when a fuel that is difficult to burn is included, the combustibility can be improved.

本発明のボイラでは、前記第1燃焼バーナ及び前記第2燃焼バーナの燃料ガスの吹き込み方向を水平方向に調整する調整装置が設けられることを特徴としている。   The boiler according to the present invention is characterized in that an adjusting device is provided for adjusting a fuel gas blowing direction of the first combustion burner and the second combustion burner in a horizontal direction.

従って、燃料の種類や混合比率に応じて、調整装置により各燃焼バーナによる燃料ガスの吹き込み方向を調整すればよく、第1、第2燃焼バーナの構造を同様とすることで、製造コストを低減することができる。   Therefore, it is only necessary to adjust the direction in which the fuel gas is blown by each combustion burner according to the fuel type and mixing ratio, and the structure of the first and second combustion burners is the same, thereby reducing the manufacturing cost. can do.

本発明のボイラによれば、高灰融点燃料を含む第1燃料ガスを火炉内に向けて吹き込むことで形成した第1火炎旋回流と、低灰融点燃料を含む第2燃料ガスを火炉内に向けて吹き込むことで形成した第2火炎旋回流との旋回径を相違させるので、低灰融点燃料の灰に高灰融点燃料の灰が取り込まれにくくなり、灰の成長を抑制することで、燃焼バーナの先端部や火炉壁におけるスラッギングの発生を抑制することができる。   According to the boiler of the present invention, the first fuel swirling flow formed by blowing the first fuel gas containing the high ash melting point fuel into the furnace and the second fuel gas containing the low ash melting point fuel into the furnace. Since the swirl diameter is different from the swirl flow of the second flame formed by blowing toward the ash, the ash of the high ash melting point fuel becomes difficult to be taken into the ash of the low ash melting point fuel, and combustion is suppressed by suppressing the ash growth. The occurrence of slugging at the tip of the burner and the furnace wall can be suppressed.

図1は、第1実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図である。Drawing 1 is a schematic structure figure showing a coal burning boiler of a 1st embodiment. 図2は、第1燃焼バーナの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the first combustion burner. 図3は、第2燃焼バーナの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the second combustion burner. 図4は、第2燃焼バーナの変形例を表す平面図である。FIG. 4 is a plan view illustrating a modification of the second combustion burner. 図5は、火炉内での火炎旋回流を表す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a flame swirl flow in the furnace. 図6は、第2実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating a coal fired boiler according to the second embodiment. 図7は、火炉内での火炎旋回流を表す概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a flame swirl flow in the furnace. 図8は、第3実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating a coal fired boiler according to the third embodiment. 図9は、燃焼バーナの平面図である。FIG. 9 is a plan view of the combustion burner.

以下に添付図面を参照して、本発明に係るボイラの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。   Hereinafter, preferred embodiments of a boiler according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment, and when there are two or more embodiments, what comprises combining each embodiment is also included.

[第1実施形態]
図1は、第1実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図、図2は、第1燃焼バーナの平面図、図3は、第2燃焼バーナの平面図、図4は、第2燃焼バーナの変形例を表す平面図、図5は、火炉内での火炎旋回流を表す概略図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a coal fired boiler according to the first embodiment, FIG. 2 is a plan view of a first combustion burner, FIG. 3 is a plan view of a second combustion burner, and FIG. 4 is a second combustion burner. FIG. 5 is a schematic view showing a flame swirl flow in the furnace.

第1実施形態のボイラは、石炭(瀝青炭、亜瀝青炭など)を粉砕した微粉炭を微粉燃料(固体燃料)として用い、この微粉炭を燃焼バーナにより燃焼させ、この燃焼により発生した熱を回収することが可能な微粉炭焚きボイラである。   The boiler according to the first embodiment uses pulverized coal obtained by pulverizing coal (bituminous coal, subbituminous coal, etc.) as pulverized fuel (solid fuel), burns the pulverized coal with a combustion burner, and recovers heat generated by the combustion. It is a pulverized coal fired boiler that can.

第1実施形態において、図1に示すように、石炭焚きボイラ10は、コンベンショナルボイラであって、火炉11と燃焼装置12とを有している。火炉11は、四角筒の中空形状をなして鉛直方向に沿って設置され、この火炉11を構成する火炉壁が伝熱管により構成されている。   In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the coal-fired boiler 10 is a conventional boiler, and includes a furnace 11 and a combustion device 12. The furnace 11 has a rectangular hollow shape and is installed along the vertical direction. The furnace wall constituting the furnace 11 is constituted by a heat transfer tube.

燃焼装置12は、この火炉11を構成する火炉壁(伝熱管)の下部に設けられている。この燃焼装置12は、火炉壁に装着された複数の燃焼バーナ21,22,23,24,25を有している。本実施形態にて、この燃焼バーナ21,22,23,24,25は、周方向に沿って4個均等間隔で配設されたものが1セットとして、鉛直方向に沿って5セット、つまり、5段配置されている。但し、火炉の形状や一つの段における燃焼バーナの数、段数はこの実施形態に限定されるものではない。   The combustion device 12 is provided in a lower part of a furnace wall (heat transfer tube) constituting the furnace 11. This combustion apparatus 12 has a plurality of combustion burners 21, 22, 23, 24, 25 mounted on the furnace wall. In this embodiment, the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 are arranged as four sets at equal intervals along the circumferential direction, and five sets along the vertical direction. Five stages are arranged. However, the shape of the furnace, the number of combustion burners in one stage, and the number of stages are not limited to this embodiment.

上段側に配置された第1燃焼バーナ21,22は、微粉炭供給管26,27を介して微粉炭機(ミル)31,32に連結されている。この微粉炭機31,32は、図示しないが、ハウジング内に鉛直方向に沿った回転軸心をもって粉砕テーブルが駆動回転可能に支持され、この粉砕テーブルの上方に複数の粉砕ローラが粉砕テーブルの回転に連動して回転可能に支持されて構成されている。従って、石炭が複数の粉砕ローラと粉砕テーブルとの間に投入されると、ここで所定の大きさまで粉砕され、搬送用空気(1次空気)により分級された微粉炭を微粉炭供給管26,27から第1燃焼バーナ21,22に供給することができる。   The first combustion burners 21 and 22 arranged on the upper side are connected to pulverized coal machines (mills) 31 and 32 via pulverized coal supply pipes 26 and 27. Although not shown, the pulverized coal machines 31 and 32 are supported in a housing so that the pulverization table can be driven to rotate with a rotation axis along the vertical direction, and a plurality of pulverization rollers rotate above the pulverization table. It is configured to be rotatably supported in conjunction with. Accordingly, when coal is introduced between a plurality of crushing rollers and a crushing table, the pulverized coal supplied to the pulverized coal supply pipe 26 is pulverized to a predetermined size and classified by transporting air (primary air). 27 to the first combustion burners 21 and 22.

また、下段側に配置された第2燃焼バーナ23,24,25は、微粉炭供給管28,29,30を介して微粉炭機(ミル)33,34,35に連結されている。この微粉炭機33,34,35は、図示しないが、ハウジング内に鉛直方向に沿った回転軸心をもって粉砕テーブルが駆動回転可能に支持され、この粉砕テーブルの上方に複数の粉砕ローラが粉砕テーブルの回転に連動して回転可能に支持されて構成されている。従って、石炭が複数の粉砕ローラと粉砕テーブルとの間に投入されると、ここで所定の大きさまで粉砕され、搬送用空気(1次空気)により分級された微粉炭供給管28,29,30から第2燃焼バーナ23,24,25に供給することができる。   The second combustion burners 23, 24, 25 arranged on the lower side are connected to pulverized coal machines (mills) 33, 34, 35 via pulverized coal supply pipes 28, 29, 30. Although not shown, the pulverized coal machines 33, 34, and 35 are supported in a housing so that the pulverization table can be driven to rotate with a rotation axis along the vertical direction, and a plurality of pulverization rollers are provided above the pulverization table. It is configured to be supported so as to be rotatable in conjunction with the rotation. Therefore, when coal is introduced between a plurality of crushing rollers and a crushing table, the pulverized coal supply pipes 28, 29, and 30 are crushed to a predetermined size and classified by transporting air (primary air). To the second combustion burners 23, 24, 25.

