JP6513422B2 - Combustion burner, boiler, and method of burning fuel gas - Google Patents
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本発明は、燃焼バーナ、ボイラ、及び燃料ガスの燃焼方法に関する。 The present invention relates to a combustion burner, a boiler, and a method of burning a fuel gas.
炭素含有固体燃料の一例として石炭を用いて、微粉炭焚きボイラに使用される燃焼バーナとして、特許文献1及び特許文献2に開示されているような微粉炭バーナが知られている。特許文献1は、燃料バーナの流路前方部に内部保炎機構として機能するスプリット部材を設ける技術を開示する。特許文献1のスプリット部材は、微粉炭バーナの出口開口中央付近に設置されており、微粉炭及び空気の流路を分割して流れを内部で乱すとともにスプリットの前方に再循環域を形成して、内部保炎機構として機能する。特許文献2は、流路にスプリットを設け、微粉炭燃料と空気の混合気体を混合流体供給路から燃料ノズルに供給して、スプリットで混合流体の流路を分岐し、微粉炭燃料濃度を高める技術を開示する。
Pulverized coal burners as disclosed in Patent Literature 1 and
従来技術は、ノズル出口に循環渦を生成する保炎装置を設置することによって、着火を確保する。この場合、空気と燃料の混合割合や渦の強さを支配する流れの物理量にその作用が大きく影響され、使用条件に制限を受けることが多い。そのため、常に安定した着火を得るためには万全でない。 The prior art ensures ignition by installing a flame holding device that generates a circulating vortex at the nozzle outlet. In this case, the effect is largely influenced by the mixing ratio of air and fuel and the physical quantity of the flow which controls the strength of the vortex, and the condition of use is often limited. Therefore, it is not perfect to always obtain stable ignition.
本発明の態様は、内部保炎を強化して、安定した着火を得ることができる燃焼バーナ、ボイラ、及び燃料ガスの燃焼方法を提供することを目的とする。 An aspect of the present invention aims to provide a combustion burner, a boiler, and a method of burning a fuel gas that can enhance internal flame holding to obtain stable ignition.
本発明の第1の態様に従えば、炭素含有固体燃料と一次空気とを混合した燃料ガスを噴射する燃料ガス噴射口と、前記燃料ガス噴射口が設けられた端部を含む燃料ガス流路とを有する燃料ノズルと、前記燃料ガス噴射口の周囲に配置され二次空気を噴射する二次空気噴射口と、前記二次空気噴射口が設けられた端部を含む二次空気流路とを有する二次空気ノズルと、前記燃料ガス噴射口より前記燃料ガスの上流側の前記燃料ガス流路内に配置される保炎部材と、前記燃料ガス流路において前記保炎部材よりも前記燃料ガス流路の上流に配置される加熱部材と、を備え、前記加熱部材は、前記燃料ガス流路に設置される第1部分と、前記二次空気流路に配置される第2部分とを含み、前記二次空気によって加熱される、燃焼バーナが提供される。 According to the first aspect of the present invention, a fuel gas flow path including a fuel gas injection port for injecting a fuel gas obtained by mixing a carbon-containing solid fuel and primary air, and an end portion provided with the fuel gas injection port A secondary air flow path including a fuel nozzle having the following structure, a secondary air injection port disposed around the fuel gas injection port for injecting secondary air, and an end provided with the secondary air injection port: A flame holding member disposed in the fuel gas flow path on the upstream side of the fuel gas from the fuel gas injection port, and the fuel in the fuel gas flow path rather than the flame holding member And a heating member disposed upstream of the gas flow passage, wherein the heating member includes a first portion disposed in the fuel gas flow passage and a second portion disposed in the secondary air flow passage. A combustion burner is provided, comprising and heated by said secondary air
本発明の第1の態様によれば、加熱部材で加熱された燃料ガスが、燃料ガス流路に配置される保炎部材に供給されるので、保炎部材における着火が促進される。加熱部材で二次空気と燃料ガスとが熱交換されることで、加熱部材の周辺で燃料ガスが高温となり、内部保炎が促進される。また、燃料ガスを加熱すると、燃料ガスを構成する炭素含有固体燃料も加熱されるため、炭素含有固体燃料に含有される揮発分が蒸発して炭素含有固体燃料から放出されやすくなる。そのため、燃料ガスは保炎部材で、着火が促進され、内部保炎を安定して実現することができる。内部保炎とは、燃料ガス流路内で、火炎が生成される状態をいう。内部保炎においては、外部保炎に比べて、低温低酸素空間で火炎が生成される。そのため、NOxの発生量を抑制することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the fuel gas heated by the heating member is supplied to the flame stabilizing member disposed in the fuel gas flow path, ignition in the flame stabilizing member is promoted. The heat exchange between the secondary air and the fuel gas by the heating member causes the fuel gas to have a high temperature around the heating member, thereby promoting internal flame holding. In addition, when the fuel gas is heated, the carbon-containing solid fuel that constitutes the fuel gas is also heated, and the volatile component contained in the carbon-containing solid fuel is evaporated and easily released from the carbon-containing solid fuel. Therefore, the fuel gas is a flame holding member, ignition is promoted, and internal flame holding can be realized stably. Internal flame holding means a state in which a flame is generated in the fuel gas flow path. In internal flame holding, a flame is generated in a low temperature and low oxygen space as compared with external flame holding. Therefore, the amount of NOx generation can be suppressed.
本発明の第1の態様において、前記燃料ガス流路の中心軸を含む第1の中心面と、前記第1の中心面に直交し前記中心軸を含む第2の中心面に対して、前記燃料ガス流路は、第1内面と、前記第1の中心面を挟み前記第1内面と対向する第2内面と、前記第1面に直交する第3内面と、前記第2の中心面を挟み前記第3内面と対向する第4内面とで囲まれ、前記第1内面と前記第2内面とは、前記燃料ガス噴射口に向かって、前記第1の中心面との距離が同じであり、前記第3内面と前記第4内面とは、前記燃料ガス噴射口に向かって、前記第2の中心面との距離が同じでもよい。 In the first aspect of the present invention, the first central plane including the central axis of the fuel gas flow channel, and the second central plane orthogonal to the first central plane and including the central axis, The fuel gas flow path includes a first inner surface, a second inner surface facing the first inner surface with the first central surface interposed therebetween, a third inner surface orthogonal to the first surface, and the second central surface The first inner surface and the second inner surface are surrounded by the third inner surface and the fourth inner surface facing each other, and the first inner surface and the second inner surface have the same distance to the first central surface toward the fuel gas injection port. The third inner surface and the fourth inner surface may have the same distance from the second central surface toward the fuel gas injection port.
これにより、内部保炎が安定して実現される。第1内面と前記第2内面とは、燃料ガス噴射口に向かって、第1の中心面との距離が同じであり、第3内面と第4内面とは、燃料ガス噴射口に向かって、第2の面との距離が同じなので、燃料ガスの流れが安定し、安定した内部保炎が実現される。 Thereby, internal flame stabilization is realized stably. The first inner surface and the second inner surface face the fuel gas injection port at the same distance to the first central surface, and the third inner surface and the fourth inner surface face the fuel gas injection port, Since the distance to the second surface is the same, the flow of fuel gas is stabilized, and a stable internal flame holding is realized.
本発明の第1の態様において、前記二次空気流路(6)の二次空気ノズル内面(71)と前記第1の中心面とがなす角度(θ)は、0°以上で30°以下でもよい。 In the first aspect of the present invention, an angle (θ) between the inner surface (71) of the secondary air nozzle of the secondary air flow path (6) and the first central surface is 0 ° or more and 30 ° or less May be.
これにより、二次空気が流れる二次空気流路は、入口部よりも出口部である二次空気噴射口が絞られた形になる。このため、二次空気噴射口の上流側より下流側の流速を速くして、加熱部材に二次空気を供給することができる。角度が30°以上の場合、炉内へ対する角度が大きくなり、受ける輻射熱量が増加する。また、出口流速を一定とすると入口側の流速が遅くなり、熱伝達率が減少する。そのため、ノズルの温度上昇による高温酸化及びこれに伴う変形が懸念される。また、先端部に向かうほど流速が増加するように設計すると、逆火を防ぐ効果もある。このため、概ね30°以内に制限することが好ましい。 As a result, the secondary air flow path through which the secondary air flows has a form in which the secondary air injection port, which is the outlet, is narrowed more than the inlet. Therefore, the secondary air can be supplied to the heating member by increasing the flow velocity on the downstream side of the upstream side of the secondary air injection port. When the angle is 30 ° or more, the angle to the furnace increases, and the amount of radiant heat received increases. In addition, when the outlet flow velocity is constant, the flow velocity on the inlet side becomes slower and the heat transfer coefficient decreases. Therefore, there is a concern about high temperature oxidation due to temperature rise of the nozzle and deformation associated therewith. In addition, designing the flow velocity to increase toward the tip also has the effect of preventing flashback. For this reason, it is preferable to limit within about 30 degrees.
本発明の第1の態様において、前記加熱部材の前記第1部分は、前記燃料ガス流路の中心軸と直交する方向に所定の間隔で複数配置されてもよい。 In the first aspect of the present invention, a plurality of the first portions of the heating member may be disposed at predetermined intervals in a direction orthogonal to the central axis of the fuel gas flow channel.
