JP6715026B2

JP6715026B2 - boiler

Info

Publication number: JP6715026B2
Application number: JP2016032495A
Authority: JP
Inventors: 章泰岡元; 和貴小原; 田中　隆一郎; 隆一郎田中; 義倫山崎
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2016-02-23
Filing date: 2016-02-23
Publication date: 2020-07-01
Anticipated expiration: 2036-02-23
Also published as: JP2017150712A

Description

本発明は、石油コークスバーナを有するボイラに関する。 The present invention relates to a boiler having a petroleum coke burner.

石炭焚きボイラ等、微粉炭等の固形燃料を燃焼させるボイラは、固体燃料バーナ（固形燃料を噴射するバーナ）から火炉内に固形燃料を噴射し、火炉内で固形燃料を燃焼させる。燃料を燃焼させるボイラ、特に固形燃料を燃焼させるボイラでは、燃焼の未燃分または燃焼した灰等がクリンカ（スラグ）として火炉の壁面に付着する。 Boilers that burn solid fuel such as coal-fired boilers such as pulverized coal inject solid fuel into a furnace from a solid fuel burner (burner that injects solid fuel), and burn the solid fuel in the furnace. In a boiler that burns fuel, in particular, a boiler that burns solid fuel, unburned components of combustion or burned ash adhere to the wall surface of the furnace as clinker (slag).

ここで、燃料として石油コークス（ＰＣ：Petroleum Coke）を燃焼させる石油コークスバーナを有するボイラがある。石油コークスバーナは、運転時にスラグが火炉の壁面やバーナに付着しやすい。石油コークスバーナを有するボイラは、バーナ及びバーナの周辺部に付着するスラグが多くなると、運転効率が下がった状態で運転することになる。また、バーナ及びバーナの周辺部に付着したスラグが燃料の供給や、空気の供給、点火の制御に障害となる恐れもある。または、メンテナンスのために運転を停止すると、運転できる期間が短くなり運転効率も低下する。さらには、バーナ及びバーナの周辺部に付着したスラグは、冷却されると硬化して凝固するので、メンテナンス時でのスラグ除去は容易ではなくなる。特許文献１には、スラッギング抑制剤と冷媒を注入する方法が記載されている。 Here, there is a boiler having a petroleum coke burner that burns petroleum coke (PC) as fuel. In the petroleum coke burner, slag tends to adhere to the wall of the furnace and the burner during operation. A boiler having a petroleum coke burner will be operated in a state in which the operating efficiency is lowered when the burner and the slag adhering to the peripheral portion of the burner increase. Further, the burner and the slag attached to the peripheral portion of the burner may hinder the fuel supply, the air supply, and the ignition control. Alternatively, if the operation is stopped for maintenance, the operation period becomes shorter and the operation efficiency also decreases. Further, since the burner and the slag attached to the peripheral portion of the burner are hardened and solidified when cooled, it is not easy to remove the slag during maintenance. Patent Document 1 describes a method of injecting a slagging inhibitor and a refrigerant.

特開昭６２−７７５０８号公報JP-A-62-77508

しかしながら、特許文献１に記載の装置のように、スラッギング抑制剤を供給する構造では、投入するスラッギング抑制剤が必要となる。また、燃焼領域の酸素濃度を低下させることで、スラグの付着を抑制することができるが、酸素濃度が低下すると石油コークスバーナでの石油コークスの燃焼条件が悪化し、火炉内での燃焼状態が悪化してしまう。 However, in the structure that supplies the slagging suppressor as in the device described in Patent Document 1, the slagging suppressor to be added is required. Also, by reducing the oxygen concentration in the combustion region, it is possible to suppress the adhesion of slag, but when the oxygen concentration decreases, the combustion conditions of petroleum coke in the petroleum coke burner deteriorate, and the combustion state in the furnace It gets worse.

本発明は、上述した課題を解決するものであり、火炉内の燃焼状態の悪化を抑制しつつ、スラグの付着を抑制することができるボイラを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide a boiler that can suppress the adhesion of slag while suppressing the deterioration of the combustion state in the furnace.

上記の目的を達成するためにボイラは、火炉と、火炉の壁面に設置され、一方の先端部側が前記火炉内を向き、他方の基部側が前記火炉の外側へと延在し、前記火炉に石油コークスを噴射する石油コークスバーナと、前記石油コークスバーナの前記基部側の端部に接続し、前記石油コークスバーナに空気を供給する風箱と、を有するバーナユニットと、前記バーナユニットから火炉内に噴射された燃料と空気が燃焼されることで生成される燃焼ガスと熱交換を行って熱を回収する熱交換器と、前記石油コークスバーナの側面から、前記石油コークスバーナに向けて、前記熱交換器の下流側を流れる排ガスを供給するバーナ保護空気供給部を備える排ガス供給装置と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a boiler is installed in a furnace and a wall surface of the furnace, one tip end side faces the inside of the furnace, the other base side extends to the outside of the furnace, and the petroleum oil in the furnace. A petroleum coke burner that injects coke, and a burner unit having a wind box that is connected to the end of the petroleum coke burner on the base side and supplies air to the petroleum coke burner, and from the burner unit into the furnace. From the side of the petroleum coke burner, a heat exchanger that recovers heat by exchanging heat with the combustion gas generated by the combustion of the injected fuel and air, and the heat from the side of the petroleum coke burner. An exhaust gas supply device provided with a burner protective air supply unit for supplying exhaust gas flowing on the downstream side of the exchanger.