そして、火炉11は、各燃焼バーナ21,22,23,24,25の装着位置に風箱36が設けられており、この風箱36に空気ダクト37の一端部が連結されており、この空気ダクト37は、他端部に送風機38が装着されている。更に、火炉11は、各燃焼バーナ21,22,23,24,25の装着位置より上方にアディショナル空気ノズル39が設けられており、このアディショナル空気ノズル39に空気ダクト37から分岐した分岐空気ダクト40の端部が連結されている。従って、送風機38により送られた燃焼用空気(2次空気)を空気ダクト37から風箱36に供給し、この風箱36から各燃焼バーナ21,22,23,24,25に供給することができると共に、送風機38により送られた燃焼用空気(追加空気)を分岐空気ダクト40からアディショナル空気ノズル39に供給することができる。   In the furnace 11, a wind box 36 is provided at the mounting position of each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25, and one end of an air duct 37 is connected to the wind box 36. The duct 37 has a blower 38 attached to the other end. Further, the furnace 11 is provided with an additional air nozzle 39 above the mounting position of each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25. A branched air duct 40 branched from the air duct 37 to the additional air nozzle 39. The ends of are connected. Therefore, the combustion air (secondary air) sent by the blower 38 is supplied from the air duct 37 to the wind box 36 and supplied from the wind box 36 to the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25. In addition, combustion air (additional air) sent by the blower 38 can be supplied from the branch air duct 40 to the additional air nozzle 39.

火炉11は、上部に煙道50が連結されており、この煙道50に、排ガスの熱を回収するための過熱器(スーパーヒータ)51,52,53、再熱器(リヒータ)54,55、節炭器(エコノマイザ)56,57が設けられており、火炉11での燃焼で発生した排ガスと水との間で熱交換が行われる。   The furnace 11 has a flue 50 connected to the upper portion thereof. Superheaters (superheaters) 51, 52, and 53 for recovering heat of exhaust gas, and reheaters (reheaters) 54 and 55 are connected to the flue 50. , Economizers 56 and 57 are provided, and heat exchange is performed between the exhaust gas generated by the combustion in the furnace 11 and water.

煙道50は、その下流側に熱交換を行った排ガスが排出されるガスダクト58が連結されている。このガスダクト58は、空気ダクト37との間にエアヒータ59が設けられ、空気ダクト37を流れる空気と、ガスダクト58を流れる排ガスとの間で熱交換を行い、燃焼バーナ21,22,23,24,25に供給する燃焼用空気を昇温することができる。   The flue 50 is connected to a gas duct 58 to which exhaust gas that has undergone heat exchange is discharged downstream. The gas duct 58 is provided with an air heater 59 between the air duct 37 and performs heat exchange between the air flowing through the air duct 37 and the exhaust gas flowing through the gas duct 58, and the combustion burners 21, 22, 23, 24, The temperature of the combustion air supplied to 25 can be raised.

なお、ガスダクト58は、図示しないが、脱硝装置、電気集塵機、誘引送風機、脱硫装置が設けられ、下流端部に煙突が設けられている。   Although not shown, the gas duct 58 is provided with a denitration device, an electrostatic precipitator, an induction blower, and a desulfurization device, and a chimney is provided at the downstream end.

ところで、各燃焼バーナ21,22,23,24,25は、微粉炭と空気とを混合した微粉燃料を火炉11内に吹き込むことで火炎を形成しているが、使用する石炭の種類によりスラッギング性、つまり、灰の溶融温度(灰融点)が異なり、低灰融点の石炭を使用した場合、各燃焼バーナ21,22,23,24,25の先端部や火炉11の内壁面に溶融灰が付着しやすくなる。   By the way, each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25 forms a flame by injecting pulverized fuel, which is a mixture of pulverized coal and air, into the furnace 11, but the slagging property depends on the type of coal used. That is, when the melting temperature (ash melting point) of ash is different and coal with a low ash melting point is used, the molten ash adheres to the tip of each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25 or the inner wall surface of the furnace 11. It becomes easy to do.

そのため、第1実施形態では、第1燃焼バーナ21,22が高灰融点微粉炭(高灰融点燃料)と燃焼用空気を混合した第1微粉炭混合気(第1燃料ガス)を火炉11内に向けて吹き込むことで第1火炎旋回流を形成し、第2燃焼バーナ23,24,25が低灰融点微粉炭(低灰融点燃料)と燃焼用空気を混合した第2微粉炭混合気(第2燃料ガス)を火炉11内に向けて吹き込むことで第1火炎旋回流と旋回径の相違する第2火炎旋回流を形成するようにしている。具体的には、第1火炎旋回流の旋回径より第2火炎旋回流の旋回径が小さくなるように設定している。   Therefore, in the first embodiment, the first combustion burners 21 and 22 use the first pulverized coal mixture (first fuel gas) obtained by mixing high ash melting point pulverized coal (high ash melting point fuel) and combustion air in the furnace 11. A second flame burner 23, 24, 25 is a second pulverized coal mixture in which low ash melting point pulverized coal (low ash melting point fuel) and combustion air are mixed ( The second fuel gas) is blown into the furnace 11 to form a second flame swirl flow having a swirl diameter different from that of the first flame swirl flow. Specifically, the swirl diameter of the second flame swirl flow is set to be smaller than the swirl diameter of the first flame swirl flow.

そのため、第2燃焼バーナ23,24,25は、第1燃焼バーナ21,22より微粉炭混合気を火炉11の中心側に向けて吹き込むようにしている。この場合、第1燃焼バーナ21,22は、第2燃焼バーナ23,24,25より火炉11の角部側に配置されることとなる。また、第1燃焼バーナ21,22が第2燃焼バーナ23,24,25より上方側に配置されている。   Therefore, the second combustion burners 23, 24, and 25 blow the pulverized coal mixture toward the center side of the furnace 11 from the first combustion burners 21 and 22. In this case, the first combustion burners 21 and 22 are disposed closer to the corners of the furnace 11 than the second combustion burners 23, 24, and 25. Further, the first combustion burners 21 and 22 are arranged above the second combustion burners 23, 24 and 25.

ここで、燃焼装置12について詳細に説明するが、この燃焼装置12を構成する第1燃焼バーナ21,22と第2燃焼バーナ23,24,25は、それぞれほぼ同様の構成をなしていることから、第1燃焼バーナ21と第2燃焼バーナ23を代表して説明する。   Here, the combustion device 12 will be described in detail. The first combustion burners 21, 22 and the second combustion burners 23, 24, 25 constituting the combustion device 12 have substantially the same configuration. The first combustion burner 21 and the second combustion burner 23 will be described as a representative.

第1燃焼バーナ21(22)は、図2に示すように、火炉11における4つの壁部にそれぞれ設けられる燃焼バーナ21a,21b,21c,21dから構成されている。各燃焼バーナ21a,21b,21c,21dは、微粉炭供給管26から分岐した各分岐管26a,26b,26c,26dが連結されると共に、空気ダクト37から分岐した各分岐管37a,37b,37c,37dが連結されている。   As shown in FIG. 2, the first combustion burner 21 (22) is composed of combustion burners 21 a, 21 b, 21 c, and 21 d provided on four wall portions in the furnace 11. Each combustion burner 21a, 21b, 21c, 21d is connected to each branch pipe 26a, 26b, 26c, 26d branched from the pulverized coal supply pipe 26, and each branch pipe 37a, 37b, 37c branched from the air duct 37. , 37d are connected.

また、第2燃焼バーナ23(24,25)は、図3に示すように、火炉11における4つの壁部にそれぞれ設けられる燃焼バーナ23a,23b,23c,23dから構成されている。各燃焼バーナ23a,23b,23c,23dは、微粉炭供給管28から分岐した各分岐管28a,28b,28c,28dが連結されると共に、空気ダクト37から分岐した各分岐管37a,37b,37c,37dが連結されている。   Moreover, the 2nd combustion burner 23 (24, 25) is comprised from the combustion burner 23a, 23b, 23c, 23d each provided in the four wall parts in the furnace 11, as shown in FIG. Each combustion burner 23a, 23b, 23c, 23d is connected to each branch pipe 28a, 28b, 28c, 28d branched from the pulverized coal supply pipe 28, and each branch pipe 37a, 37b, 37c branched from the air duct 37. , 37d are connected.

ここで、図2及び図3に示すように、第1燃焼バーナ21a,21b,21c,21dは、第2燃焼バーナ23a,23b,23c,23dより火炉11の角部側に配置されている。逆に言えば、第2燃焼バーナ23a,23b,23c,23dは、第1燃焼バーナ21a,21b,21c,21dより燃料ガスを火炉11の中心O(中心線L)側に配置されている。   Here, as shown in FIG.2 and FIG.3, the 1st combustion burners 21a, 21b, 21c, and 21d are arrange | positioned rather than the 2nd combustion burners 23a, 23b, 23c, and 23d at the corner | angular part side of the furnace 11. FIG. In other words, the second combustion burners 23a, 23b, 23c, and 23d are arranged closer to the center O (center line L) side of the furnace 11 than the first combustion burners 21a, 21b, 21c, and 21d.