これにより、中心軸と平行な方向に流れる燃料ガスは、複数の第1部分によって効率良く加熱される。所定の間隔とは相互干渉することなくバーナ内部で燃料ガスの全量を着火できる間隔であり、管径の1.0倍以上3.0倍以下が例示される。さらに所定の間隔を最適値に設定するには、実験によって求めることができるし、燃焼バーナの構造及び寸法などに基づいて、シミュレーションによって求めることができる。 Thus, the fuel gas flowing in the direction parallel to the central axis is efficiently heated by the plurality of first portions. The predetermined distance is a distance at which the entire amount of fuel gas can be ignited inside the burner without mutual interference, and is, for example, 1.0 times or more and 3.0 times or less of the pipe diameter. Furthermore, in order to set the predetermined interval to the optimum value, it can be determined by experiment, or can be determined by simulation based on the structure, size, etc. of the combustion burner.
本発明の第1の態様において、前記加熱部材は、前記燃料ガス流路の中心軸と直交する第1軸方向に間隔をあけて配置される複数の前記第1部分を含む第1群と、前記中心軸と平行な方向に関して、前記第1群とは異なる位置に配置される第2群とを有し、前記第1軸方向に関して、前記第1群の前記第1部分と前記第2群の前記第1部分とは、異なる位置に配置されてもよい。 In the first aspect of the present invention, the heating member includes a first group including a plurality of the first portions spaced apart in a first axial direction orthogonal to a central axis of the fuel gas flow path; And a second group disposed at a position different from the first group with respect to a direction parallel to the central axis, and the first portion and the second group of the first group with respect to the first axial direction. The first part of the may be arranged at a different position.
これにより、千鳥状に配置された第1部分によって、燃料ガスは効率良く加熱される。第1部分が千鳥状に配置されることにより、燃料ガスと第1部分との接触面積が大きくなり、燃料ガスは効率良く加熱される。燃料ガスが加熱されると、燃料ガスを構成する炭素含有固体燃料も加熱されるため、炭素含有固体燃料に含有される揮発分が蒸発して、炭素含有固体燃料から放出されやすくなる。そのため、着火が促進され、内部保炎が確実に得られる。 Thus, the fuel gas is efficiently heated by the first portions arranged in a staggered manner. By arranging the first portions in a staggered manner, the contact area between the fuel gas and the first portion increases, and the fuel gas is efficiently heated. When the fuel gas is heated, the carbon-containing solid fuel that constitutes the fuel gas is also heated, and the volatile component contained in the carbon-containing solid fuel is vaporized and easily released from the carbon-containing solid fuel. Therefore, ignition is promoted, and internal flame holding can be reliably obtained.
本発明の第1の態様において、前記加熱部材の前記第1部分は、前記燃料ガス流路の中心軸と直交する方向に所定の間隔で複数配置されてもよい。 In the first aspect of the present invention, a plurality of the first portions of the heating member may be disposed at predetermined intervals in a direction orthogonal to the central axis of the fuel gas flow channel.
これにより、内部保炎を安定して実現することができる。燃料ガスの流れが乱れると、外部保炎となる可能性が高くなる。加熱部材が所定の間隔をあけて複数配置されることにより、燃料ガスの流れの乱れが抑制される。そのため、内部保炎が安定して実現される。 Thereby, internal flame stabilization can be realized stably. If the flow of fuel gas is disturbed, the possibility of external flame holding increases. Disturbance of the flow of the fuel gas is suppressed by arranging a plurality of heating members at predetermined intervals. Therefore, internal flame stabilization is realized stably.
本発明の第1の態様にいて、前記保炎部材は、前記燃料ガス流路に設置される第3部分と、前記二次空気流路に配置される第4部分とを含み、前記二次空気によって前記保炎部材が加熱されてもよい。 In the first aspect of the present invention, the flame-holding member includes a third portion disposed in the fuel gas passage and a fourth portion disposed in the secondary air passage, The flame stabilizing member may be heated by air.
これにより、保炎部材の第4部分と二次空気との熱交換により、保炎部材の第3部分が効率良く加熱され、安定した内部保炎を実現することができる。 Thus, the third portion of the flame stabilizing member can be efficiently heated by heat exchange between the fourth portion of the flame stabilizing member and the secondary air, and a stable internal flame stabilization can be realized.
本発明の第1の態様において、前記加熱部材の前記第2部分の表面積は、前記第1部分の長手方向に直交する断面積よりも大きくてもよい。 In the first aspect of the present invention, the surface area of the second portion of the heating member may be larger than the cross-sectional area orthogonal to the longitudinal direction of the first portion.
これにより、二次空気流路において、二次空気と第2部分との接触面積が増大するので、第1部分が効率良く加熱される。 Thereby, in the secondary air flow path, the contact area between the secondary air and the second portion is increased, so that the first portion is efficiently heated.
本発明の第1の態様において、少なくとも前記燃料ガス流路の上流側を向く前記加熱部材及び前記保炎部材の少なくとも一方の外表面に設けられ、前記微粉炭から前記加熱部材及び前記保炎部材の少なくとも一方を保護する保護膜を有してもよい。 In the first aspect of the present invention, it is provided on the outer surface of at least one of the heating member and the flame stabilizing member facing at least the upstream side of the fuel gas flow path, and from the pulverized coal, the heating member and the flame retaining member You may have a protective film which protects at least one of these.
これにより、微粉炭の衝突による加熱部材及び保炎部材の少なくとも一方の劣化を抑制することができる。 Thereby, deterioration of at least one of the heating member and the flame stabilizing member due to the collision of the pulverized coal can be suppressed.
本発明の第1の態様において、前記保炎部材の外面は、前記中心軸と平行な仮想線に対して前記燃料ガス流路の下流側を向く方向へ前記仮想線との距離が大きくなるように傾斜する第1傾斜面と、前記燃料ガス流路の下流側を向く方向に向かって前記第1傾斜面との距離が大きくなるように傾斜する第2傾斜面と、を含んでもよい。 In the first aspect of the present invention, the distance between the outer surface of the flame stabilizing member and the virtual line increases in a direction toward the downstream side of the fuel gas flow path with respect to the virtual line parallel to the central axis. And a second inclined surface which is inclined such that a distance between the first inclined surface and the first inclined surface increases in a direction toward the downstream side of the fuel gas flow channel.
これにより、燃料ガスは、第1傾斜面及び第2傾斜面に沿って流れた後、保炎部材の前面側に巻き込むように流れる。燃料ガスは、保炎部材から離れずに、保炎部材の前面側に流れ込むので、保炎部材の前面において内部保炎を確実に実現することができる。 Thus, the fuel gas flows along the first and second inclined surfaces and then flows toward the front side of the flame stabilizing member. The fuel gas flows into the front side of the flame stabilizing member without being separated from the flame stabilizing member, so that the internal flame stabilization can be surely realized in the front surface of the flame stabilizing member.
本発明の第1の態様において、前記加熱部材及び前記保炎部材の少なくとも一方は、前記燃料ガス流路に配置される棒状の第5部分と、前記二次空気流路に配置され、前記二次空気によって加熱される第6部分とを含み、前記第5部分の前記一端部分と前記他端部分との中間位置にある第1部位と、前記第5部分の一端部分及び他端部分と前記第6部分を接続する第2部位と、を含み、前記第6部分の表面積は、前記第5部分の長手方向に直交する断面積よりも大きく、前記第5部分の長手方向に直交する断面において、前記第2部位の断面積より前記第1部位の断面積が大きくてもよい。 In the first aspect of the present invention, at least one of the heating member and the flame stabilizing member is disposed in a rod-like fifth portion disposed in the fuel gas passage, and in the secondary air passage, A first portion including a sixth portion heated by the next air and located at an intermediate position between the one end portion and the other end portion of the fifth portion; one end portion and the other end portion of the fifth portion; And a second portion connecting the sixth portion, wherein the surface area of the sixth portion is larger than the cross-sectional area orthogonal to the longitudinal direction of the fifth portion, and in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the fifth portion The cross-sectional area of the first portion may be larger than the cross-sectional area of the second portion.
これにより、燃料ガスは、第5部分と長い時間接触することができるので、燃料ガスを効率良く加熱することができる。また、第5部分の温度の均一化が図られ、安定した内部保炎が実現される。すなわち、第2部位は、第1部位よりも第6部分に近く、二次空気によって加熱されやすい。第1部位の断面積を第2部位の断面積よりも大きくすることによって、第5部分の温度の均一化を図ることができる。 Thus, the fuel gas can be in contact with the fifth portion for a long time, so that the fuel gas can be efficiently heated. Further, the temperature of the fifth portion is made uniform, and a stable internal flame holding is realized. That is, the second portion is closer to the sixth portion than the first portion and is easily heated by the secondary air. By making the cross-sectional area of the first portion larger than the cross-sectional area of the second portion, the temperature of the fifth portion can be made uniform.
本発明の第1の態様において、前記第5部分は、棒状であり、前記第5部分の長手方向に直交する断面において、前記第2部位から前記第1部位に向けて徐々に断面積が大きてもよい。 In the first aspect of the present invention, the fifth portion is rod-shaped, and in a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the fifth portion, the cross-sectional area gradually increases from the second portion toward the first portion May be
これにより、第5部分の温度の均一化がより一層図られ、安定した内部保炎が実現される。 Thereby, the temperature equalization of the fifth portion is further achieved, and a stable internal flame stabilization is realized.