ボイラは、排ガス供給装置で石油コークスバーナの側面から排ガスを供給することで、石油コークスバーナの近傍に酸素濃度が低い排ガスを供給することができる。これにより、石油コークスバーナにスラグが付着することを抑制できる。また、石油コークスバーナにスラグが付着しても排ガスで吹き飛ばすことができる。さらに、排ガスを石油コークスバーナの側面から石油コークスバーナに向けて供給することで、石油コークスバーナが石油コークスを噴射する向きとは異なる向きで排ガスを吹き付けることができ、石油コークスを燃焼する領域の酸素濃度の低下を抑制することができる。これにより、火炉内の燃焼状態の悪化を抑制しつつ、スラグの付着を抑制することができる。 The boiler can supply the exhaust gas having a low oxygen concentration to the vicinity of the petroleum coke burner by supplying the exhaust gas from the side surface of the petroleum coke burner with the exhaust gas supply device. This can prevent the slag from adhering to the petroleum coke burner. Further, even if slag adheres to the petroleum coke burner, it can be blown off by the exhaust gas. Furthermore, by supplying the exhaust gas from the side of the petroleum coke burner to the petroleum coke burner, the exhaust gas can be blown in a direction different from the direction in which the petroleum coke burner injects the petroleum coke, and the area of the region where the petroleum coke burns A decrease in oxygen concentration can be suppressed. Thereby, the adhesion of slag can be suppressed while suppressing the deterioration of the combustion state in the furnace.

前記バーナ保護空気供給部は、前記石油コークスバーナに向けて排ガスを供給する供給口を有し、前記供給口は、前記石油コークスバーナの先端の外周面が鉛直方向上側を向いている部分と重なる位置または重なる位置よりも鉛直方向上側に配置されていることが好ましい。これにより、石油コークスバーナの上面にスラグが堆積することを抑制することができる。また、石油コークスバーナの中心からずれた位置に供給口を設けることで、石油コークスを燃焼する領域の酸素濃度の低下をより確実に抑制することができる。これにより、火炉内の燃焼状態の悪化を抑制しつつ、スラグの付着を抑制することができる。 The burner protective air supply unit has a supply port for supplying exhaust gas toward the petroleum coke burner, and the supply port overlaps with a portion where the outer peripheral surface of the tip of the petroleum coke burner faces upward in the vertical direction. It is preferably arranged vertically above the position or the overlapping position. This can suppress the accumulation of slag on the upper surface of the petroleum coke burner. Further, by providing the supply port at a position deviated from the center of the petroleum coke burner, it is possible to more reliably suppress the decrease in oxygen concentration in the region where the petroleum coke burns. Thereby, the adhesion of slag can be suppressed while suppressing the deterioration of the combustion state in the furnace.

また、前記バーナユニットは、前記火炉内に旋回する火炎を形成し、前記バーナ保護空気供給部は、前記石油コークスバーナの前記火炎の旋回方向上流側の側面から前記排ガスを供給することが好ましい。これにより、火炉内の空気の流れに沿って排ガスを供給することができる。 Further, it is preferable that the burner unit forms a flame that swirls in the furnace, and the burner protective air supply unit supplies the exhaust gas from a side surface of the petroleum coke burner on an upstream side in a swirling direction of the flame. Thereby, the exhaust gas can be supplied along the flow of air in the furnace.

また、前記排ガス供給装置が供給する排ガスは、酸素濃度が０％以上４％以下であることが好ましい。これにより、スラグの付着をより確実に抑制することができる。 The exhaust gas supplied by the exhaust gas supply device preferably has an oxygen concentration of 0% or more and 4% or less. As a result, it is possible to more reliably suppress the adhesion of slag.

また、前記火炉の壁面の前記バーナユニットよりも燃焼ガスの流れ方向下流側に配置され、前記火炉内に追加空気を供給する追加空気ノズルを有し、前記排ガス供給装置は、前記追加空気ノズルの、前記追加空気ノズルが設置されている壁面と角を形成する隣接壁面のうち最も近い隣接壁面側に配置され、前記隣接壁面に向けて排ガスを供給する追加空気ノズル保護空気供給部を有することが好ましい。これにより、追加空気ノズルの周囲の壁面にスラグが付着することを抑制できる。 Further, it is arranged on the downstream side in the combustion gas flow direction of the burner unit on the wall surface of the furnace, and has an additional air nozzle for supplying additional air into the furnace, and the exhaust gas supply device is the additional air nozzle. An additional air nozzle protective air supply unit that is disposed on the closest adjacent wall surface side among the adjacent wall surfaces forming an angle with the wall surface on which the additional air nozzle is installed and that supplies exhaust gas toward the adjacent wall surface. preferable. This can prevent the slag from adhering to the wall surface around the additional air nozzle.

本発明によれば、火炉内の燃焼状態の悪化を抑制しつつ、スラグの付着を抑制することができる。 According to the present invention, the adhesion of slag can be suppressed while suppressing the deterioration of the combustion state in the furnace.