そのため、第1燃焼バーナ21にて、各燃焼バーナ21a,21b,21c,21dは、火炉11に対して、高灰融点微粉炭と搬送用空気が混合した第1微粉炭混合気を吹き込むと共に、その第1微粉炭混合気の外側に燃焼用空気を吹き込む。そして、この第1微粉炭混合気に着火することで、4つの火炎F1,F2,F3,F4を形成することができ、この火炎F1,F2,F3,F4は、火炉11の上方から見て(図2にて)反時計周り方向に旋回する第1火炎旋回流C1となる。また、第2燃焼バーナ23にて、各燃焼バーナ23a,23b,23c,23dは、火炉11に対して、低灰融点微粉炭と搬送用空気が混合した第2微粉炭混合気を吹き込むと共に、その第2微粉炭混合気の外側に燃焼用空気を吹き込む。そして、この第2微粉炭混合気に着火することで、4つの火炎F11,F12,F13,F14を形成することができ、この火炎F11,F12,F13,F14は、火炉11の上方から見て(図3にて)反時計周り方向に旋回する第2火炎旋回流C2となる。   Therefore, in the first combustion burner 21, each combustion burner 21a, 21b, 21c, 21d blows the first pulverized coal mixture in which the high ash melting point pulverized coal and the carrier air are mixed into the furnace 11, Combustion air is blown outside the first pulverized coal mixture. And by igniting this 1st pulverized coal mixture, four flames F1, F2, F3, and F4 can be formed, and this flame F1, F2, F3, and F4 are seen from the upper side of the furnace 11. A first flame swirl flow C1 swirling counterclockwise (in FIG. 2) is obtained. Moreover, in the 2nd combustion burner 23, each combustion burner 23a, 23b, 23c, 23d blows into the furnace 11 the 2nd pulverized coal mixture which the low ash melting | fusing point pulverized coal and the carrier air mixed, Combustion air is blown outside the second pulverized coal mixture. Then, by igniting the second pulverized coal mixture, four flames F11, F12, F13, and F14 can be formed. The flames F11, F12, F13, and F14 are viewed from above the furnace 11. A second flame swirl flow C2 swirling counterclockwise (in FIG. 3) is obtained.

ここで、第2燃焼バーナ23a,23b,23c,23dからの第2微粉炭混合気は、第1燃焼バーナ21a,21b,21c,21dの第1微粉炭混合気より火炉11の中心O側に向けて吹き込む。そのため、第1火炎旋回流C1の旋回径より、第2火炎旋回流C2の旋回径が小さくなる。   Here, the second pulverized coal mixture from the second combustion burners 23a, 23b, 23c, and 23d is closer to the center O side of the furnace 11 than the first pulverized coal mixture of the first combustion burners 21a, 21b, 21c, and 21d. Blow toward. Therefore, the swirl diameter of the second flame swirl flow C2 is smaller than the swirl diameter of the first flame swirl flow C1.

なお、低スラッギング性を有する高灰融点燃料とは、灰溶融温度(灰融点)が1200度以上の燃料であると規定され、高スラッギング性を有する低灰融点燃料とは、灰溶融温度(灰融点)が1200度より低い燃料であると規定される。第1実施形態では、低スラッギング性の固体燃料として瀝青炭の微粉燃料を使用し、高スラッギング性の固体燃料として亜瀝青炭の微粉燃料を使用する。但し、適用される燃料の種類は、この瀝青炭や亜瀝青炭に限定されるものではない。例えば、低スラッギング性を有する高灰融点燃料は、瀝青炭以外に無煙炭や半無煙炭などがある。一方、高スラッギング性を有する低灰融点燃料は亜瀝青炭以外に、水分や酸素の多い褐炭や亜炭、泥炭、コークス、バイオマスなどがある。   A high ash melting point fuel having low slagging property is defined as a fuel having an ash melting temperature (ash melting point) of 1200 ° C. or higher, and a low ash melting point fuel having high slagging property is defined as an ash melting temperature (ash melting point). The melting point) is defined as a fuel lower than 1200 degrees. In the first embodiment, bituminous coal pulverized fuel is used as the low slagging solid fuel, and subbituminous coal pulverized fuel is used as the high slagging solid fuel. However, the type of fuel to be applied is not limited to this bituminous coal or subbituminous coal. For example, high ash melting point fuels having low slagging properties include anthracite and semi-anthracite in addition to bituminous coal. On the other hand, the low ash melting point fuel having high slagging property includes lignite, lignite, peat, coke, biomass, etc. with high moisture and oxygen in addition to subbituminous coal.

また、第1実施形態では、使用する石炭における低スラッギング性を有する高灰融点燃料と高スラッギング性を有する低灰融点燃料との混合割合に応じて第1燃焼バーナと第2燃焼バーナの使用割合が設定される。本実施形態では、使用する石炭における低スラッギング性を有する高灰融点燃料の割合が40%で、高スラッギング性を有する低灰融点燃料の割合が60%である。そのため、上段側の第1燃焼バーナ21,22を低スラッギング性を有する高灰融点燃料用として使用し、下段の第2燃焼バーナ23,24,25を高スラッギング性を有する低灰融点燃料用として使用する。   In the first embodiment, the use ratio of the first combustion burner and the second combustion burner according to the mixing ratio of the high ash melting point fuel having low slagging property and the low ash melting point fuel having high slagging property in the coal used. Is set. In this embodiment, the ratio of the high ash melting point fuel having low slagging property in the coal used is 40%, and the ratio of the low ash melting point fuel having high slagging property is 60%. Therefore, the upper first combustion burners 21 and 22 are used for high ash melting point fuel having low slagging property, and the lower second combustion burners 23, 24, and 25 are used for low ash melting point fuel having high slagging property. use.

なお、この実施形態では、第1燃焼バーナ21a,21b,21c,21dを第2燃焼バーナ23a,23b,23c,23dより火炉11の角部側に配置することで、第1火炎旋回流C1の旋回径より第2火炎旋回流C2の旋回径を小さくしたが、この構成に限定されるものではない。   In this embodiment, the first combustion burners 21a, 21b, 21c, and 21d are arranged closer to the corners of the furnace 11 than the second combustion burners 23a, 23b, 23c, and 23d. Although the swirl diameter of the second flame swirl flow C2 is made smaller than the swirl diameter, it is not limited to this configuration.

例えば、図4に示すように、第2燃焼バーナ23は、第1燃焼バーナ21と同様の位置に、燃焼バーナ23a,23b,23c,23dが配置されて構成されている。各燃焼バーナ23a,23b,23c,23dは、微粉炭供給管28から分岐した各分岐管28a,28b,28c,28dが連結されると共に、空気ダクト37から分岐した各分岐管37a,37b,37c,37dが連結されている。そして、燃焼バーナ23a,23b,23c,23dは、第2燃料ガスの吹き込み方向が、燃焼バーナ21a,21b,21c,21dによる第1燃料ガスの吹込み方向より、火炉11の中心O側に設定されている。即ち、第1燃焼バーナ21a,21b,21c,21dによる第1微粉炭混合気の吹込み方向は、火炉11の隣接する壁部に平行であるが、第2燃焼バーナ23a,23b,23c,23dによる第2微粉炭混合気の吹き込み方向は、火炉11の隣接する壁部に対して、例えば、20度の角度に設定されている。   For example, as shown in FIG. 4, the second combustion burner 23 is configured by arranging combustion burners 23 a, 23 b, 23 c, and 23 d at the same positions as the first combustion burner 21. Each combustion burner 23a, 23b, 23c, 23d is connected to each branch pipe 28a, 28b, 28c, 28d branched from the pulverized coal supply pipe 28, and each branch pipe 37a, 37b, 37c branched from the air duct 37. , 37d are connected. The combustion burners 23a, 23b, 23c, and 23d are set such that the second fuel gas blowing direction is closer to the center O side of the furnace 11 than the first fuel gas blowing direction by the combustion burners 21a, 21b, 21c, and 21d. Has been. That is, the blowing direction of the first pulverized coal mixture by the first combustion burners 21a, 21b, 21c, 21d is parallel to the adjacent wall portion of the furnace 11, but the second combustion burners 23a, 23b, 23c, 23d. The direction in which the second pulverized coal mixture is blown is set to an angle of, for example, 20 degrees with respect to the adjacent wall portion of the furnace 11.