本発明の第2の態様に従えば、第1の態様の燃焼バーナを備えるボイラが提供される。 According to a second aspect of the present invention there is provided a boiler comprising the combustion burner of the first aspect.
本発明の第2の態様によれば、NOxの発生量を抑制することができる。 According to the second aspect of the present invention, the generation amount of NOx can be suppressed.
本発明の第3の態様に従えば、燃料ガス噴射口に向かう燃料ノズルの燃料ガス流路に、炭素含有固体燃料と一次空気とを混合した燃料ガスを供給して、前記燃料ノズルの前記燃料ガス噴射口から前記燃料ガスを噴射することと、二次空気ノズルの二次空気流路に、二次空気を供給して、前記燃料ガス噴射口の周囲に配置された前記二次空気ノズルの二次空気噴射口から前記二次空気を噴射することと、前記燃料ガス流路に配置される第1部分と、前記二次空気流路に配置される第2部分とを有し、前記二次空気によって前記第2部分を加熱することで前記第1部分が昇温される加熱部材で、前記燃料ガスを予熱することと、前記燃料ガス流路において前記第1部分よりも前記燃料ガス流路の下流において前記燃料ガス噴射口より前記燃料ガスの上流側に配置される保炎部材に、前記加熱部材で予熱された前記燃料ガスを供給することと、前記保炎部材により、前記燃料ガス流路内で内部保炎状態とすることと、を含む燃料ガスの燃焼方法が提供される。 According to a third aspect of the present invention, the fuel gas flow passage of the fuel nozzle toward the fuel gas injection port, supplying the fuel gas that is a mixture of carbon-containing solid fuel and primary air, the fuel of the fuel nozzle Injecting the fuel gas from the gas injection port, and supplying secondary air to the secondary air flow path of the secondary air nozzle, and the secondary air nozzle disposed around the fuel gas injection port Injecting the secondary air from the secondary air injection port, and having a first portion disposed in the fuel gas flow path and a second portion disposed in the secondary air flow path; Preheating the fuel gas with a heating member in which the first portion is heated by heating the second portion with the next air; and the fuel gas flow in the fuel gas flow path rather than the first portion The fuel gas from the fuel gas injection port downstream of the passage Supplying the fuel gas preheated by the heating member to a flame holding member disposed upstream, and bringing the fuel gas flow path into an internal flame holding state by the flame holding member; A method of burning fuel gas is provided.
本発明の第3の態様によれば、NOxの発生量を抑制することができる。 According to the third aspect of the present invention, the generation amount of NOx can be suppressed.
本発明の態様によれば、内部保炎を強化して、安定した着火を得ることができる燃焼バーナ、ボイラ、及び燃料ガスの燃焼方法が提供される。 According to an aspect of the present invention, a combustion burner, a boiler, and a method of burning a fuel gas are provided that can enhance internal flame holding to obtain stable ignition.
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. The components of each embodiment described below can be combined as appropriate. In addition, some components may not be used.
<第1実施形態>
第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るボイラ100の一例を示す概略構成図である。ボイラ100は、炭素含有固体燃料の一例として、粉砕された石炭である微粉炭を使用する微粉炭焚きボイラである。
First Embodiment
The first embodiment will be described. FIG. 1: is a schematic block diagram which shows an example of the
図1に示すように、ボイラ100は、微粉炭を焚いて燃焼ガスを生成する火炉110と、微粉炭を燃焼させる燃焼装置120と、火炉110で生成された燃焼ガスの熱エネルギーを用いて蒸気を生成する蒸気発生装置140とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
火炉110は、燃焼室111と、燃焼室111の上方に配置される煙道112とを有する。燃焼室111において、微粉炭が燃焼されることにより、燃焼ガスが生成される。
The
燃焼装置120は、燃焼バーナ1と、燃焼バーナ1に微粉炭を供給する微粉炭供給装置121と、燃焼バーナ1に二次空気を供給する空気供給装置122とを備えている。燃焼バーナ1は、火炉110に複数設けられる。
The
微粉炭供給装置121は、微粉炭を生成する微粉炭機123と、微粉炭機123と燃焼バーナ1とを接続する微粉炭供給管124とを含む。微粉炭機123は、石炭を粉砕して微粉炭を生成するミルを含む。微粉炭機123で生成された微粉炭は、微粉炭供給管124を介して、燃焼バーナ1に供給される。
The pulverized
空気供給装置122は、送風機125と、風箱126と、送風機125と風箱126とを接続する空気供給管127とを含む。送風機125は、空気供給管127を介して、風箱126に空気を供給する。風箱126は、送風機125からの空気を、燃焼バーナ1に供給する。
The
蒸気発生装置140は、火炉110で生成された燃焼ガスとボイラへの給水との熱交換を行って、蒸気を生成する。蒸気発生装置140は、過熱器141と、再熱器142と、節炭器143とを有する。過熱器141、再熱器142、及び節炭器143は、煙道112に配置される。
The
煙道112は、排ガス流路113と接続されている。蒸気発生装置140において給水との熱交換を行った燃焼ガス(排ガス)は、排ガス流路113に送られる。排ガス流路113に、エアヒータ114が設けられている。エアヒータ114は、排ガス流路113を流れる燃焼ガスの熱を使って、空気供給管127を流れる二次空気を加熱する。これにより、燃焼バーナ1に供給される二次空気の温度が上昇する。
The
なお、不図示であるが、排ガス流路113には、脱硝装置、電気集塵機、及び脱硫装置などが設けられている。排ガス流路113は、煙突と接続される。
Although not shown, the exhaust
次に、ボイラ1の動作の一例について説明する。微粉炭機123で生成された微粉炭は、一次空気(搬送用空気)と一緒に微粉炭供給管124を流れ、燃焼バーナ1に供給される。エアヒータ114で加熱された二次空気(燃焼用空気)は、空気供給管127を流れた後、風箱126を介して、燃焼バーナ1に供給される。図2に示すように、燃焼バーナ1は、微粉炭と一次空気とが混合された燃料ガスGaを燃焼バーナ1内に噴射する。また、燃焼バーナ1は、二次空気Gbを燃料ノズル4の周囲の二次空気流路6を通気させる際に、加熱された二次空気Gbの熱量の一部を加熱部材9へと伝熱して、加熱部材9の温度を上昇させる。燃料ガスGaは、加熱部材9で予熱された後に保炎部材8で着火して火炎が生成され、燃焼ガスが生成される。燃焼ガスGaは火炎となって、火炉110の燃焼室111へと噴射する。二次空気噴射口5から噴出した二次空気Gbは火炎に供給されて燃焼が完結する。ここで、燃焼バーナ1の鉛直上側と下側に設置した補助空気ノズル22に二次空気Gbを分けてこの補助空気ノズル22から噴出する補助空気Gdの供給を受けて燃焼が完結するようにしてもよい。燃焼室111で生成された燃焼ガスは、煙道112を流れる。
Next, an example of the operation of the boiler 1 will be described. The pulverized coal produced by the pulverized
蒸気発生装置140は、燃焼室111からの燃焼ガスと、図示しない給水ポンプにより供給されたボイラへの給水との熱交換を行って、蒸気を発生する。給水ポンプにより供給された給水は、節炭器143で予熱された後、火炉110に設けられている水管を流れる間に加熱されて、飽和蒸気となる。飽和蒸気は、蒸気ドラムに供給される。蒸気ドラムの飽和蒸気は、過熱器141に供給される。過熱器141の飽和蒸気は、燃焼ガスによって過熱されて過熱蒸気となる。過熱器141で生成された過熱蒸気は、図示しない発電プラントの蒸気タービンに供給される。また、蒸気タービンで仕事をした蒸気は、図示しない復水器で水凝縮した後に、再び給水ポンプによりボイラへの給水として再熱器142に供給され、再度過熱されて蒸気タービンに供給される。
The
煙道112の節炭器143を通過した燃焼ガスは、排ガス流路113に配置されている図示しない脱硝装置に供給される。脱硝装置は、触媒により、燃焼ガスに含まれるNOxなどの有害物質を除去する。また、燃焼ガスは、排ガス流路113に配置されている図示しない電気集塵機及び図示しない脱硫装置に供給される。電気集塵機は、燃焼ガスに含まれる粒子状物質を除去する。脱硫装置は、燃焼ガスに含まれる硫黄分を除去する。脱硝装置、電気集塵機、及び脱硫装置などによりクリーン化された空気は、図示しない煙突から大気中に排出される。
The combustion gas that has passed through the
なお、微粉炭と一次空気とが混合された燃料ガスGaの一次空気の内部で着火させ、火炎が還元雰囲気に保持されることで、NOxの発生量が抑制される。また、二次空気Gb、補助空気Gdが供給された後においても火炎の還元雰囲気を維持し、燃焼室111まで拡大させて微粉炭の燃焼により発生したNOxが燃焼室111において還元され、その後アディショナルエアポート144からアディショナルエアが追加供給されることによって、微粉炭の酸化燃焼が完結されてもよい。これにより、微粉炭の燃焼によるNOxの発生量が抑制される。
The amount of generated NOx is suppressed by igniting the inside of the primary air of the fuel gas Ga in which the pulverized coal and the primary air are mixed and holding the flame in the reducing atmosphere. Further, even after the secondary air Gb and the auxiliary air Gd are supplied, the reducing atmosphere of the flame is maintained, and the
次に、本実施形態に係る燃焼バーナ1について説明する。図2は、本実施形態に係る燃焼バーナ1の一例を示す側断面図である。図3は、本実施形態に係る燃焼バーナ1の一例を示す図である。図4は、本実施形態に係る燃焼バーナ1の一例を示す図である。 Next, the combustion burner 1 according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a side sectional view showing an example of the combustion burner 1 according to the present embodiment. FIG. 3 is a view showing an example of the combustion burner 1 according to the present embodiment. FIG. 4 is a view showing an example of the combustion burner 1 according to the present embodiment.