図１は、本実施形態のボイラを示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the boiler of the present embodiment. 図２は、バーナユニットを火炉側から見た概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the burner unit viewed from the furnace side. 図３は、バーナユニットの一部の側面図である。FIG. 3 is a side view of a part of the burner unit. 図４は、火炉の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of the furnace. 図５は、追加空気ノズルと追加空気ノズル保護空気供給部とを示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing an additional air nozzle and an additional air nozzle protective air supply unit.

以下に添付図面を参照して、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 will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present invention is not limited to this embodiment, and when there are a plurality of embodiments, the present invention also includes those configured by combining the embodiments.

図１は、紙面の上下方向が鉛直方向上下方向を示している。以降の説明で、上や上方とは鉛直方向上側を示し、下や下方とは鉛直方向下側を示すものである。図１は、本実施形態のボイラを示す概略構成図である。本実施形態のボイラ１０は、油焚きボイラを石油コークス焚きが出来るボイラとしたボイラである。油焚きボイラは、流体燃料としての重油または、軽油、石炭のスラリーなどを燃料として用いる。油焚きボイラは、油バーナから液体燃料を噴霧媒体としての蒸気（または、高圧空気、高圧ガス、可燃性ガスなど）により微粒化させて噴霧し、火炉内で燃焼させ、この燃焼により発生した熱を回収することが可能なボイラである。また、石油コークス焚きボイラは、石油コークス（PC：Petroleum Coke）を燃料として用いる。石油コークス焚きボイラは、石油コークスを粉砕して微粒化し、微粒化した石油コークスを搬送空気（一次空気）で石油コークスバーナから火炉内に噴霧し、火炉内で燃焼させ、この燃焼により発生した熱を回収することが可能なボイラである。 In FIG. 1, the vertical direction of the paper surface is the vertical vertical direction. In the following description, the upper side and the upper side refer to the upper side in the vertical direction, and the lower side and the lower side refer to the lower side in the vertical direction. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the boiler of the present embodiment. The boiler 10 of the present embodiment is a boiler in which an oil-fired boiler is a boiler capable of burning petroleum coke. The oil-fired boiler uses heavy oil or light oil as fluid fuel, slurry of coal, or the like as fuel. Oil-fired boilers atomize liquid fuel from an oil burner with steam (or high-pressure air, high-pressure gas, flammable gas, etc.) as a spray medium, atomize it, burn it in a furnace, and generate the heat generated by this combustion. It is a boiler that can recover Further, a petroleum coke-fired boiler uses petroleum coke (PC) as a fuel. A petroleum coke-fired boiler pulverizes petroleum coke into fine particles, atomizes the finely divided petroleum coke from the petroleum coke burner into the furnace with carrier air (primary air), and burns it in the furnace to generate the heat generated by this combustion. It is a boiler that can recover

本実施形態において、図１に示すように、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とを有する。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を構成する火炉壁の下部に燃焼装置１２が設けられている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the boiler 10 is a conventional boiler and has a furnace 11 and a combustion device 12. The furnace 11 has a hollow rectangular tube shape and is installed along the vertical direction. A combustion device 12 is provided below a furnace wall constituting the furnace 11.

燃焼装置１２は、複数のバーナユニット２０を有する。バーナユニット２０は、火炉１１の壁面に装着されている。バーナユニット２０は、例えば、火炉１１の四角筒の４隅に配置されている。また、バーナユニット２０は、火炉１１の四角筒の４つの面のそれぞれに配置してもよいし、対向する２面に配置してもよい。 The combustion device 12 has a plurality of burner units 20. The burner unit 20 is attached to the wall surface of the furnace 11. The burner unit 20 is arranged at, for example, four corners of a square tube of the furnace 11. Further, the burner unit 20 may be arranged on each of the four surfaces of the square cylinder of the furnace 11, or may be arranged on two opposite surfaces.

以下、図１から図４を用いてバーナユニット２０について説明する。図２は、バーナユニットを火炉側から見た概略構成図である。図３は、バーナユニットの一部の側面図である。図４は、火炉の断面図である。バーナユニット２０は、複数の油バーナ２１と、複数の石油コークスバーナ（ＰＣバーナ）３１と、風箱４４と、上部空気ノズル４６と、下部空気ノズル４８と、を有する。本実施形態のバーナユニット２０は、図４に示すように、火炉１１の四角筒の４つの面のそれぞれに配置されている。 The burner unit 20 will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the burner unit viewed from the furnace side. FIG. 3 is a side view of a part of the burner unit. FIG. 4 is a sectional view of the furnace. The burner unit 20 includes a plurality of oil burners 21, a plurality of petroleum coke burners (PC burners) 31, a wind box 44, an upper air nozzle 46, and a lower air nozzle 48. As shown in FIG. 4, the burner unit 20 of the present embodiment is arranged on each of the four surfaces of the square tube of the furnace 11.

複数の油バーナ２１は、図１及び図２に示すように、バーナユニット２０の延在方向と、火炉１１の壁面の延在方向が直交するよう鉛直方向に並んでいる。油バーナ２１は、一列で配置されている。油バーナ２１は、隣接する油バーナ２１と隙間を空けて配置されている。本実施形態のバーナユニット２０は、４つの油バーナ２１を配置した例としたが、その数は限定されない。 As shown in FIGS. 1 and 2, the plurality of oil burners 21 are arranged in the vertical direction such that the extending direction of the burner unit 20 and the extending direction of the wall surface of the furnace 11 are orthogonal to each other. The oil burners 21 are arranged in a line. The oil burner 21 is arranged with a gap from the adjacent oil burner 21. The burner unit 20 of the present embodiment is an example in which four oil burners 21 are arranged, but the number is not limited.