従って、各燃焼バーナ23a,23b,23c,23dは、火炉11に対して、低灰融点微粉炭と搬送用空気が混合した第2微粉炭混合気を吹き込むと共に、その第2微粉炭混合気の外側に燃焼用空気を吹き込む。そして、この第2微粉炭混合気に着火することで、4つの火炎F11,F12,F13,F14を形成し、第2火炎旋回流C2を形成することができる。この場合、第2火炎旋回流C2の旋回径は、第1火炎旋回流C1の旋回径より小さくなる。   Therefore, each combustion burner 23a, 23b, 23c, 23d blows into the furnace 11 the second pulverized coal mixture in which the low ash melting point pulverized coal and the carrier air are mixed, and the second pulverized coal mixture Blow combustion air to the outside. And by igniting this 2nd pulverized coal mixture, four flames F11, F12, F13, and F14 can be formed, and the 2nd flame swirl flow C2 can be formed. In this case, the swirl diameter of the second flame swirl flow C2 is smaller than the swirl diameter of the first flame swirl flow C1.

このように構成された本実施形態の石炭焚きボイラ10において、図1に示すように、微粉炭機31,32,33,34,35が駆動すると、微粉炭機31,32は、高灰融点の固体燃料を粉砕し、高灰融点微粉炭を搬送用空気と共に微粉炭供給管26,27から第1燃焼バーナ21,22に供給する。また、微粉炭機33,34,35は、低灰融点の固体燃料を粉砕し、生成された低灰融点微粉炭を搬送用空気と共に微粉炭供給管28,29,30から第2燃焼バーナ23,24,25に供給する。   In the coal-fired boiler 10 of this embodiment configured as described above, when the pulverized coal machines 31, 32, 33, 34, and 35 are driven as shown in FIG. 1, the pulverized coal machines 31 and 32 have a high ash melting point. The solid fuel is pulverized, and the high ash melting point pulverized coal is supplied to the first combustion burners 21 and 22 from the pulverized coal supply pipes 26 and 27 together with the air for conveyance. The pulverized coal machines 33, 34, and 35 pulverize the low ash melting point solid fuel, and the generated low ash melting point pulverized coal together with the air for conveyance from the pulverized coal supply pipes 28, 29, 30 to the second combustion burner 23. , 24, 25.

また、加熱された燃焼用空気が空気ダクト37から風箱36を介して各燃焼バーナ21,22,23,24,25に供給されると共に、分岐空気ダクト40からアディショナル空気ノズル39に供給される。すると、燃焼バーナ21,22,23,24,25は、微粉炭と搬送用空気とが混合した微粉炭混合気を火炉11に吹き込むと共に燃焼用空気を火炉11に吹き込み、このときに着火することで火炎を形成することができる。また、アディショナル空気ノズル39は、追加空気を火炉11に吹き込み、燃焼制御を行うことができる。この火炉11では、微粉炭混合気と燃焼用空気とが燃焼して火炎が生じ、この火炉11内の下部で火炎が生じると、燃焼ガス(排ガス)がこの火炉11内を上昇し、煙道50に排出される。   The heated combustion air is supplied from the air duct 37 to the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25 via the wind box 36, and is supplied from the branch air duct 40 to the additional air nozzle 39. . Then, the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 blow a pulverized coal mixture, which is a mixture of pulverized coal and carrier air, into the furnace 11 and blow combustion air into the furnace 11 and ignite at this time. Can form a flame. Further, the additional air nozzle 39 can perform combustion control by blowing additional air into the furnace 11. In the furnace 11, the pulverized coal mixture and the combustion air are burned to generate a flame. When a flame is generated in the lower part of the furnace 11, the combustion gas (exhaust gas) rises in the furnace 11, and the flue 50 is discharged.

このとき、図5に示すように、第1燃焼バーナ21,22は、高灰融点微粉炭と搬送用空気とが混合した第1微粉炭混合気と燃焼用空気を火炉11の燃焼領域Aに吹き込み、このときに着火することでこの燃焼領域Aに第1火炎旋回流C1を形成する。一方、第2燃焼バーナ23,24,25は、低灰融点微粉炭と搬送用空気とが混合した第2微粉炭混合気と燃焼用空気を火炉11の燃焼領域Aに吹き込み、このときに着火することでこの燃焼領域Aに第2火炎旋回流C2を形成する。また、アディショナル空気ノズル39は、追加空気を火炉11における還元領域Bの上方に吹き込み、燃焼制御を行う。この火炉11は、第1、第2微粉炭混合気と燃焼用空気とが燃焼して第1、第2火炎旋回流C1,C2が生じ、燃焼領域Aで火炎旋回流が生じると、燃焼ガス(排ガス)が旋回しながら上昇して還元領域Bに至る。   At this time, as shown in FIG. 5, the first combustion burners 21, 22 bring the first pulverized coal mixture and the combustion air into which the high ash melting point pulverized coal and the carrier air are mixed into the combustion region A of the furnace 11. By blowing and igniting at this time, a first flame swirl flow C1 is formed in the combustion region A. On the other hand, the second combustion burners 23, 24, and 25 blow the second pulverized coal mixture and the combustion air, which are a mixture of the low ash melting point pulverized coal and the carrier air, into the combustion region A of the furnace 11, and ignite at this time. As a result, a second flame swirl flow C2 is formed in the combustion region A. Further, the additional air nozzle 39 blows additional air above the reduction region B in the furnace 11 to perform combustion control. In the furnace 11, when the first and second pulverized coal mixture and the combustion air are burned to generate the first and second flame swirl flows C1 and C2, and the flame swirl flow is generated in the combustion region A, the combustion gas The (exhaust gas) rises while turning and reaches the reduction region B.

また、第1燃焼バーナ21,22は、高灰融点微粉炭を含む第1微粉炭混合気を燃焼領域Aの上方に吹き込むことで、大径の第1火炎旋回流C1を形成し、第2燃焼バーナ23,24,25は、低灰融点微粉炭を含む第2微粉炭混合気を燃焼領域Aの下方に吹き込んで、小径の第2火炎旋回流C2を形成する。すると、第1火炎旋回流C1の内側に第2火炎旋回流C2が形成されることから、高灰融点燃料の燃焼領域の内側に低灰融点燃料の燃焼領域が位置することとなる。そのため、低灰融点微粉炭の灰に高灰融点微粉炭の灰が取り込まれにくくなり、低灰融点の灰の成長が抑制されることで、燃焼バーナ21,22,23,24,25の先端部や火炉壁における灰付着が抑制される。また、低灰融点微粉炭の燃焼領域が火炉11の中央部に位置することとなり、低灰融点の灰が火炉11の中央部を上昇することで、この点でも、火炉壁における灰付着が抑制される。   Further, the first combustion burners 21 and 22 blow the first pulverized coal mixture containing the high ash melting point pulverized coal above the combustion region A, thereby forming a first flame swirl flow C1 having a large diameter. The combustion burners 23, 24, and 25 blow the second pulverized coal mixture containing the low ash melting point pulverized coal below the combustion region A to form the second flame swirl flow C2 having a small diameter. Then, since the second flame swirl flow C2 is formed inside the first flame swirl flow C1, the combustion region of the low ash melting point fuel is located inside the combustion region of the high ash melting point fuel. Therefore, the ash of the high ash melting point pulverized coal becomes difficult to be taken into the ash of the low ash melting point pulverized coal, and the growth of the low ash melting point ash is suppressed, so that the tips of the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25 Ash adhesion on the wall and furnace wall is suppressed. Moreover, the combustion region of the low ash melting point pulverized coal is located in the center of the furnace 11, and the ash having the low ash melting point rises in the center of the furnace 11. Is done.

また、火炉11では、空気の供給量が微粉炭の供給量に対して理論空気量未満となるように設定されることで、内部が還元雰囲気に保持される。そして、微粉炭の燃焼により発生したNOxが火炉11で還元され、その後、追加空気(アディショナルエア)が追加供給されることで微粉炭の酸化燃焼が完結され、微粉炭の燃焼によるNOxの発生量が低減される。即ち、火炉11は、燃焼バーナ21とアディショナル空気ノズル39との間にNOxを還元する燃焼領域Aが形成される。   Further, in the furnace 11, the interior is maintained in a reducing atmosphere by setting the air supply amount to be less than the theoretical air amount with respect to the pulverized coal supply amount. The NOx generated by the combustion of the pulverized coal is reduced in the furnace 11, and then additional air (additional air) is additionally supplied to complete the oxidative combustion of the pulverized coal. The amount of NOx generated by the combustion of the pulverized coal Is reduced. That is, in the furnace 11, a combustion region A for reducing NOx is formed between the combustion burner 21 and the additional air nozzle 39.