図2、図3、及び図4に示すように、燃焼バーナ1は、燃料ガスGaを噴射する燃料ノズル4と、二次空気Gbを噴射する二次空気ノズル7と、保炎部材8と、加熱部材9とを備えている。図3、燃焼バーナ1の燃料ガス噴射口2と二次空気噴射口5を示すように燃焼室111内から見た正面図であり、図4は、さらに保炎部材8と加熱部材9についてのみを示すように燃焼室111内から見た正面図である。
As shown in FIGS. 2, 3 and 4, the combustion burner 1 includes a fuel nozzle 4 for injecting a fuel gas Ga, a
燃料ガスGaとは、炭素含有固体燃料である微粉炭と搬送用空気である一次空気とが混合されたガスである。二次空気Gbは、燃焼用空気である。二次空気Gbはエアヒータ114などにより所定の温度にまで加熱昇温され、二次空気Gbの温度は、燃料ガスGaの温度よりも高い。二次空気Gbの温度は、例えば、300[℃]以上350[℃]以下である。燃料ガスGaの温度は、微粉炭が着火しないような温度であり、例えば、60[℃]以上80[℃]以下である。
The fuel gas Ga is a gas in which pulverized coal which is a carbon-containing solid fuel and primary air which is air for transportation are mixed. The secondary air Gb is combustion air. The secondary air Gb is heated to a predetermined temperature by the
燃料ノズル4は、燃料ガスGaを噴射する燃料ガス噴射口2と、燃料ガス噴射口2から噴射される燃料ガスGaが流れる燃料ガス流路3とを有する。燃料ガス噴射口2は、燃料ガス流路3の端部に設けられる。燃料ガス流路3の断面積は、燃料ガス噴射口2に向かって同一となる。
The fuel nozzle 4 has a fuel
二次空気ノズル7は、二次空気Gbを噴射する二次空気噴射口5と、二次空気噴射口5から噴射される二次空気Gbが流れる二次空気流路6とを有する。二次空気噴射口5は、二次空気流路6の端部に設けられる。二次空気噴射口5は、燃料ガス噴射口2の周囲に配置される。
The
本実施形態において、燃料ガス流路3に供給される一次空気の供給量は、燃料ガスが燃料ガス流路3ですぐに着火することがなく、燃料となる微粉炭を停滞することなく搬送できるような空気量(酸素量)を設定する。このため、燃料ガス流路3に供給された一次空気の供給量と、二次空気流路6に供給された二次空気の供給量との和であるノズル投入空気量を100[%]とした場合、ノズル投入空気量は燃料である微粉炭との理論燃焼空気量とその過剰量から設定され、燃料ガス流路3に供給される一次空気の供給量は、例えば60[%]以上90[%]以下であり、これに伴い二次空気流路6に供給される二次空気の供給量は、10[%]以上40[%]以下である。
In the present embodiment, the amount of supply of primary air supplied to the
燃料ガス流路3は、中心軸AXを有する。燃料ノズル4は、中心軸AXの周囲に配置される。二次空気ノズル7は、燃料ノズル4の周囲に配置される。
The fuel
以下の説明において、中心軸AXと平行な方向を適宜、軸方向と、称する。また、中心軸AXと直交する面内の燃焼バーナ1の幅方向としての第1軸と平行な方向を適宜、横方向、と称し、中心軸AX及び第1軸の両方と直交する第2軸と平行な方向を適宜、縦方向、と称する。また、中心軸AXを含み横方向に伸びる面を第1の中心面、第1面と直交し中心軸AXを含み縦方向に伸びる面を第2の中心面と称する。 In the following description, a direction parallel to the central axis AX will be appropriately referred to as an axial direction. In addition, a direction parallel to the first axis as the width direction of the combustion burner 1 in a plane orthogonal to the central axis AX is appropriately referred to as a lateral direction, and a second axis orthogonal to both the central axis AX and the first axis. The direction parallel to is suitably referred to as the vertical direction. Further, a surface extending in the lateral direction including the central axis AX is referred to as a first central surface, and a surface orthogonal to the first surface and extending in the longitudinal direction including the central axis AX is referred to as a second central surface.
保炎部材8は、燃料ガス流路3に配置される。本実施形態では保炎部材8はその長手方向が横方向になるよう縦方向に間隔を設けて複数本が平行に配置されている。保炎部材8は、燃料ガス流路3の下流に向かって保炎部材8の長手方向に垂直な断面幅が拡がる形状である。図2に示すように、本実施形態において、保炎部材8の断面は、三角形である。保炎部材8の断面は、三角形に限らず、半円形でもよい。
The
加熱部材9は、燃料ガス流路3に配置される第1部分91と、二次空気流路6に配置される第2部分92とを含む。加熱部材9の第1部分91は、保炎部材8よりも燃料ガス流路3の上流に配置される。加熱部材9は、加熱された二次空気Gbによって、その熱量の一部が伝熱し昇温される。第2部分92が二次空気流路6内に配置されているので、その第2部分92が、二次空気流路6を流れる二次空気Gbによって加熱される。加熱された第2部分92の熱は、第1部分91に伝達される。そのため、第1部分91の温度は、燃料ガスGaの温度よりも高くなる。第1部分91は、200[℃]から350[℃]程度に加熱される。
The
加熱部材9は、高い熱伝導率の材料で形成される。本実施形態において、加熱部材9は、銅を含む。
The
本実施形態においては、保炎部材8も、高い熱伝導率の材料で形成される。本実施形態において、加熱部材9と保炎部材8は、銅を含み、加熱部材9と保炎部材8は微粉炭への耐摩耗性や高温の耐酸化性をもたせるために、表面をクロム系やニッケル系や材料で被覆処理したり、セラミックス材料で被覆を形成することが好ましい。
In the present embodiment, the
燃料ガス流路3の内面13は、縦方向で上側の第1内面131と、燃料ガス流路3の間隙を介して第1内面131と対向する縦方向で下側の第2内面132と、を含む。また、燃料ガス流路3の内面13は、横方向の一側の第3内面133と、燃料ガス流路3の間隙を介して第3内面133と対向する横方向で他側の第4内面134と、を含む。第1内面131と第2内面132とは、縦方向に配置される。第3内面133と第4内面134とは、横方向に配置される。
The
従い、燃料ガス流路3は、第1内面131と第1の中心面を挟み対向する第2内面132と、第1面に直交する第3内面133と第2の中心面を挟み対向する第4内面134とで囲まれ、燃料ガス流路3の断面は矩形形状となっている。
Therefore, the fuel
図3は、加熱部材9を正面から見た図である。本実施形態において、加熱部材9は、棒状の部材である。図3に示すように、加熱部材9の第1部分91は、横方向に関して、間隔をあけて平行に複数配置される。また、加熱部材9の第2部分92は、縦方向に関して、加熱部材9の第1部分91からが二次空気流路6に突き出して配置される。すなわち、図3では加熱部材9は縦方向の部材が横方向へ所定の間隔で複数並んで配置されて、加熱部材9は、伝熱面積を増加させるために、設置数を増加させてもよい。加熱部材9の設置数を増加させるあたり、燃料ガス流路3の流れ方向に直交する方向へ複数列配置し、軸方向に上流側列と下流側列を設けて、その配置ピッチをずらして流れの圧力損出が大きくならないように配置されてもよい。さらには、加熱部材9縦方向と横方向に格子状に配置されてもよい。
FIG. 3 is a front view of the
図4は、保炎部材8を正面から見た図である。図2及び図4に示すように、保炎部材8は、棒状の部材である。保炎部材8は、加熱部材9よりも燃料ガス噴射口2の近くに配置される。図4に示すように、本実施形態では、保炎部材8は、長手方向が横方向にあり、縦方向に関して、所定の間隔をあけて平行に複数配置される。また保炎部材8の長手方向の両端部分は、燃料ガス流路3内で図示しない保持方法により、例えば第3内面133と第4内面134に設けたスリーブで熱膨張を許容するように支持されている。なお、保炎部材8は、長手方向が縦方向として横方向に関して、所定の間隔をあけて平行に複数配置されてもよいし、格子状に配置されてもよい。
FIG. 4 is a front view of the
本実施形態において、加熱部材9の数は、保炎部材8の数よりも多い。加熱部材9の第1部分91全体の表面積は、保炎部材8全体の表面積よりも大きい。
In the present embodiment, the number of
燃料ガス流路3の内面13は、燃料ガス噴射口2に向かって、燃料ガス流路3の中心軸AXに対して平行である。第1内面131及び第2内面132のそれぞれは、軸方向に関して、燃料ガス噴射口2に向かって、第1の中心面と第1内面131との距離が一定で、また第1の中心面と第2内面132との距離が一定である。第3内面133及び第4内面134のそれぞれは、軸方向に関して、燃料ガス噴射口2に向かって、第2の中心面と第3内面133との距離が一定であり、また第2の中心面と第4内面134との距離が一定である。すなわち、燃料ガス流路3の断面積は燃料ガス噴射口2に向かって一定である。
The