油バーナ２１は、油バーナガン５４が燃料油供給配管２２を介して燃料油供給源２３に連結されており、燃料油供給配管２２に燃料供給量を調整可能な流量調整弁２４が設けられている。また、各油バーナ２１の油バーナガン５４は、蒸気供給配管２５を介して蒸気供給源２６に連結されており、蒸気供給配管２５に蒸気供給量を調整可能な流量調整弁２７が設けられている。 In the oil burner 21, an oil burner gun 54 is connected to a fuel oil supply source 23 via a fuel oil supply pipe 22, and the fuel oil supply pipe 22 is provided with a flow rate adjusting valve 24 capable of adjusting the fuel supply amount. .. The oil burner gun 54 of each oil burner 21 is connected to a steam supply source 26 via a steam supply pipe 25, and the steam supply pipe 25 is provided with a flow rate adjusting valve 27 capable of adjusting a steam supply amount. ..

油バーナ２１は、図３に示すように、先端部５１と基部５２とを有する。先端部５１は、基部５２の火炉１１側の端部に配置されている。先端部５１は、基部５２の軸線方向に対して鉛直上下方向に噴出し方向が変わるよう、つまり、水平方向に軸線に直交するよう設けた図示しない軸を支点として先端部５１からの噴出しの向きを回転可能な状態で基部５２に支持されている。先端部５１は、先端に向かうほどつまり基部５２から離れるほど上部補助空気コンパートメント（空気通路）５７と下部補助空気コンパートメント（空気通路）５８の開口径が小さくなる。つまり先端部５１は、絞りが設けられている。油バーナ２１は、先端部５１と基部５２に延在して設けられた、油バーナガン５４と燃焼用二次空気ノズル５６と、上部補助空気コンパートメント５７と、下部補助空気コンパートメント５８と、を有し、さらにダンパーと、点火トーチ６０（図２参照）と、を有する。油バーナガン５４は、燃料である液体燃料を火炉１１の内部に噴霧する。燃焼用二次空気ノズル５６は、油バーナガン５４の周囲に設けられた流路であり、火炉１１の外側の端部が風箱４４と接続している。燃焼用二次空気ノズル５６は、風箱４４から供給された燃焼用の空気を火炉１１の内部に供給する。上部補助空気コンパートメント５７は、燃焼用二次空気ノズル５６の鉛直方向上側に配置されている。上部補助空気コンパートメント５７は、火炉１１の外側の端部が風箱４４と接続されている。上部補助空気コンパートメント５７は、風箱４４から供給された空気を火炉１１の内部に供給する。下部補助空気コンパートメント５８は、燃焼用二次空気ノズル５６の鉛直方向下側に配置されている。下部補助空気コンパートメント５８は、火炉１１の外側の端部が風箱４４と接続されている。下部補助空気コンパートメント５８は、風箱４４から供給された空気を火炉１１の内部に供給する。 As shown in FIG. 3, the oil burner 21 has a tip portion 51 and a base portion 52. The tip 51 is arranged at the end of the base 52 on the furnace 11 side. The tip portion 51 has a jetting direction that changes vertically in the vertical direction with respect to the axial direction of the base portion 52, that is, the jetting from the tip portion 51 is performed with a shaft (not shown) provided so as to be orthogonal to the axis line in the horizontal direction as a fulcrum. It is supported by the base 52 in a rotatable state. As for the tip portion 51, the opening diameters of the upper auxiliary air compartment (air passage) 57 and the lower auxiliary air compartment (air passage) 58 become smaller toward the tip, that is, as the distance from the base portion 52 increases. That is, the tip portion 51 is provided with a diaphragm. The oil burner 21 has an oil burner gun 54, a secondary air nozzle 56 for combustion, an upper auxiliary air compartment 57, and a lower auxiliary air compartment 58, which are provided to extend to the tip portion 51 and the base portion 52. Further, it has a damper and an ignition torch 60 (see FIG. 2). The oil burner gun 54 sprays liquid fuel, which is fuel, into the interior of the furnace 11. The combustion secondary air nozzle 56 is a flow path provided around the oil burner gun 54, and the outer end of the furnace 11 is connected to the wind box 44. The combustion secondary air nozzle 56 supplies the combustion air supplied from the wind box 44 to the inside of the furnace 11. The upper auxiliary air compartment 57 is arranged vertically above the combustion secondary air nozzle 56. The upper auxiliary air compartment 57 is connected to the wind box 44 at the outer end of the furnace 11. The upper auxiliary air compartment 57 supplies the air supplied from the wind box 44 to the inside of the furnace 11. The lower auxiliary air compartment 58 is arranged vertically below the combustion secondary air nozzle 56. The lower auxiliary air compartment 58 is connected to the wind box 44 at the outer end of the furnace 11. The lower auxiliary air compartment 58 supplies the air supplied from the wind box 44 to the inside of the furnace 11.