そして、図示しない給水ポンプから供給された水は、節炭器56,57によって予熱された後、図示しない蒸気ドラムに供給され火炉壁の各水管(図示せず)に供給される間に加熱されて飽和蒸気となり、図示しない蒸気ドラムに送り込まれる。更に、図示しない蒸気ドラムの飽和蒸気は過熱器51,52,53に導入され、燃焼ガスによって過熱される。過熱器51,52,53で生成された過熱蒸気は、図示しない発電プラント(例えば、タービン等)に供給される。また、タービンでの膨張過程の中途で取り出した蒸気は、再熱器54,55に導入され、再度過熱されてタービンに戻される。なお、火炉11をドラム型(蒸気ドラム)として説明したが、この構造に限定されるものではない。   The water supplied from a water supply pump (not shown) is preheated by the economizers 56 and 57, and then heated while being supplied to a steam drum (not shown) and supplied to each water pipe (not shown) on the furnace wall. Then, it becomes saturated steam and is sent to a steam drum (not shown). Further, saturated steam of a steam drum (not shown) is introduced into the superheaters 51, 52, and 53 and is heated by the combustion gas. The superheated steam generated by the superheaters 51, 52, 53 is supplied to a power plant (not shown) such as a turbine. Further, the steam taken out in the middle of the expansion process in the turbine is introduced into the reheaters 54 and 55, overheated again, and returned to the turbine. In addition, although the furnace 11 was demonstrated as a drum type | mold (steam drum), it is not limited to this structure.

その後、煙道50の節炭器56,57を通過した排ガスは、ガスダクト58にて、図示しない脱硝装置にて、触媒によりNOxなどの有害物質が除去され、電気集塵機で粒子状物質が除去され、脱硫装置により硫黄分が除去された後、煙突から大気中に排出される。   Thereafter, the exhaust gas that has passed through the economizers 56 and 57 of the flue 50 is subjected to removal of harmful substances such as NOx by a catalyst in a denitration apparatus (not shown) in a gas duct 58, and particulate matter is removed by an electric dust collector. After the sulfur content is removed by the desulfurization device, it is discharged from the chimney into the atmosphere.

このように第1実施形態のボイラにあっては、中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉11と、高灰融点微粉炭と燃焼用空気を混合した第1微粉炭混合気を火炉11内に向けて吹き込むことで第1火炎旋回流C1を形成する第1燃焼バーナ21,22と、低灰融点微粉炭と燃焼用空気を混合した第2微粉炭混合気を火炉11内に向けて吹き込むことで第1火炎旋回流C1と旋回径の相違する第2火炎旋回流C2を形成する第2燃焼バーナ23,24,25とを設けている。   As described above, in the boiler according to the first embodiment, the furnace 11 installed in the vertical direction with a hollow shape, and the first pulverized coal mixture obtained by mixing the high ash melting point pulverized coal and the combustion air are used. The first combustion burners 21 and 22 that form the first flame swirl flow C <b> 1 by blowing into the furnace 11, and the second pulverized coal mixture in which the low ash melting point pulverized coal and the combustion air are mixed into the furnace 11. The second combustion burners 23, 24, and 25 that form the second flame swirl flow C2 having a swirl diameter different from that of the first flame swirl flow C1 are provided.

従って、第1火炎旋回流C1と第2火炎旋回流C2の旋回径の相違することから、高灰融点微粉炭の燃焼領域と低灰融点微粉炭の燃焼領域が火炎旋回流の径方向にずれることとなる。そのため、低灰融点微粉炭の灰に高灰融点微粉炭の灰が取り込まれにくくなり、灰の成長を抑制することで、燃焼バーナ21,22,23,24,25の先端部や火炉壁におけるスラッギングの発生を抑制することができる。   Therefore, since the swirl diameters of the first flame swirl flow C1 and the second flame swirl flow C2 are different, the combustion region of the high ash melting point pulverized coal and the combustion region of the low ash melting point pulverized coal are shifted in the radial direction of the flame swirl flow. It will be. Therefore, the ash of the high ash melting point pulverized coal becomes difficult to be taken into the ash of the low ash melting point pulverized coal, and by suppressing the growth of the ash, the tip of the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25 and the furnace wall The occurrence of slugging can be suppressed.

第1実施形態のボイラでは、第1火炎旋回流C1の旋回径より第2火炎旋回流C2の旋回径が小さく設定されている。従って、高灰融点微粉炭の燃焼領域の内側に低灰融点微粉炭の燃焼領域が形成されることとなり、低灰融点微粉炭の燃焼によって生成された灰が火炉壁から離間することとなり、火炉壁におけるスラッギングの発生を抑制することができる。   In the boiler of the first embodiment, the swirl diameter of the second flame swirl flow C2 is set smaller than the swirl diameter of the first flame swirl flow C1. Therefore, the combustion region of the low ash melting point pulverized coal is formed inside the combustion region of the high ash melting point pulverized coal, and the ash generated by the combustion of the low ash melting point pulverized coal will be separated from the furnace wall. Generation of slugging in the wall can be suppressed.

第1実施形態のボイラでは、第2燃焼バーナ23,24,25は、第1燃焼バーナ21,22より第2微粉炭混合気を火炉11の中心側に向けて吹き込むようにしている。従って、簡単な構成で、容易に高灰融点微粉炭の燃焼領域の内側に低灰融点微粉炭の燃焼領域を形成することができ、低灰融点微粉炭の燃焼によって生成された灰の火炉壁への付着を抑制することができる。   In the boiler according to the first embodiment, the second combustion burners 23, 24, and 25 blow the second pulverized coal mixture toward the center of the furnace 11 from the first combustion burners 21 and 22. Therefore, the combustion zone of the low ash melting point pulverized coal can be easily formed inside the combustion region of the high ash melting point pulverized coal with a simple configuration, and the ash furnace wall produced by the combustion of the low ash melting point pulverized coal Adhesion to can be suppressed.

第1実施形態のボイラでは、第1燃焼バーナ21,22を第2燃焼バーナ23,24,25より火炉11の角部側に配置している。従って、第1、第2燃焼バーナ21,22,23,24,25の構造を同様とし、配置位置を異ならせるだけで、容易に高灰融点微粉炭の燃焼領域の内側に低灰融点微粉炭の燃焼領域を形成することができる。   In the boiler according to the first embodiment, the first combustion burners 21 and 22 are arranged closer to the corners of the furnace 11 than the second combustion burners 23, 24, and 25. Therefore, the structure of the first and second combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 is made the same, and the low ash melting point pulverized coal is easily placed inside the combustion region of the high ash melting point pulverized coal simply by changing the arrangement position. The combustion region can be formed.

第1実施形態のボイラでは、第1燃焼バーナ21,22を第2燃焼バーナ23,24,25より上方側に配置している。火炉11内における鉛直方向の熱流束分布を考えると、上方側で熱流束が高いものとなっており、スラッギングが発生しやすい。そのため、上方側に高灰融点微粉炭を吹き込むことで第1火炎旋回流C1を形成し、下方側に低灰融点微粉炭を吹き込むことで第2火炎旋回流C2を形成している。そのため、異なるスラッギング性の燃料をスラッギング性に見合った位置(温度)で燃焼させることとなり、燃焼バーナ21,22,23,24,25の先端部や火炉壁への灰付着を抑制することができる。   In the boiler according to the first embodiment, the first combustion burners 21 and 22 are disposed above the second combustion burners 23, 24 and 25. Considering the heat flux distribution in the vertical direction in the furnace 11, the heat flux is high on the upper side, and slugging is likely to occur. Therefore, the first flame swirl flow C1 is formed by blowing high ash melting point pulverized coal on the upper side, and the second flame swirl flow C2 is formed by blowing low ash melting point pulverized coal on the lower side. Therefore, fuels having different slagging properties are burned at positions (temperatures) commensurate with the slagging properties, and ash adhesion to the tip portions of the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25 and the furnace wall can be suppressed. .

[第2実施形態]
図6は、第2実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図、図7は、火炉内での火炎旋回流を表す概略図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating a coal-fired boiler according to the second embodiment, and FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a flame swirl flow in a furnace. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as embodiment mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.

第2実施形態において、図6に示すように、石炭焚きボイラ100は、コンベンショナルボイラであって、火炉11と燃焼装置101とを有している。燃焼装置101は、複数の燃焼バーナ111,112,113,114,115を有している。上段側に配置された第2燃焼バーナ111,112は、微粉炭供給管26,27を介して微粉炭機31,32に連結されている。下段側に配置された第1燃焼バーナ113,114,115は、微粉炭供給管28,29,30を介して微粉炭機33,34,35に連結されている。   In 2nd Embodiment, as shown in FIG. 6, the coal burning boiler 100 is a conventional boiler, Comprising: The furnace 11 and the combustion apparatus 101 are provided. The combustion apparatus 101 has a plurality of combustion burners 111, 112, 113, 114, 115. Second combustion burners 111 and 112 arranged on the upper side are connected to pulverized coal machines 31 and 32 via pulverized coal supply pipes 26 and 27. The first combustion burners 113, 114, 115 arranged on the lower side are connected to the pulverized coal machines 33, 34, 35 via the pulverized coal supply pipes 28, 29, 30.