図5は、内面13の一部を拡大した図である。一次空気ノズルと二次空気ノズルの出口部断面積は燃焼炉出口で所定の空気過剰率になるように設定された空気量に対して所定の流速が得られるように選定される。この時、二次空気ノズルは先端部の断面積が入口部よりも小さくなるように絞った形で、選定され中心軸AXに対する角度θが概ね0[°]以上30[°]以下となるように設計される。二次空気ノズル7の出口部分の断面積が入口部より小さくなるよう絞った形状になることで、二次空気噴射口5の上流側より下流側の流速が速くなり、加熱部材9に高速の二次空気Gbを供給することができる。二次空気流路6は、二次空気噴射口5から噴射される二次空気Gbが乱れて、火炎が不安定にならないように二次空気ノズル第1内面71から二次空気が剥離しないよう30°以下が好ましい。また、角度が30°以上の場合、炉内へ対する角度が大きくなり、受ける輻射熱量が増加する。また、出口流速を一定とすると入口側の流速が遅くなり、熱伝達率が減少する。そのため、ノズルの温度上昇による高温酸化及びこれに伴う変形が懸念される。また、先端部に向かうほど流速が増加するように設計すると、逆火を防ぐ効果もある。このため、概ね30°以内に制限することが好ましい。
FIG. 5 is an enlarged view of a part of the
図6は、加熱部材9の第1部分91の長手方向に直交する断面の一例を示す図である。図6に示すように、加熱部材9の第1部分91の断面は、円形でもよいし、楕円でもよい。
FIG. 6 is a view showing an example of a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the
本実施形態においては、加熱部材9の第1部分91の外面に、微粉炭から加熱部材9の第1部分91を保護する保護膜17が設けられる。保護膜17は、耐摩耗膜として機能する。
In the present embodiment, a
加熱部材9は、伝熱促進を促すため銅を多く含むものが望ましい。。保護膜17は、微粉炭からの摩耗防止のため、セラミックスを含む。
The
保護膜17は、少なくとも燃料ガス流路3の上流側を向く加熱部材9の第1部分91の外面に設けられる。図6は、加熱部材9の第1部分91の外面の全域に保護膜17が設けられた例を示す。
The
保護膜17はアルミナ、シリカ、炭化ケイ素、ジルコニアやこれらの混合物などのセラミックスを用いることができる。保護膜17は供給部材9の外周面を覆うように成形・焼成されて、供給部材9に高温接着剤で接合したり、スリーブ状に形成して挿入することで固定される。また溶射で供給部材9の外周面に直接に形成してもよい。また、保護膜17はセラミックスに限らず、高クロム系鋳鉄などの高硬度金属を使用することもできる。例えば、金属製スリーブの外側を硬化肉盛り被覆させてもよい。
The
図7は、加熱部材9の第1部分91の長手方向に直交する断面の一例を示す図である。図7に示すように、加熱部材9の第1部分91の外面のうち、燃料ガス流路3の上流側を向く領域が、曲面を含み、燃料ガス流路3の下流側を向く領域が、平面でもよい。図7に示す例においても、少なくとも燃料ガス流路3の上流側を向く加熱部材9の第1部分91の外面に保護膜17が設けられる。
FIG. 7 is a view showing an example of a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the
図8は、加熱部材9の第1部分91の長手方向に直交する断面の一例を示す図である。図8に示すように、加熱部材9の第1部分91が、燃料ガス流路3の下流に向かってに向かって幅が拡がる形状でもよい。図8に示すように、加熱部材9の断面が三角形でもよい。図8に示す例においても、少なくとも燃料ガス流路3の上流側を向く加熱部材9の第1部分91の外面に保護膜17が設けられる。保炎部材8が、図8に示す断面を有してもよいし、保護膜17を有してもよい。
FIG. 8 is a view showing an example of a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the
また、保炎部材8の長手方向に直交する断面は、加熱部材9と同様な断面形状を保有してもよいし、保炎部材8が別の断面形状を保有しても良いが、断面形状の下流側が平坦な平面であることがより好ましい。半円状の断面を有する形状でもよく、また図7に示すような断面を有する形状でもよい。また、少なくとも燃料ガス流路3の上流側を向く保炎部材8の外面に、微粉炭から保炎部材8を保護する保護膜17が設けられてもよい。
Further, the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the
保炎部材8は、銅を含む。保護膜17は、セラミックスを含む。保炎部材8の保護膜17は加熱部材9の保護膜17と同様な材質と同様な工法で形成することができる。
The
図9及び図10は、燃料ガス流路3に配置された加熱部材9の第1部分91又は保炎部材8の第3部81の周囲における燃料ガスGaの流れを模式的に示す図である。以下、保炎部材8の第3部81の周囲における燃料ガスGaの流れについて主に説明するが、第1部分91の周囲における燃料ガスGaの流れも同様である。
FIGS. 9 and 10 schematically show the flow of the fuel gas Ga around the
図9に示すように、保炎部材8は、燃料ガス流路3の上流側を向く領域が曲面15Cを含み、燃料ガス流路3の下流側を向く領域が平面15Dを含む断面を有する。平面15Dは、燃料ガス流路3の下流側を向く保炎部材8の前面である。保炎部材8の外面は、中心軸AXと平行な仮想線L1に対して、線対称である。
As shown in FIG. 9, the
燃料ガス流路3で下流側へと流れる燃料ガスGaは、保炎部材8の曲面15Cにおいて縦方向で上下方向へと分離され、2つの方向に流れる。燃料ガスGaの一部は、保炎部材8の一方の側面に沿って流れる。燃料ガスGaの一部は、保炎部材8の他方の側面に沿って流れる。燃料ガスGaは、保炎部材8の一方の側面及び他方の側面に沿って流れた後、保炎部材8の平面15D側に巻き込むように流れる逆流域が発生する。保炎部材8の曲面15Cに当たった燃料ガスGaは、保炎部材8から離れずに、保炎部材8の平面15D側に大きな逆流域として流れ込む。そのため、後述するように保炎部材8の前面15Dにおいて、保炎状態が確実に実現される。
The fuel gas Ga flowing to the downstream side in the fuel
図10に示すように、保炎部材8の外面は、中心軸AXと平行な仮想線L1に対して燃料ガス流路3の下流側を向く方向へ仮想線L1との距離が大きくなるよう傾斜する第1傾斜面15Aと、燃料ガス噴射口2に向かって第1傾斜面15Aとの距離が大きくなるように傾斜する第2傾斜面15Bと、燃料ガス流路3の下流側を向く平面15Dとを含む。平面15Dは、燃料ガス流路3の下流側を向く保炎部材8の前面である。保炎部材8の外面は、仮想線L1に対して、線対称である。
As shown in FIG. 10, the outer surface of the
図10に示す例では、保炎部材8の断面の外形は、三角形(楔形)である。第1傾斜面15Aと第2傾斜面15Bとの間のコーナー部(頂点)15Kは、燃料ガス流路3の上流側を向く。また保炎部材8の断面の外形は、三角形(楔形)でなくても、角部分を丸くした疑似三角形や、さらに角部分に曲率を設けた疑似半円状であってもよい。
In the example shown in FIG. 10, the external shape of the cross section of the
燃料ガス流路3で下流側へと流れる燃料ガスGaは、保炎部材8のコーナー部15Kにおいて縦方向で上下方向へと分離され、2つの方向に流れる。燃料ガスGaの一部は、第1傾斜面15Aに沿って流れる。燃料ガスGaの一部は、第2傾斜面15Bに沿って流れる。燃料ガスGaは、第1傾斜面15A及び第2傾斜面15Bに沿って流れた後、保炎部材8の平面15D側に巻き込むように流れる逆流域が発生する。保炎部材8のコーナー部15Kに当たった燃料ガスGaは、保炎部材8から離れずに、保炎部材8の平面15D側に大きな逆流として流れ込む。そのため、微粉炭の揮発成分への分解が促進されて、保炎部材8の前面15Dにおいて、保炎状態が確実に実現される。
The fuel gas Ga flowing to the downstream side in the fuel
図11は、加熱部材9(第1部分91)の配置例を示す図である。図2では、加熱部材9が軸方向に単数配置される例を示した。図11に示すように、加熱部材9の第1部分91は、軸方向に複数配置されてもよい。図11では、軸方向に2つ配置される例を示す。なお、軸方向に3つ以上の任意の数が配置されてもよい。
FIG. 11 is a view showing an arrangement example of the heating member 9 (first portion 91). FIG. 2 shows an example in which a
また、図11に示す例では、横方向に間隔をあけて配置される複数の第1部分91を含む第1群GR1と、軸方向に関して第1群GR1とは異なる位置に配置される第2群GR2とが配置される。横方向に関して、第1群GR1の第1部分91と第2群GR2の第1部分91とは、異なる位置に配置される。すなわち、第1部分91は、千鳥状に配置される。
Further, in the example shown in FIG. 11, a first group GR1 including a plurality of
なお、第1群GR1の第1部分91は、縦方向に間隔をあけて配置されてもよい。第2群GR2の第1部分91は、縦方向に間隔をあけて配置されてもよい。
The
加熱部材9の設置数を増加させることができて、伝熱面積の増加を行い、燃料ガスGaを確実に予熱することができる。さらに燃料ガス流路3の流れ方向に直交する方向へ千鳥状に配置ピッチをずらして配置するので、燃料ガスGaの流れの圧力損出が大きくならないように配置される。
The number of
次に、本実施形態に係る燃焼バーナ1を使って燃料ガスGaを燃焼させる方法について説明する。本実施形態において、燃焼バーナ1は、内部保炎するように、火炎を生成する。 Next, a method of burning the fuel gas Ga using the combustion burner 1 according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, the combustion burner 1 generates a flame so as to internally hold a flame.