ダンパー５９は、燃焼用二次空気ノズル５６内に設けられている。ダンパー５９は、流路抵抗を変化できる機構つまり、可変抵抗であり、例えば、回転することで流路を塞ぐ面積を変化させることができる板部材である。ダンパー５９は、設置されている燃焼用二次空気ノズル５６の流路抵抗を調整することで、燃焼用二次空気ノズル５６から排出される燃焼用二次空気の量を調整する。なお、ダンパー５９は、上部補助空気コンパートメント５７と、下部補助空気コンパートメント５８とにも設けてもよい。ダンパー５９は、燃焼用二次空気ノズル５６と、上部補助空気コンパートメント５７と、下部補助空気コンパートメント５８とに分離する前の部分の油バーナ２１と風箱４４との接続部に設けてもよい。 The damper 59 is provided in the secondary air nozzle 56 for combustion. The damper 59 is a mechanism that can change the flow path resistance, that is, a variable resistance, and is, for example, a plate member that can change the area that closes the flow path by rotating. The damper 59 adjusts the flow path resistance of the installed secondary combustion air nozzle 56 to adjust the amount of secondary combustion air discharged from the secondary combustion air nozzle 56. The damper 59 may also be provided in the upper auxiliary air compartment 57 and the lower auxiliary air compartment 58. The damper 59 may be provided at the connecting portion between the oil burner 21 and the wind box 44 in a portion before being separated into the secondary combustion air nozzle 56, the upper auxiliary air compartment 57, and the lower auxiliary air compartment 58.

点火トーチ６０は、燃焼用二次空気ノズル５６に配置されている。点火トーチ６０は、油バーナガン５４から噴射させる燃料を着火する。 The ignition torch 60 is arranged in the secondary air nozzle 56 for combustion. The ignition torch 60 ignites the fuel injected from the oil burner gun 54.

本実施形態では、複数のＰＣバーナ３１は、図２に示すように、油バーナ２１の鉛直方向下側に隣接して配置されている。３つのＰＣバーナ３１は、油バーナ２１の間に配置され、１つのＰＣバーナ３１は、鉛直方向最も下側の油バーナ２１の下に配置されている。ＰＣバーナ３１の数量と、油バーナ２１の数量と鉛直方向の最上側と最下側に設置されるバーナの種類を特定するものではなく、適宜選択されるものである。 In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the plurality of PC burners 31 are arranged adjacent to the lower side of the oil burner 21 in the vertical direction. The three PC burners 31 are arranged between the oil burners 21, and one PC burner 31 is arranged below the oil burner 21 which is the lowermost in the vertical direction. The number of the PC burners 31, the number of the oil burners 21, and the types of the burners installed on the uppermost and lowermost sides in the vertical direction are not specified, but are appropriately selected.

ＰＣバーナ３１は、図３に示すように、先端部６１と基部６２とを有する。先端部６１は、基部６２の火炉１１側の端部に配置されている。先端部６１は、基部６２の軸線方向に対して鉛直上下方向に噴出し方向が変わるよう、つまり、水平方向に軸線が直交するよう設けた図示しない軸を支点として回転可能な状態で基部６２に支持されている。先端部６１は、先端に向かうほど、つまり基部６２から離れるほど開口径が小さくなる。つまり先端部６１は、上部補助空気コンパートメント５７と下部補助空気コンパートメント５８に絞りが設けられている。ＰＣバーナ３１は、先端部６１と基部６２に延在して設けられた、ＰＣ燃料ノズル６４と燃焼用二次空気ノズル６６とを有する。ＰＣ燃料ノズル６４は、燃料である石油コークスと石油コークスを搬送する搬送空気である一次空気とを火炉１１の内部に噴霧する。燃焼用二次空気ノズル６６は、ＰＣ燃料ノズル６４の周囲に設けられた流路であり、火炉１１の外側の端部が風箱４４と接続している。燃焼用二次空気ノズル６６は、風箱４４から供給された空気を火炉１１の内部に供給する。 As shown in FIG. 3, the PC burner 31 has a tip portion 61 and a base portion 62. The tip portion 61 is arranged at the end of the base portion 62 on the furnace 11 side. The tip portion 61 is attached to the base portion 62 in such a manner that the ejection direction is changed in the vertical vertical direction with respect to the axial direction of the base portion 62, that is, the tip portion 61 is rotatable about an axis (not shown) provided so that the axis line is orthogonal to the horizontal direction. It is supported. The distal end portion 61 has a smaller opening diameter as it goes toward the distal end, that is, as it moves away from the base portion 62. That is, the tip portion 61 is provided with a throttle in the upper auxiliary air compartment 57 and the lower auxiliary air compartment 58. The PC burner 31 has a PC fuel nozzle 64 and a combustion secondary air nozzle 66 that are provided so as to extend to the tip portion 61 and the base portion 62. The PC fuel nozzle 64 sprays petroleum coke, which is fuel, and primary air, which is carrier air that conveys petroleum coke, into the furnace 11. The secondary air nozzle 66 for combustion is a flow path provided around the PC fuel nozzle 64, and the outer end of the furnace 11 is connected to the wind box 44. The secondary air nozzle 66 for combustion supplies the air supplied from the wind box 44 to the inside of the furnace 11.