第2燃焼バーナ111,112は、低灰融点微粉炭と燃焼用空気を混合した第2微粉炭混合気を火炉11内に向けて吹き込むことで第2火炎旋回流を形成する。また、第1燃焼バーナ113,114,115は、高灰融点微粉炭と燃焼用空気を混合した第1微粉炭混合気を火炉11内に向けて吹き込むことで第2火炎旋回流と旋回径の相違する第1火炎旋回流を形成する。具体的には、第1火炎旋回流の旋回径より第2火炎旋回流の旋回径が小さくなるように設定している。   The second combustion burners 111 and 112 form a second flame swirl flow by blowing a second pulverized coal mixture obtained by mixing low ash melting point pulverized coal and combustion air into the furnace 11. The first combustion burners 113, 114, and 115 blow the first pulverized coal mixture, which is a mixture of high ash melting point pulverized coal and combustion air, into the furnace 11, so that the second flame swirl flow and swirl diameter are increased. A different first flame swirl flow is formed. Specifically, the swirl diameter of the second flame swirl flow is set to be smaller than the swirl diameter of the first flame swirl flow.

そのため、第2燃焼バーナ111,112は、第1燃焼バーナ113,114,115より微粉炭混合気を火炉11の中心側に向けて吹き込むようにしている。この場合、第1燃焼バーナ113,114,115は、第2燃焼バーナ111,112より火炉11の角部側に配置されることとなる。また、第2燃焼バーナ111,112が第1燃焼バーナ113,114,115より上方側に配置されている。   Therefore, the second combustion burners 111 and 112 blow the pulverized coal mixture toward the center side of the furnace 11 from the first combustion burners 113, 114, and 115. In this case, the first combustion burners 113, 114, 115 are arranged closer to the corners of the furnace 11 than the second combustion burners 111, 112. Further, the second combustion burners 111 and 112 are disposed above the first combustion burners 113, 114 and 115.

そのため、微粉炭機31,32は、低灰融点の固体燃料を粉砕し、低灰融点微粉炭を搬送用空気と共に微粉炭供給管26,27から第2燃焼バーナ111,112に供給する。また、微粉炭機33,34,35は、高灰融点の固体燃料を粉砕し、生成された高灰融点微粉炭を搬送用空気と共に微粉炭供給管28,29,30から第1燃焼バーナ113,114,115に供給する。   Therefore, the pulverized coal machines 31 and 32 pulverize the low ash melting point solid fuel, and supply the low ash melting point pulverized coal together with the conveying air from the pulverized coal supply pipes 26 and 27 to the second combustion burners 111 and 112. The pulverized coal machines 33, 34, and 35 pulverize the high ash melting point solid fuel, and the generated high ash melting point pulverized coal together with the conveying air from the pulverized coal supply pipes 28, 29, and 30 to the first combustion burner 113. , 114 and 115.

すると、燃焼バーナ111,112,113,114,115は、微粉炭と搬送用空気とが混合した微粉炭混合気を火炉11に吹き込むと共に燃焼用空気を火炉11に吹き込み、このときに着火することで火炎を形成する。この火炉11では、微粉炭混合気と燃焼用空気とが燃焼して火炎が生じ、この火炉11内の下部で火炎が生じると、燃焼ガス(排ガス)がこの火炉11内を上昇し、煙道50に排出される。   Then, the combustion burners 111, 112, 113, 114, and 115 blow the pulverized coal mixture in which the pulverized coal and the carrier air are mixed into the furnace 11 and the combustion air into the furnace 11 and ignite at this time. To form a flame. In the furnace 11, the pulverized coal mixture and the combustion air are burned to generate a flame. When a flame is generated in the lower part of the furnace 11, the combustion gas (exhaust gas) rises in the furnace 11, and the flue 50 is discharged.

このとき、図7に示すように、第2燃焼バーナ111,112は、低灰融点微粉炭と搬送用空気とが混合した第2微粉炭混合気と燃焼用空気を火炉11の燃焼領域Aに吹き込み、このときに着火することでこの燃焼領域Aに第2火炎旋回流C2を形成する。一方、第1燃焼バーナ113,114,115は、高灰融点微粉炭と搬送用空気とが混合した第1微粉炭混合気と燃焼用空気を火炉11の燃焼領域Aに吹き込み、このときに着火することでこの燃焼領域Aに第1火炎旋回流C1を形成する。また、アディショナル空気ノズル39は、追加空気を火炉11における還元領域Bの上方に吹き込み、燃焼制御を行う。この火炉11は、第1、第2微粉炭混合気と燃焼用空気とが燃焼して第1、第2火炎旋回流C1,C2が生じ、燃焼領域Aで火炎旋回流が生じると、燃焼ガス(排ガス)が旋回しながら上昇して還元領域Bに至る。   At this time, as shown in FIG. 7, the second combustion burners 111 and 112 feed the second pulverized coal mixture in which the low ash melting point pulverized coal and the carrier air are mixed and the combustion air to the combustion region A of the furnace 11. By blowing and igniting at this time, a second flame swirl flow C2 is formed in the combustion region A. On the other hand, the first combustion burners 113, 114, and 115 blow the first pulverized coal mixture and the combustion air, which are a mixture of the high ash melting point pulverized coal and the carrier air, into the combustion region A of the furnace 11, and ignite at this time. Thus, the first flame swirl flow C1 is formed in the combustion region A. Further, the additional air nozzle 39 blows additional air above the reduction region B in the furnace 11 to perform combustion control. In the furnace 11, when the first and second pulverized coal mixture and the combustion air are burned to generate the first and second flame swirl flows C1 and C2, and the flame swirl flow is generated in the combustion region A, the combustion gas The (exhaust gas) rises while turning and reaches the reduction region B.

また、第2燃焼バーナ111,112は、低灰融点微粉炭を含む第2微粉炭混合気を燃焼領域Aの上方に吹き込むことで、小径の第2火炎旋回流C2を形成し、第1燃焼バーナ113,114,115は、高灰融点微粉炭を含む第1微粉炭混合気を燃焼領域Aの下方に吹き込んで、大径の第1火炎旋回流C1を形成する。すると、第1火炎旋回流C1の内側に第2火炎旋回流C2が形成されることから、高灰融点燃料の燃焼領域の内側に低灰融点燃料の燃焼領域が位置することとなる。そのため、低灰融点微粉炭の灰に高灰融点微粉炭の灰が取り込まれにくくなり、低灰融点の灰の成長が抑制されることで、燃焼バーナ111,112,113,114,115の先端部や火炉壁における灰付着が抑制される。また、低灰融点微粉炭の燃焼領域が火炉11の中央部に位置することとなり、低灰融点の灰が火炉11の中央部を上昇することで、この点でも、火炉壁における灰付着が抑制される。   Further, the second combustion burners 111 and 112 blow the second pulverized coal mixture containing the low ash melting point pulverized coal above the combustion region A, thereby forming the second flame swirl flow C2 having a small diameter, and the first combustion. The burners 113, 114, and 115 blow the first pulverized coal mixture containing the high ash melting point pulverized coal below the combustion region A to form a large-diameter first flame swirl flow C1. Then, since the second flame swirl flow C2 is formed inside the first flame swirl flow C1, the combustion region of the low ash melting point fuel is located inside the combustion region of the high ash melting point fuel. Therefore, the ash of the high ash melting point pulverized coal becomes difficult to be taken into the ash of the low ash melting point pulverized coal, and the growth of the low ash melting point ash is suppressed, so that the tips of the combustion burners 111, 112, 113, 114, 115 Ash adhesion on the wall and furnace wall is suppressed. Moreover, the combustion region of the low ash melting point pulverized coal is located in the center of the furnace 11, and the ash having the low ash melting point rises in the center of the furnace 11. Is done.