内部保炎とは、燃料ノズル4の燃料ガス流路3の燃料ガス噴射口2よりも燃料ガス流れ方向の上流側の位置となる内部空間で、火炎が生成される状態をいう。燃料ガス流路3の内部空間とは、内面13によって規定される空間であり、内面13が面する空間である。内部保炎は、中心軸AXを含む燃料ガス噴射口2の縦方向面または横方向面の中心軸AXを含む面に近い領域である縦方向中央部領域または横方向中央部領域で火炎が生成される状態を含む。
The internal flame holding means a state in which a flame is generated in an internal space at a position upstream of the fuel
一方、外部保炎とは、燃料ノズル4の燃料ガス噴射口2の周囲で、火炎が生成される状態をいう。外部保炎は、燃料ガス噴射口2近傍の燃料ガス流路3の内面13近傍で、火炎が生成される状態を含む。
On the other hand, the external flame holding means a state in which a flame is generated around the fuel
本実施形態においては、加熱部材9は燃料ガスGaよりも温度が高くなるよう伝熱加熱されており、加熱部材9の第1部分91により、燃料ガスGaが加熱(予熱)される。第1部分91により加熱された燃料ガスGaが保炎部材8に供給される。保炎部材8は、燃料ガス噴射口2よりも燃料ガス流れ方向の上流側の位置に配置されている。加熱された燃料ガスGaが保炎部材8に供給されることにより、保炎部材8の燃料ガス流路3の下流側の面へと燃料ガスGaが巻き込むように流れる逆流が発生し、着火して火炎が生成される。これにより、内部保炎が実現される。また、燃料ガス流路3の断面積が燃料ガス噴射口2に向かって同一になるように、燃料ガス流路3の内面13は第1の中心面と平行になる。これによっても、内部保炎が安定して実現される。また、保炎部材8は、燃料ガス噴射口2以外の位置に配置され、燃料ガス噴射口2から、燃料ガス流路3の上流側に所定距離D離れた位置に配置されている。これによっても、内部保炎が安定して実現される。
In the present embodiment, the
所定距離Dは、本実施形態では例えば、保炎部材8の軸方向の燃料ガス流れ方向断面での長さEの3.5倍以上5倍以下の間の適値を選定したものである。長さEは、中心軸AXと平行な方向における保炎部材8の寸法である。所定距離Dが3.5倍より短いと燃料ガス噴射口2の二次空気Gbの吹出しにより外部保炎に移行し易い。例えば、保炎部材8が燃料ガス噴射口2付近(出口開口付近)に設けられ、所定距離Dが小さい場合、外部保炎に移行し易い。また、所定距離Dが5倍より長いと火炎位置が燃料ガス流路3の上流側(燃料ガス流路3の流入口側)になり過ぎて、燃料ガス流路3の内面13の温度が過度に上昇するため好ましくない。
In the present embodiment, the predetermined distance D is, for example, an appropriate value selected between 3.5 times and 5 times the length E of the axial cross section of the
図12は、本実施形態に係る燃料ガスGaの燃焼方法を説明するための模式図である。燃料ガス噴射口2に向かって断面積が小さくなる燃料ノズル4の燃料ガス流路3に、微粉炭と一次空気とを混合した燃料ガスGaが供給され、燃料ノズル4の燃料ガス噴射口2から燃料ガスGaが噴射される。
FIG. 12 is a schematic view for explaining the combustion method of the fuel gas Ga according to the present embodiment. Fuel gas Ga in which pulverized coal and primary air are mixed is supplied to the fuel
また、二次空気ノズル7の二次空気流路6に、二次空気Gbが供給され、二次空気ノズル7の二次空気噴射口5から二次空気Gbが噴射される。
Further, the secondary air Gb is supplied to the secondary
燃料ガス流路3に供給された燃料ガスGaは、二次空気Gbによって加熱された加熱部材9の第1部分91で加熱(予熱)された後、燃料ガス流路3において第1部分91よりも燃料ガス流路3の下流に配置される保炎部材8に、供給される。
The fuel gas Ga supplied to the fuel
加熱部材9で予熱された燃料ガスGaが保炎部材8に供給されることにより、燃料ガス流路3の内側に配置されている保炎部材8の近傍において、燃料ガスGaが逆流域を形成することで着火して火炎が生成される。これにより、内部保炎が実現される。図12では火炎は燃料ノズル噴射口2付近のみ記載され、火炉110の燃焼室111へと伸びる炎の記載は省略されている。
By supplying the fuel gas Ga preheated by the
燃料ガス流路3の温度は、二次空気流路6の温度よりも低い。また、燃料ガス流路3の内側の酸素量は、燃料ガス流路3の外側の二次空気Gbの酸素量よりも少ない。火炎が燃料ガス流路3の内側で生成される内部保炎の場合、低温低酸素空間で火炎が生成されることとなる。そのため、火炎温度の上昇が抑制されてNOxの発生量を抑制することができる。
The temperature of the
また、燃料ガス流路3の温度は低いものの、加熱部材9で加熱された燃料ガスGaが保炎部材8に供給されることにより、保炎部材8における着火が促進される。
Further, although the temperature of the fuel
図13は、比較例に係る燃焼バーナ1による燃料ガスGaの燃焼方法を説明するための模式図である。図13に示す燃焼バーナ1は、加熱部材9及び保炎部材8を備えていない。この場合、火炎は、燃料ノズル4の燃料ガス噴射口2の周囲で生成される外部保炎が実現されてしまう。外部保炎の場合、燃料ガスGaが二次空気Gbの高温高酸素なガスと混合された空間で火炎が生成されるため、NOxの発生量が増加する可能性が高い。図13の火炎は図12と同様に燃料ノズル噴射口2付近のみ記載され、火炉110の燃焼室111へと伸びる炎の記載は省略されている。
FIG. 13 is a schematic view for explaining the combustion method of the fuel gas Ga by the combustion burner 1 according to the comparative example. The combustion burner 1 shown in FIG. 13 does not include the
本実施形態においては、内部保炎が実現されるので、火炎温度の上昇が抑えられてNOxの発生量が抑制される。また、内部保炎の場合、HCN、CN、及びNH2のような還元物質が生成される可能性が高くなる。還元物質により、NOxが生成されても、そのNOxは、N2に還元される。内部保炎においては、還元物質の生成が期待できるので、これによっても、NOxの発生が抑制される。 In the present embodiment, since internal flame holding is realized, a rise in flame temperature is suppressed and the amount of NOx generation is suppressed. Also, in the case of internal flame holding, there is a high possibility that reducing substances such as HCN, CN and NH 2 are produced. Even if NOx is produced by the reductant, the NOx is reduced to N 2 . In internal flame holding, generation of reductant can be expected, which also suppresses the generation of NOx.
保炎部材8の位置が、燃料ガス噴射口2に近過ぎたり、保炎部材8が燃料ガス噴射口2の外側に配置されたりすると、内部保炎が安定して実現されない可能性がある。本実施形態においては、燃料ガス流路3の内側で、保炎部材8で内部保炎するように、保炎部材8は、燃料ガス噴射口2から、燃料ガス流路3の上流側に所定距離D離れた位置に配置される。一方、所定距離Dが長過ぎると、燃料ガス流路3の上流側(燃料ガス流路3の流入口側)で火炎が生成されることとなる。その結果、燃料ノズル4の温度が過度に上昇する可能性がある。そのため、燃料ノズル4の過度な温度上昇を抑制しつつ、内部保炎が安定して実現されるように、所定距離Dが最適値に設定される。所定距離Dの最適値は、実験によって求めることができるし、燃焼バーナ1の構造及び寸法などに基づいて、シミュレーションによって求めることができる。
If the position of the
また、本実施形態においては、燃料ガス流路3は、燃料ガス噴射口2に向かって、断面積が同じとなる。燃料ガス噴射口2の近傍で、燃料ガス流路3が窄まらせていると、流速が上昇し、内部保炎が出来ずに外部保炎に成り易い。逆に燃料ガス噴射口2の近傍で、燃料ガス流路3が広がっていると、流れが剥離して循環が始まり、この循環による渦で保炎することになり外部保炎に移行する。本実施形態においては、燃料ガス流路3を拡げずに、また窄まらせずにいるので、内部保炎が安定して実現される。
Further, in the present embodiment, the fuel
以上説明したように、本実施形態によれば、内部保炎が実現され、着火が安定し、NOxの発生量を抑制することができる。 As described above, according to the present embodiment, the internal flame holding is realized, the ignition is stabilized, and the generation amount of NOx can be suppressed.