ＰＣバーナ３１は、図１に示すように、石油コークス供給配管（ＰＣ供給配管）３２を介して石油コークス供給源（ＰＣ供給源）３３に連結されている。ＰＣ供給源３３は、ＰＣ供給配管３２を介してＰＣバーナ３１に石油コークスを供給する。ＰＣ供給源３３は、微粒化した石油コークスを空気搬送でＰＣ供給配管３２に供給する。例えば、石油コークスを貯留するバンクと、石油コークスを粉砕する粉砕機（ミル）と、を有し、バンクに貯留された石油コークスを粉砕機で粉砕して、微粒化した石油コークスを空気搬送でＰＣ供給配管３２に供給する。複数のＰＣバーナ３１に石油コークスを供給してもよいし、ＰＣバーナ３１毎に別々に設けてもよい。 As shown in FIG. 1, the PC burner 31 is connected to a petroleum coke supply source (PC supply source) 33 via a petroleum coke supply pipe (PC supply pipe) 32. The PC supply source 33 supplies petroleum coke to the PC burner 31 via the PC supply pipe 32. The PC supply source 33 supplies the atomized petroleum coke to the PC supply pipe 32 by air transportation. For example, it has a bank that stores petroleum coke and a grinder (mill) that grinds petroleum coke. The petroleum coke stored in the bank is ground by a grinder, and the atomized petroleum coke is transported by air. Supply to the PC supply pipe 32. Petroleum coke may be supplied to the plurality of PC burners 31, or may be separately provided for each PC burner 31.

風箱４４は、油バーナ２１及びＰＣバーナ３１の装着位置に設けられている。風箱４４は、燃焼用二次空気ノズル５６、６６、上部補助空気コンパートメント５７及び下部補助空気コンパートメント５８の火炉１１の外側の端部と接続されている。風箱４４は、空気ダクト２９の一端部が連結されており、この空気ダクト２９は、他端部に送風機３０が装着されている。風箱４４は、空気ダクト２９から供給された空気が、燃焼用二次空気ノズル５６、６６、上部補助空気コンパートメント５７及び下部補助空気コンパートメント５８に流入する。 The wind box 44 is provided at the mounting position of the oil burner 21 and the PC burner 31. The wind box 44 is connected to the outer ends of the furnace 11 of the combustion secondary air nozzles 56, 66, the upper auxiliary air compartment 57, and the lower auxiliary air compartment 58. One end of an air duct 29 is connected to the wind box 44, and a blower 30 is attached to the other end of the air duct 29. In the wind box 44, the air supplied from the air duct 29 flows into the secondary air nozzles 56, 66 for combustion, the upper auxiliary air compartment 57 and the lower auxiliary air compartment 58.

上部空気ノズル４６は、バーナユニット２０の鉛直方向上側の端部に設けられている。本実施形態では、鉛直方向において一番上側に配置された油バーナ２１の鉛直方向上側の位置に配置されている。下部空気ノズル４８は、バーナユニット２０の鉛直方向下側の端部に設けられている。本実施形態では、鉛直方向において一番下側に配置されたＰＣバーナ３１の鉛直方向下側の位置に配置されている。上部空気ノズル４６と下部空気ノズル４８は、火炉１１側の端部が、火炉１１に露出し、火炉１１の外側の端部が風箱４４と接続されている。上部空気ノズル４６と下部空気ノズル４８は、風箱４４から供給される空気を火炉１１内に噴射する。 The upper air nozzle 46 is provided at the vertically upper end of the burner unit 20. In the present embodiment, the oil burner 21 is arranged at the upper side in the vertical direction of the oil burner 21 arranged at the uppermost side in the vertical direction. The lower air nozzle 48 is provided at the vertically lower end of the burner unit 20. In the present embodiment, the PC burner 31 is arranged at the lowermost position in the vertical direction in the vertical direction. Ends of the upper air nozzle 46 and the lower air nozzle 48 on the furnace 11 side are exposed to the furnace 11, and the outer ends of the furnace 11 are connected to the wind box 44. The upper air nozzle 46 and the lower air nozzle 48 inject the air supplied from the wind box 44 into the furnace 11.

さらに、火炉１１は、バーナユニット２０の装着位置より上方にアディショナル空気ノズル（追加空気ノズル）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３０により送られた燃焼用空気（２次空気）を空気ダクト２９から風箱４４に供給し、この風箱４４から、燃焼用二次空気ノズル５６、６６、上部補助空気コンパートメント５７及び下部補助空気コンパートメント５８に供給することができると共に、送風機３０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。 Further, the furnace 11 is provided with an additional air nozzle (additional air nozzle) 39 above the mounting position of the burner unit 20, and an end of a branch air duct 40 branched from the air duct 37 is provided in the additional air nozzle 39. It is connected. Therefore, the combustion air (secondary air) sent by the blower 30 is supplied from the air duct 29 to the wind box 44, and from this wind box 44, the combustion secondary air nozzles 56, 66, the upper auxiliary air compartment 57, and The lower auxiliary air compartment 58 can be supplied, and the combustion air (additional air) sent by the blower 30 can be supplied from the branch air duct 40 to the additional air nozzle 39.