このように第2実施形態のボイラにあっては、中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉11と、高灰融点微粉炭と燃焼用空気を混合した第1微粉炭混合気を火炉11内に向けて吹き込むことで第1火炎旋回流C1を形成する第1燃焼バーナ113,114,115と、低灰融点微粉炭と燃焼用空気を混合した第2微粉炭混合気を火炉11内に向けて吹き込むことで第1火炎旋回流C1より小径の第2火炎旋回流C2を形成する第2燃焼バーナ111,112とを設けている。   As described above, in the boiler according to the second embodiment, the furnace 11 installed in the vertical direction with a hollow shape, and the first pulverized coal mixture in which the high ash melting point pulverized coal and the combustion air are mixed are used. The first combustion burners 113, 114, and 115 that form the first flame swirl flow C1 by blowing into the furnace 11 and the second pulverized coal mixture obtained by mixing the low ash melting point pulverized coal and the combustion air are used as the furnace 11. There are provided second combustion burners 111 and 112 that form a second flame swirl flow C2 having a smaller diameter than the first flame swirl flow C1 by blowing inwardly.

従って、第1火炎旋回流C1と第2火炎旋回流C2の旋回径が相違することから、高灰融点微粉炭の燃焼領域と低灰融点微粉炭の燃焼領域が火炎旋回流の径方向にずれることとなる。そのため、低灰融点微粉炭の灰に高灰融点微粉炭の灰が取り込まれにくくなり、灰の成長を抑制することで、燃焼バーナ111,112,113,114,115の先端部や火炉壁におけるスラッギングの発生を抑制することができる。   Therefore, since the swirl diameters of the first flame swirl flow C1 and the second flame swirl flow C2 are different, the combustion region of the high ash melting point pulverized coal and the combustion region of the low ash melting point pulverized coal are shifted in the radial direction of the flame swirl flow. It will be. Therefore, the ash of the high ash melting point pulverized coal becomes difficult to be taken into the ash of the low ash melting point pulverized coal, and by suppressing the growth of the ash, the tip of the combustion burners 111, 112, 113, 114, 115 and the furnace wall The occurrence of slugging can be suppressed.

第2実施形態のボイラでは、第2燃焼バーナ111,112を第1燃焼バーナ113,114,115より上方側に配置している。従って、異なるスラッギング性の燃料をスラッギング性に見合った位置(温度)で燃焼させることとなり、燃焼バーナ111,112,113,114,115の先端部や火炉壁への灰付着を抑制することができる。   In the boiler according to the second embodiment, the second combustion burners 111 and 112 are disposed above the first combustion burners 113, 114, and 115. Accordingly, different slagging fuels are burned at a position (temperature) commensurate with the slagging properties, and ash adhesion to the tip of the combustion burners 111, 112, 113, 114, 115 and the furnace wall can be suppressed. .

また、高灰融点微粉炭の吹き込み量が低灰融点微粉炭の吹き込み量より多いとき、上方側に第2燃焼バーナ111,112を配置して低灰融点微粉炭を吹き込み、下方側に第1燃焼バーナ113,114,115を配置して高灰融点微粉炭を吹き込んでいる。即ち、吹き込み量が多い高灰融点微粉炭を3個の第2燃焼バーナ113,114,115から燃焼領域Aの下方に吹き込むことで、吹き込み量が多い高灰融点微粉炭の燃焼時間を長く確保することができ、燃焼性を向上することができる。   Further, when the amount of high ash melting point pulverized coal is greater than the amount of low ash melting point pulverized coal, the second combustion burners 111 and 112 are disposed on the upper side to inject the low ash melting point pulverized coal and the first side is directed downward. Combustion burners 113, 114, and 115 are arranged to blow high ash melting point pulverized coal. That is, by blowing the high ash melting point pulverized coal with a large amount of blowing from the three second combustion burners 113, 114, 115 below the combustion region A, a long combustion time of the high ash melting point pulverized coal with a large amount of blowing is ensured. It is possible to improve the flammability.

[第3実施形態]
図8は、第3実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図、図9は、燃焼バーナの平面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating a coal fired boiler according to the third embodiment, and FIG. 9 is a plan view of a combustion burner. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as embodiment mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.

第3実施形態において、図8に示すように、石炭焚きボイラ120は、コンベンショナルボイラであって、火炉11と燃焼装置121とを有している。燃焼装置121は、複数の燃焼バーナ131,132,133,134,135を有している。ここで、燃焼装置121について詳細に説明するが、この燃焼装置121を構成する燃焼バーナ131,132,134,135は、ほぼ同様の構成をなしていることから、燃焼バーナ131を代表して説明する。   In 3rd Embodiment, as shown in FIG. 8, the coal fired boiler 120 is a conventional boiler, Comprising: The furnace 11 and the combustion apparatus 121 are provided. The combustion device 121 has a plurality of combustion burners 131, 132, 133, 134, 135. Here, although the combustion apparatus 121 is demonstrated in detail, since the combustion burners 131, 132, 134, and 135 which comprise this combustion apparatus 121 have comprised the substantially the same structure, the combustion burner 131 is demonstrated on behalf of it. To do.

燃焼バーナ131は、図9に示すように、火炉11における4つの壁部にそれぞれ設けられる燃焼バーナ131a,131b,131c,131dから構成されている。各燃焼バーナ131a,131b,131c,131dは、微粉炭供給管26から分岐した各分岐管26a,26b,26c,26dが連結されると共に、空気ダクト37から分岐した各分岐管37a,37b,37c,37dが連結されている。また、各燃焼バーナ131a,131b,131c,131dは、微粉炭混合気の噴射方向を水平方向に調整可能な噴射方向調整装置(調整装置)141(141a,141b,141c,141d)が設けられている。この噴射方向調整装置141(141a,141b,141c,141d)は、例えば、調整用モータ(図示略)により燃焼バーナ131a,133b,133c,133dのノズル部を左右に旋回して微粉炭混合気の噴射角度を調整することができる。   As shown in FIG. 9, the combustion burner 131 includes combustion burners 131 a, 131 b, 131 c, and 131 d provided on four wall portions in the furnace 11. Each combustion burner 131a, 131b, 131c, 131d is connected to each branch pipe 26a, 26b, 26c, 26d branched from the pulverized coal supply pipe 26, and each branch pipe 37a, 37b, 37c branched from the air duct 37. , 37d are connected. Each combustion burner 131a, 131b, 131c, 131d is provided with an injection direction adjusting device (adjusting device) 141 (141a, 141b, 141c, 141d) that can adjust the injection direction of the pulverized coal mixture in the horizontal direction. Yes. This injection direction adjusting device 141 (141a, 141b, 141c, 141d), for example, swivels the nozzles of the combustion burners 131a, 133b, 133c, 133d left and right by an adjusting motor (not shown), The injection angle can be adjusted.

なお、図8に示すように、他の燃焼バーナ132,133,134,135は、微粉炭混合気の噴射方向を水平方向に調整可能な噴射方向調整装置(調整装置)142,143,144,145が設けられている。   As shown in FIG. 8, the other combustion burners 132, 133, 134, 135 are injection direction adjusting devices (adjusting devices) 142, 143, 144, which can adjust the injection direction of the pulverized coal mixture in the horizontal direction. 145 is provided.

第3実施形態では、図8及び図9に示すように、例えば、第1実施形態と同様に、第1燃焼バーナ131,132が高灰融点微粉炭と燃焼用空気を混合した第1微粉炭混合気を火炉11内に向けて吹き込むことで第1火炎旋回流C1を形成し、第2燃焼バーナ133,134,135が低灰融点微粉炭と燃焼用空気を混合した第2微粉炭混合気を火炉11内に向けて吹き込むことで第1火炎旋回流C1より小径の第2火炎旋回流C2を形成する。   In the third embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, for example, as in the first embodiment, the first combustion burners 131 and 132 are the first pulverized coal in which high ash melting point pulverized coal and combustion air are mixed. A first flame swirl flow C1 is formed by blowing the air-fuel mixture into the furnace 11, and a second pulverized coal mixture in which the second combustion burners 133, 134, and 135 are mixed with low ash melting point pulverized coal and combustion air. Is blown into the furnace 11 to form a second flame swirl flow C2 having a smaller diameter than the first flame swirl flow C1.

そのため、噴射方向調整装置141,142,143,144,145は、燃焼バーナ131,132,134,135のノズル部の向きを左右に調整することで、微粉炭混合気の噴射角度を調整する。即ち、第1燃焼バーナ131,132による第1微粉炭混合気の吹込み方向を隣接する壁部と平行とし、第2燃焼バーナ133,134,135による第2微粉炭混合気の吹き込み方向を隣接する壁部に対して所定角度(例えば、20度)に設定する。そのため、第2燃焼バーナ133,134,135は、第1燃焼バーナ131,132より微粉炭混合気を火炉11の中心側に向けて吹き込むようにしている。   Therefore, the injection direction adjusting devices 141, 142, 143, 144, and 145 adjust the injection angle of the pulverized coal mixture by adjusting the directions of the nozzle portions of the combustion burners 131, 132, 134, and 135 to the left and right. That is, the blowing direction of the first pulverized coal mixture by the first combustion burners 131 and 132 is parallel to the adjacent wall portion, and the blowing direction of the second pulverized coal mixture by the second combustion burners 133, 134, and 135 is adjacent. It sets to a predetermined angle (for example, 20 degrees) with respect to the wall part to do. Therefore, the second combustion burners 133, 134, and 135 are configured to blow the pulverized coal mixture toward the center side of the furnace 11 from the first combustion burners 131 and 132.