また、本実施形態において、図9及び図10を参照して説明したように、加熱部材9で加熱された燃料ガスGaが、保炎部材8の平面15D側に巻き込むように流れ込む逆流域を形成することにより、平面15Dにおける火炎の生成と保炎が促進される。これによっても、内部保炎が安定して実現される。
Further, in the present embodiment, as described with reference to FIGS. 9 and 10, a reverse flow area is formed in which the fuel gas Ga heated by the
加熱部材9の第1部分91の断面形状は、保炎部材8での第3部分81の断面形状と同じであっても良いし、異なっていても良い。
The cross-sectional shape of the
また、加熱部材9の第1部分91の表面積を、保炎部材8の表面積よりも大きくしたり、図11を参照して説明したように、第1部分91を軸方向に複数列に配置したりすることによって伝熱面積を増加させて、燃料ガスGaを保炎部材8に供給する前に、より高温に加熱して保炎部材8での着火性を向上することができる。また、加熱部材9の第1部分91の表面積を調整したり、軸方向に配置される第1部分91の数を調整したりすることによって、燃料ガスGaの温度を調整することができる。
Further, the surface area of the
また、図11を参照して説明したように、第1部分91が千鳥状に配置されることにより、圧力損失を低減しつつ、第1部分91の周囲において燃料ガスGaの低速な流れが生成されるので、燃料ガスGaを効率良く加熱することができる。
Further, as described with reference to FIG. 11, the
<第2実施形態>
第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
Second Embodiment
The second embodiment will be described. In the following description, the component parts identical or equivalent to those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
図14は、本実施形態に係る保炎部材8の一例を示す正面図である。保炎部材8の長手方向の両端部分が、加熱部材9と同様に二次空気流路6に設置され、従い、保炎部材8の温度が加熱部材9と同様に二次空気Gbからの伝熱により昇温されている。
FIG. 14 is a front view showing an example of the
また、本実施形態では、保炎部材8は、加熱部材9と同様に、第3部分81と第4部分82を含む。第3部分81は、燃料ガス流路3の流れに中で、燃料ガス噴射口2よりも上流に配置される。第4部分82が二次空気流路6に配置されているので、保炎部材8は、加熱された二次空気Gbによって温度が昇温される。
Further, in the present embodiment, the
保炎部材8は、加熱部材9と同様にように伝熱昇温されて、燃料ガスGaよりも温度が高くなる。燃料ガスGaは加熱部材9により加熱された後に保炎部材8に供給される。保炎部材8は、燃料ガス流路3の下流側の面へと燃料ガスGaが巻き込むように流れる逆流が発生する際に、燃料ガスGaは保炎部材8により更に温度上昇して、微粉炭の揮発成分への分解が促進されて、容易に着火して火炎が生成される。これにより、更に安定して内部保炎が実現される。
In the same manner as the
<第3実施形態>
第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
Third Embodiment
A third embodiment will be described. In the following description, the component parts identical or equivalent to those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
図15は、本実施形態に係る加熱部材9、もしくは保炎部材8の一部を示す図である。図15に示すように、軸方向の第2部分94の寸法が、二次空気Gbの流れを妨げないようにしながら、第1部分91の寸法よりも大きくてもよい。これにより、第2部分94の表面積が、第1部分91の長手方向に直交する断面積より大きい。したがい、第2部分94から第1部分91へと伝熱するにあたり、伝熱抵抗が他より極端に大きくなる箇所がなくなり、伝熱が効率的に行われる。また、二次空気流路6において、第2部分94と二次空気Gbとの伝熱面積が増大するので、第1部分91をさらに効率良く加熱することができる。なお、横方向(又は縦方向)の第2部分94の寸法を、二次空気Gbの流れを妨げないようにしながら、第1部分91の寸法よりも大きくてもよい。
FIG. 15 is a view showing a part of the
<第4実施形態>
第4実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
Fourth Embodiment
A fourth embodiment will be described. In the following description, the component parts identical or equivalent to those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
図16は、本実施形態に係る加熱部材9の一部を示す図である。図16に示すように、第1部分93において、加熱部材9の長手方向と直交する軸方向の寸法が、他方向(図16で横方向)の寸法よりも大きくてもよい。これにより、燃料ガス流路3において軸方向に流れる燃料ガスGaは、流路の圧力損失を増加させることなく、第1部分91と長い時間接触するよう伝熱面積を増加することができる。そのため、燃料ガスGaは、効率良く加熱される。
FIG. 16 is a view showing a part of the
図17は、本実施形態に係る加熱部材9の一部を示す図である。図17に示すように、第1部分93において、加熱部材9の長手方向と直交する軸方向の寸法が他方向(図17では横方向)の寸法よりも大きく、さらに他方向(図16では横方向)に複数配置されてもよい。これにより、軸方向に流れる燃料ガスGaは、流路の圧力損失を増加させることなく、第1部分93と接触する伝熱面積を増加することができ、燃料ガスGaは、より効率良く加熱される。
なお、燃料ガス流路3の上流側を向く加熱部材9の端部、及び燃料ガス流路3の下流側を向く加熱部材9の端部の両方に、保護膜17が設けられてもよい。図17は複数配置された加熱部材9の第1部分93で保護膜17を設けた例を示す。
FIG. 17 is a view showing a part of the
A
<第5実施形態>
第5実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
Fifth Embodiment
A fifth embodiment will be described. In the following description, the component parts identical or equivalent to those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
図18は、本実施形態に係る加熱部材9または保炎部材8の一例を示す側面図である。図19は、本実施形態に係る加熱部材または保炎部材の一例を示す斜視図である。以降、加熱部材9として説明を行うが、二次空気Gbにより温度上昇させる保炎部材8としても同様である。
FIG. 18 is a side view showing an example of the
本実施形態において、加熱部材9は、燃料ガス流路3に配置される第5部分95と、二次空気流路6に配置される第6部分96とを含み、二次空気Gbによって加熱される。
In the present embodiment, the
すなわち、本実施形態においては、加熱部材9の第5部分95の断面形状が長手方向(図18では縦方向)で異なっている。加熱部材9の第5部分95の長手方向(図18では縦方向)の長さが長い場合に、第6部分96からの伝熱距離が長くなるために、第5部分95は温度分布が出来易くなることを改善するものである。
二次空気Gbによって加熱された加熱部材9の第5部分95によって加熱された燃料ガスGaが、保炎部材8に供給される。これにより、第5部分95により予熱され、保炎部材8おける着火と火炎の生成が促進される。また、第6部分96は流線形に成形されていて、二次空気Gbの流れを妨げないので、圧力損失を増加させなくてすむ。
That is, in the present embodiment, the cross-sectional shape of the
The fuel gas Ga heated by the
図18及び図19に示す例においては、軸方向に延びる第6部分96の表面積は、第5部分95の縦方向に直交する断面積よりも大きい。これにより、二次空気流路6において、第6部分96と二次空気Gbとの接触する伝熱面積が増大するので、第5部分95へと伝熱する熱量の入熱を確保できて、第5部分95を効率良く加熱することができる。なお、加熱部材9の第5部分95の長手方向と軸方向と直交する他方向(図19では横方向)において、第6部分96の横方向寸法を、第5部分95の横方向寸法よりも大きくして、第6部分96の表面積をさらに増加させてもよい。
In the example shown in FIGS. 18 and 19, the surface area of the axially extending
また、図18及び図19に示す例においては、第5部分95は、長手方向に断面積が異なる棒状である。第5部分95は、燃料ガス流路3の断面において燃料ガス流路3の第1の中心面付近にある第1部位9Aと、第1部位9Aよりも第1の中心面から離れている第2部位9Bと、を含む。第1部位9Aは、第2部位9Bよりも縦方向に直交する断面積が大きく、すなわち9Aが太い形状をなす。第2部位9Bより第1部位9Aへ向かって、縦方向に直交する断面積が徐々に大きくなるとさらに好ましい。
Moreover, in the example shown in FIG.18 and FIG.19, the
一方、第2部位9Bは、第1部位9Aよりも第6部分96に近い位置にあり、第5部分95においては、第2部位9Bが加熱された後、第1部位9Aが加熱される。ここで、第2部位9Bより伝熱距離が遠ざかるにつれて、第1部位9Aへと縦方向に直交する断面積が増加する。このため、第2部位9Bよりも伝熱距離が長くなるために伝熱され難い第1部位9Aへの伝熱が確保され、第1部位9Aへの伝熱特性を改善することができる。第1部位9Aを第2部位9Bよりも断面積を段階的に大きくすることによって、第5部分95の温度の均一化を図ることができる。
On the other hand, the
従い、二次空気Gbより第6部分96を経由して、第2部位9Bより第1部位9Aへと伝熱するにあたり、縦方向断面積が段階的に大きくなるので、第2部位9Bより伝熱距離が長い第1部位9Aの温度は、第2部位9Bの温度近くまで高く昇温することが可能となる。
Accordingly, when the heat is transferred from the
さらに、燃料ガス流路3の第1の中心面に近い中央部における、燃料ガスGaと第5部分95(第1部位9A)との接触伝熱面積が増加するので、燃料ガスGaと第5部分95の第1部位9Aとの伝熱特性が向上し、第1の中心面付近の燃料ガスGaがより高温へと昇温されて、燃料ガス流路3の第1の中心面に近い中央部で確実に着火する。これにより、内部保炎がさらに安定して実現される。
Furthermore, the contact heat transfer area between the fuel gas Ga and the fifth portion 95 (
1 燃焼バーナ
2 燃料ガス噴射口
3 燃料ガス流路
4 燃料ノズル
5 二次空気噴射口
6 二次空気流路
7 二次空気ノズル
8 保炎部材
9 加熱部材
13 内面
15A 第1傾斜面
15B 第2傾斜面
15C 曲面
15D 平面
17 保護膜
20 補助空気噴射口
21 補助空気流路
22 補助空気ノズル
71 二次空気ノズル第1内面
72 二次空気ノズル第2内面
81 第3部分
82 第4部分
91 第1部分
92 第2部分
93 第1部分
94 第2部分
95 第5部分
96 第6部分
100 ボイラ
110 火炉
111 燃焼室
112 煙道
113 排ガス流路
114 エアヒータ
120 燃焼装置
121 微粉炭供給装置
122 空気供給装置
123 微粉炭機
124 微粉炭供給管
125 送風機
126 風箱
127 空気供給管
131 第1内面
132 第2内面
133 第3内面
134 第4内面
140 蒸気発生装置
141 過熱器
142 再熱器
143 節炭器
AX 中心軸
D 所定距離
Ga 燃料ガス
Gb 二次空気
Gd 補助空気
P1 第1位置
P2 第2位置
θ 角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (14)
前記燃料ガス噴射口の周囲に配置され二次空気を噴射する二次空気噴射口と、前記二次空気噴射口が設けられた端部を含む二次空気流路とを有する二次空気ノズルと、
前記燃料ガス噴射口より前記燃料ガスの上流側の前記燃料ガス流路内に配置される保炎部材と、
前記燃料ガス流路において前記保炎部材よりも前記燃料ガス流路の上流に配置される加熱部材と、を備え、
前記加熱部材は、前記燃料ガス流路に設置される第1部分と、前記二次空気流路に配置される第2部分とを含み、前記二次空気によって前記加熱部材が加熱され、
前記保炎部材は、前記燃料ガス流路に設置される第3部分と、前記二次空気流路に配置される第4部分とを含み、前記二次空気によって前記保炎部材が加熱される、
燃焼バーナ。 A fuel nozzle having a fuel gas injection port for injecting a fuel gas in which carbon-containing solid fuel and primary air are mixed, and a fuel gas flow path including an end provided with the fuel gas injection port;
A secondary air nozzle having a secondary air injection port disposed around the fuel gas injection port and injecting secondary air, and a secondary air flow path including an end provided with the secondary air injection port; ,
A flame holding member disposed in the fuel gas flow path upstream of the fuel gas from the fuel gas injection port;
A heating member disposed upstream of the fuel gas passage in the fuel gas passage than in the flame holding member;
The heating member includes a first portion disposed in the fuel gas flow path and a second portion disposed in the secondary air flow path, and the heating member is heated by the secondary air.