バーナユニット２０は、ＰＣ供給源３３からＰＣ供給配管３２を通して、各ＰＣバーナ３１のＰＣ燃料ノズル６４に石油コークス及び一次空気が供給される。また、バーナユニット２０は、空気ダクト２９から排ガスと熱交換して加熱された燃焼用空気が風箱４４を介して燃焼用二次空気ノズル６６に燃焼用二次空気として供給され、かつ、上部補助空気コンパートメント５７及び下部補助空気コンパートメント５８に二次空気として供給される。ＰＣバーナ３１は、微粒化された石油コークスが一次空気とともに火炉１１に噴射され、石油コークスと一次空気が噴射された空間の周囲に燃焼用二次空気を噴射することで、火炉１１内で火炎を形成することができる。この火炎は、火炉１１の上方から見て（図４にて）反時計周り方向に旋回する火炎旋回流Ｃ１となる。また、バーナユニット２０は、風箱４４を介して上部補助空気コンパートメント５７及び下部補助空気コンパートメント５８に追加空気を供給する。上部補助空気コンパートメント５７及び下部補助空気コンパートメント５８は、火炉１１内に追加空気を噴射する。 In the burner unit 20, petroleum coke and primary air are supplied from the PC supply source 33 to the PC fuel nozzle 64 of each PC burner 31 through the PC supply pipe 32. Further, in the burner unit 20, the combustion air heated by exchanging heat with the exhaust gas from the air duct 29 is supplied to the combustion secondary air nozzle 66 as the combustion secondary air through the wind box 44, and the upper portion It is supplied to the auxiliary air compartment 57 and the lower auxiliary air compartment 58 as secondary air. The PC burner 31 injects atomized petroleum coke into the furnace 11 together with the primary air, and injects secondary air for combustion around the space where the petroleum coke and the primary air are ejected, so that a flame is generated in the furnace 11. Can be formed. This flame becomes a flame swirling flow C1 that swirls counterclockwise when viewed from above the furnace 11 (in FIG. 4). The burner unit 20 also supplies additional air to the upper auxiliary air compartment 57 and the lower auxiliary air compartment 58 via the wind box 44. The upper auxiliary air compartment 57 and the lower auxiliary air compartment 58 inject additional air into the furnace 11.

また、バーナユニット２０は、各油バーナ２１に、燃料油供給源２３から燃料油供給配管２２を通して燃料が供給されると共に、蒸気供給源２６から蒸気供給配管２５を通して蒸気が供給される。バーナユニット２０は、空気ダクト２９から排ガスと熱交換して加熱された燃焼用空気が風箱４４に供給され、供給された燃焼用空気が燃焼用二次空気ノズル５６に供給される。そのため、油バーナ２１は燃料と蒸気を混合して微粒化した後、混合流体として火炉１１内に噴射すると共に、燃焼用空気を火炉１１内に噴射し、火炉１１内で火炎を形成することができる。また、バーナユニット２０は、上部空気ノズル４６及び下部空気ノズル４８からも風箱４４から供給された加熱空気を火炉１１内に追加空気として供給し、火炎を形成する燃料の燃焼を補助する。 Further, in the burner unit 20, fuel is supplied to each oil burner 21 from a fuel oil supply source 23 through a fuel oil supply pipe 22 and steam is supplied from a steam supply source 26 through a steam supply pipe 25. In the burner unit 20, the combustion air heated by exchanging heat with the exhaust gas from the air duct 29 is supplied to the wind box 44, and the supplied combustion air is supplied to the combustion secondary air nozzle 56. Therefore, the oil burner 21 mixes fuel and steam and atomizes them, then injects the mixed fluid into the furnace 11 and injects combustion air into the furnace 11 to form a flame in the furnace 11. it can. The burner unit 20 also supplies the heating air supplied from the wind box 44 from the upper air nozzle 46 and the lower air nozzle 48 as additional air into the furnace 11 to assist the combustion of the fuel forming the flame.

バーナユニット２０は、燃料として石油コークスと液体燃料の両方を用いず、油バーナ２１に液体燃料を供給し、ＰＣバーナ３１に石油コークスを供給せずに、油バーナ２１から噴射する液体燃料のみで火炎を形成してもよい。また、バーナユニット２０は、油バーナ２１に液体燃料を供給せず、ＰＣバーナ３１に石油コークスを供給し、ＰＣバーナ３１から噴射する石油コークスのみで、火炎を形成してもよい。 The burner unit 20 does not use both petroleum coke and liquid fuel as fuel, supplies liquid fuel to the oil burner 21, does not feed petroleum coke to the PC burner 31, and uses only liquid fuel injected from the oil burner 21. A flame may be formed. Further, the burner unit 20 may supply the petroleum coke to the PC burner 31 without supplying the liquid fuel to the oil burner 21, and form the flame only with the petroleum coke injected from the PC burner 31.

また、加熱された燃焼用空気が空気ダクト２９から風箱４４を介して油バーナ２１、ＰＣバーナ３１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。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１３１に排出される。 Further, the heated combustion air is supplied from the air duct 29 to the oil burner 21 and the PC burner 31 via the wind box 44, and is also supplied from the branch air duct 40 to the additional air nozzle 39. The additional air nozzle 39 can blow additional air into the furnace 11 to control combustion. In this furnace 11, the pulverized coal mixture and the combustion air are combusted to generate a flame, and 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 It is discharged to 131.