なお、本実施形態の石炭焚きボイラ120の作動は、第1実施形態とほぼ同様であることから、説明は省略する。   In addition, since the action | operation of the coal burning boiler 120 of this embodiment is substantially the same as 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.

このように第3実施形態のボイラにあっては、燃焼バーナ131,132,134,135による微粉炭混合気の吹き込み方向を水平方向に調整する噴射方向調整装置141,142,143,144,145を設けている。   Thus, in the boiler of 3rd Embodiment, the injection direction adjustment apparatus 141,142,143,144,145 which adjusts the blowing direction of the pulverized coal mixture by the combustion burners 131,132,134,135 to a horizontal direction. Is provided.

従って、石炭の種類や微粉炭の混合比率に応じて、噴射方向調整装置141,142,143,144,145により燃焼バーナ131,132,134,135による微粉炭混合気の吹き込み方向を調整すればよい。そのため、全ての燃焼バーナ131,132,134,135の構造を同様に設定することで、製造コストを低減することができる。   Therefore, if the injection direction adjusting devices 141, 142, 143, 144, and 145 adjust the blowing direction of the pulverized coal mixture by the combustion burners 131, 132, 134, and 135 according to the type of coal and the mixing ratio of the pulverized coal. Good. Therefore, the manufacturing cost can be reduced by setting the structures of all the combustion burners 131, 132, 134, 135 in the same manner.

なお、第3実施形態では、第1実施形態と同様に、第1燃焼バーナ131,132と第2燃焼バーナ133,134,135を設定したが、第2実施形態のように設定してもよく、また、石炭の種類や微粉炭の混合比率に応じて、第1燃焼バーナと第2燃焼バーナに割り振る割合を設定すればよい。   In the third embodiment, the first combustion burners 131 and 132 and the second combustion burners 133, 134, and 135 are set as in the first embodiment, but may be set as in the second embodiment. Moreover, what is necessary is just to set the ratio allocated to a 1st combustion burner and a 2nd combustion burner according to the kind of coal, and the mixing ratio of pulverized coal.

また、上述した実施形態では、上方側に第1燃焼バーナ(または、第2燃焼バーナ)を配置し、下方側に第2燃焼バーナ(または、第1燃焼バーナ)を配置したが、この配置方法に限定されるものではない。例えば、第1燃焼バーナと第2燃焼バーナを上下方向に交互に配置してもよい。この場合、高灰融点燃料の燃焼領域と低灰融点燃料の燃焼領域上下方向に交互に形成されることとなり、燃焼しにくい燃料が含まれていたとき、その燃焼性を向上することができる。   In the above-described embodiment, the first combustion burner (or the second combustion burner) is disposed on the upper side, and the second combustion burner (or the first combustion burner) is disposed on the lower side. It is not limited to. For example, the first combustion burner and the second combustion burner may be alternately arranged in the vertical direction. In this case, the combustion region of the high ash melting point fuel and the combustion region of the low ash melting point fuel are alternately formed in the vertical direction, and when a fuel that is difficult to burn is included, the combustibility can be improved.

また、上述した実施形態では、第1燃焼バーナが大径の第1火炎旋回流を形成し、第2燃焼バーナが小径の第2火炎旋回流を形成するように構成したが、第1燃焼バーナが小径の第1火炎旋回流を形成し、第2燃焼バーナが大径の第2火炎旋回流を形成するように構成してもよい。   In the above-described embodiment, the first combustion burner is configured to form a large-diameter first flame swirl flow, and the second combustion burner is configured to form a small-diameter second flame swirl flow. May form a first flame swirl flow having a small diameter, and the second combustion burner may form a second flame swirl flow having a large diameter.

また、上述した実施形態では、本発明のボイラを石炭焚きボイラとしたが、燃料としては、バイオマスや石油コークスなどを使用するボイラであってもよい。   In the embodiment described above, the boiler of the present invention is a coal-fired boiler. However, the fuel may be a boiler using biomass, petroleum coke, or the like.

10,100,120 石炭焚きボイラ
11 火炉
12,101,121 燃焼装置
21,22,113,114,115,131,132 第1燃焼バーナ
23,24,25,111,112,133,134,135 第2燃焼バーナ
26,27,28,29,30 微粉炭供給管
31,32,33,34,35 微粉炭機
36 風箱
37 空気ダクト
39 アディショナル空気ノズル
40 分岐空気ダクト
50 煙道
51,52,53 過熱器
54,55 再熱器
56,57 節炭器
141,142,143,144,145 噴射方向調整装置(調整装置)
10, 100, 120 Coal-fired boiler 11 Furnace 12, 101, 121 Combustion device 21, 22, 113, 114, 115, 131, 132 First combustion burner 23, 24, 25, 111, 112, 133, 134, 135 2 Combustion burner 26, 27, 28, 29, 30 Pulverized coal supply pipe 31, 32, 33, 34, 35 Pulverized coal machine 36 Wind box 37 Air duct 39 Additional air nozzle 40 Branch air duct 50 Chimney 51, 52, 53 Superheater 54, 55 Reheater 56, 57 Eco-saving device 141, 142, 143, 144, 145 Injection direction adjusting device (adjusting device)

Claims (7)

中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉と、
高灰融点燃料と燃焼用空気を混合した第1燃料ガスを前記火炉内に向けて吹き込むことで第1火炎旋回流を形成する第1燃焼バーナと、
低灰融点燃料と燃焼用空気を混合した第2燃料ガスを前記火炉内に向けて吹き込むことで前記第1火炎旋回流と旋回径の相違する第2火炎旋回流を形成する第2燃焼バーナと、
を有し、
前記第1火炎旋回流の旋回径より前記第2火炎旋回流の旋回径が小さく設定される、
ことを特徴とするボイラ。
A furnace that is hollow and installed along the vertical direction;
A first combustion burner for forming a first flame swirl flow by blowing a first fuel gas mixed with a high ash melting point fuel and combustion air into the furnace;
A second combustion burner for forming a second flame swirl flow having a different swirl diameter from the first flame swirl flow by blowing a second fuel gas mixed with low ash melting point fuel and combustion air into the furnace; ,
I have a,
The swirl diameter of the second flame swirl is set smaller than the swirl diameter of the first flame swirl;
A boiler characterized by that.
前記第2燃焼バーナは、前記第1燃焼バーナより燃料ガスを前記火炉の中心側に向けて吹き込むことを特徴とする請求項1に記載のボイラ。 The boiler according to claim 1 , wherein the second combustion burner blows fuel gas toward the center side of the furnace from the first combustion burner. 前記火炉は、四角筒形状をなし、前記第1燃焼バーナは、前記第2燃焼バーナより前記火炉の角部側に配置されることを特徴とする請求項2に記載のボイラ。 The boiler according to claim 2 , wherein the furnace has a rectangular tube shape, and the first combustion burner is disposed closer to a corner of the furnace than the second combustion burner. 前記第1燃焼バーナが前記第2燃焼バーナより上方側に配置されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のボイラ。 The boiler according to any one of claims 1 to 3 , wherein the first combustion burner is disposed above the second combustion burner. 前記第2燃焼バーナが前記第1燃焼バーナより上方側に配置されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のボイラ。 The boiler according to any one of claims 1 to 3 , wherein the second combustion burner is disposed above the first combustion burner. 前記第1燃焼バーナと前記第2燃焼バーナの少なくとも一方が複数設けられるとき、前記第1燃焼バーナと前記第2燃焼バーナが上下方向に交互に配置されることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のボイラ。 When at least one of the second combustion burner and the first combustion burner is plurality, wherein claim 1, wherein the second combustion burner and the first combustion burner is disposed alternately in the vertical direction Item 6. The boiler according to any one of items 5 . 前記第1燃焼バーナ及び前記第2燃焼バーナの燃料ガスの吹き込み方向を水平方向に調整する調整装置が設けられることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のボイラ。 The boiler according to any one of claims 1 to 6 , further comprising an adjusting device that adjusts a fuel gas blowing direction of the first combustion burner and the second combustion burner in a horizontal direction.
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