The flame stabilizing member includes a third portion disposed in the fuel gas flow path and a fourth portion disposed in the secondary air flow path, and the flame stabilizing member is heated by the secondary air ,
Combustion burner.
前記第1内面と前記第2内面とは、前記第1の中心面との距離が同じであり、
前記第3内面と前記第4内面とは、前記第2の中心面との距離が同じである、
請求項1に記載の燃焼バーナ。 The fuel gas flow channel has a first inner surface with respect to a first central surface including the central axis of the fuel gas flow channel and a second central surface orthogonal to the first central surface and including the central axis, A second inner surface opposite to the first inner surface sandwiching the first central surface, a third inner surface orthogonal to the first inner surface, and a second inner surface opposite to the third inner surface sandwiching the second central surface Surrounded by 4 inner surfaces,
The first inner surface and the second inner surface have the same distance to the first central surface,
The third inner surface and the fourth inner surface have the same distance to the second central surface,
The combustion burner according to claim 1.
請求項2に記載の燃焼バーナ。 The angle between the inner surface of the secondary air nozzle of the secondary air flow path and the first center plane is 0 ° or more and 30 ° or less.
The combustion burner according to claim 2.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の燃焼バーナ。 A plurality of the first portions of the heating member are disposed at predetermined intervals in a direction orthogonal to a central axis of the fuel gas flow channel.
The combustion burner according to any one of claims 1 to 3.
前記第1軸方向に関して、前記第1群の前記第1部分と前記第2群の前記第1部分とは、異なる位置に配置される、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の燃焼バーナ。 The heating member includes a first group including a plurality of first portions spaced apart in a first axial direction orthogonal to a central axis of the fuel gas flow path, and a direction parallel to the central axis, And a second group disposed at a position different from the first group,
The first portion of the first group and the first portion of the second group are disposed at different positions with respect to the first axial direction.
The combustion burner according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の燃焼バーナ。 The surface area of the second portion of the heating member is greater than the cross-sectional area orthogonal to the longitudinal direction of the first portion,
The combustion burner according to any one of claims 1 to 5.
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の燃焼バーナ。 It has a protective film provided on the outer surface of at least one of the heating member and the flame holding member facing at least the upstream side of the fuel gas flow path and protecting at least one of the heating member and the flame holding member from pulverized coal. ,
The combustion burner as described in any one of Claims 1-6.
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の燃焼バーナ。 The outer surface of the flame stabilizing member is inclined with respect to a virtual line parallel to the central axis of the fuel gas flow path such that the distance to the virtual line increases in a direction toward the downstream side of the fuel gas flow path And a second inclined surface which is inclined such that a distance to the first inclined surface increases in a direction toward the downstream side of the fuel gas channel.
The combustion burner as described in any one of Claims 1-7.
前記第1部分は、前記第1部分の一端部分と他端部分との中間位置にある第1部位と、前記第1部分の前記一端部分及び前記他端部分のそれぞれと前記第2部分とを接続する第2部位と、を含み、
前記第2部分の表面積は、前記第1部分の長手方向に直交する断面積よりも大きく、
前記第1部分の長手方向に直交する断面において、前記第2部位の断面積より前記第1部位の断面積が大きい、
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の燃焼バーナ。 The first portion is rod-shaped,
The first portion is a first portion located at an intermediate position between one end portion and the other end portion of the first portion, and each of the one end portion and the other end portion of the first portion and the second portion. And a second part to be connected,
The surface area of the second portion is larger than the cross-sectional area orthogonal to the longitudinal direction of the first portion,
In a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the first portion, a cross section of the first portion is larger than a cross section of the second portion,
A combustion burner according to any one of the preceding claims.
請求項9に記載の燃焼バーナ。 The first portion is rod-shaped, and in a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the first portion, the cross-sectional area gradually increases from the second portion toward the first portion.
The combustion burner according to claim 9.
前記第3部分は、前記第3部分の一端部分と他端部分との中間位置にある第1部位と、前記第3部分の前記一端部分及び前記他端部分のそれぞれと前記第4部分とを接続する第2部位と、を含み、
前記第4部分の表面積は、前記第3部分の長手方向に直交する断面積よりも大きく、
前記第3部分の長手方向に直交する断面において、前記第2部位の断面積より前記第1部位の断面積が大きい、
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の燃焼バーナ。 The third portion is rod-shaped,
The third portion includes a first portion located at an intermediate position between one end portion and the other end portion of the third portion, and each of the one end portion and the other end portion of the third portion and the fourth portion. And a second part to be connected,
The surface area of the fourth portion is larger than the cross-sectional area orthogonal to the longitudinal direction of the third portion,
In the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the third portion, the cross sectional area of the first portion is larger than the cross sectional area of the second portion,
A combustion burner according to any one of the preceding claims.
請求項11に記載の燃焼バーナ。 The third portion is rod-shaped, and in a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the third portion, the cross-sectional area gradually increases from the second portion toward the first portion.
A combustion burner according to claim 11.
二次空気ノズルの二次空気流路に、二次空気を供給して、前記燃料ガス噴射口の周囲に配置された前記二次空気ノズルの二次空気噴射口から前記二次空気を噴射することと、
前記燃料ガス流路に配置される第1部分と、前記二次空気流路に配置される第2部分とを有し、前記二次空気によって前記第2部分を加熱することで前記第1部分が昇温される加熱部材で、前記燃料ガスを予熱することと、
前記燃料ガス流路において前記第1部分よりも前記燃料ガス流路の下流において前記燃料ガス噴射口より前記燃料ガスの上流側に配置され、前記燃料ガス流路に配置される第3部分と、前記二次空気流路に配置される第4部分とを有し、前記二次空気によって前記第4部分を加熱することで前記第3部分が昇温される保炎部材に、前記加熱部材で予熱された前記燃料ガスを供給することと、
前記保炎部材により、前記燃料ガス流路内で内部保炎状態とすることと、
を含む燃料ガスの燃焼方法。 The fuel gas passage of the fuel nozzle toward the fuel gas injection port, the supplied fuel gas that is a mixture of carbon-containing solid fuel and primary air, injecting the fuel gas from the fuel gas injection port of the fuel nozzle When,
The secondary air is supplied to the secondary air flow path of the secondary air nozzle, and the secondary air is injected from the secondary air injection port of the secondary air nozzle disposed around the fuel gas injection port. And
The first portion includes a first portion disposed in the fuel gas flow path and a second portion disposed in the secondary air flow path, and the second portion is heated by the secondary air. Preheating the fuel gas with a heating member, the temperature of which is increased;
A third portion disposed downstream of the fuel gas flow passage downstream of the fuel gas flow passage with respect to the first portion and in the fuel gas flow passage upstream of the fuel gas injection port and disposed in the fuel gas flow passage; A flame stabilizing member having a fourth portion disposed in the secondary air flow path, wherein the third portion is heated by heating the fourth portion with the secondary air; Supplying the preheated fuel gas;
Internal flame holding state in the fuel gas flow path by the flame holding member;
Fuel gas combustion method including:
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