火炉１１は、上部に煙道１３１が連結されており、この煙道１３１に、対流伝熱部（熱回収部）として排ガスの熱を回収するための過熱器（スーパーヒータ）１３２，１３３、再熱器１３４，１３５、節炭器（エコノマイザ）１３６，１３７，１３８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。 A flue 131 is connected to the upper portion of the furnace 11, and a superheater (super heater) 132, 133 for recovering heat of exhaust gas as a convection heat transfer section (heat recovery section) is connected to the flue 131. Heaters 134, 135 and economizers 136, 137, 138 are provided, and heat exchange is performed between the exhaust gas generated by combustion in the furnace 11 and water.

従って、燃焼装置１２から燃料と空気が火炉１１内に供給され、火炉１１内で燃料と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１３１に排出される。 Therefore, when fuel and air are supplied from the combustion device 12 into the furnace 11, the fuel and air are combusted in the furnace 11 to generate flames, and when flames are generated in the lower portion of the furnace 11, combustion gas (exhaust gas) is generated. Rises in the furnace 11 and is discharged to the flue 131.

このとき、図示しない給水ポンプから供給された水は、節炭器１３６，１３７，１３８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１３２，１３３に導入され、燃焼ガスによって過熱される。過熱器１３２，１３３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途中で取り出した蒸気は、再熱器１３４，１３５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。 At this time, the water supplied from the water supply pump (not shown) is preheated by the economizers 136, 137, 138 and then supplied to the steam drum (not shown) and supplied to each water pipe (not shown) of the furnace wall. Is heated to become saturated steam and sent to a steam drum (not shown). Further, saturated steam in a steam drum (not shown) is introduced into the superheaters 132 and 133 and superheated by the combustion gas. The superheated steam generated by the superheaters 132 and 133 is supplied to a power plant (not shown) (for example, a turbine). Further, the steam taken out during the expansion process in the turbine is introduced into the reheaters 134 and 135, is overheated again, and is returned to the turbine. Although the furnace 11 has been described as a drum type (steam drum), the structure is not limited to this.

煙道１３１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１３９が連結されている。このガスダクト１３９は、空気ダクト２９との間にエアヒータ１４０が設けられ、空気ダクト２９を流れる空気と、ガスダクト１３９を流れる排ガスとの間で熱交換を行い、風箱４４及び分岐空気ダクト４０に供給する燃焼用空気を昇温することができる。 The flue 131 is connected to a gas duct 139 on the downstream side of the flue 131, through which exhaust gas that has undergone heat exchange is discharged. An air heater 140 is provided between the gas duct 139 and the air duct 29, heat exchange is performed between the air flowing through the air duct 29 and the exhaust gas flowing through the gas duct 139, and the air is supplied to the wind box 44 and the branch air duct 40. The temperature of the combustion air to be heated can be raised.

次に、ボイラ１０は、排ガス供給装置（排ガス再循環装置）１００を有する。以下、排ガス供給装置１００について説明する。図５は、追加空気ノズルと追加空気ノズル保護空気供給部とを示す模式図である。排ガス供給装置１００は、煙道１３１を通る排ガスのうち、節炭器１３８よりも下流側の排ガス、本実施形態では、節炭器１３８とエアヒータ１４０との間を流れる排ガスを火炉１１に供給する。排ガス供給装置１００は、排ガス供給ライン１０２と、排ガス供給ファン１０４と、バーナ保護空気供給部１１０と、追加空気ノズル保護空気供給部１１２と、を有する。 Next, the boiler 10 has an exhaust gas supply device (exhaust gas recirculation device) 100. Hereinafter, the exhaust gas supply device 100 will be described. FIG. 5 is a schematic diagram showing an additional air nozzle and an additional air nozzle protective air supply unit. The exhaust gas supply device 100 supplies to the furnace 11 the exhaust gas that is downstream of the economizer 138, that is, the exhaust gas that flows between the economizer 138 and the air heater 140 in the exhaust gas that passes through the flue 131. .. The exhaust gas supply device 100 includes an exhaust gas supply line 102, an exhaust gas supply fan 104, a burner protection air supply unit 110, and an additional air nozzle protection air supply unit 112.

排ガス供給ライン１０２は、一方が煙道１３１に接続され、他方がバーナ保護空気供給部１１０及び追加空気ノズル保護空気供給部１１２に接続されている。排ガス供給ライン１０２は、排ガスが流れる流路である。排ガス供給ファン１０４は、排ガス供給ライン１０２に配置されている。排ガス供給ファン１０４は、排ガス供給ライン１０２に煙道１３１を流れる排ガスの一部をバーナ保護空気供給部１１０及び追加空気ノズル保護空気供給部１１２に流す方向の流れを形成する。 One of the exhaust gas supply line 102 is connected to the flue 131, and the other is connected to the burner protective air supply unit 110 and the additional air nozzle protective air supply unit 112. The exhaust gas supply line 102 is a flow path through which exhaust gas flows. The exhaust gas supply fan 104 is arranged in the exhaust gas supply line 102. The exhaust gas supply fan 104 forms a flow in a direction in which a part of the exhaust gas flowing through the flue 131 in the exhaust gas supply line 102 flows to the burner protection air supply unit 110 and the additional air nozzle protection air supply unit 112.

バーナ保護空気供給部１１０は、バーナユニット２０のそれぞれに排ガスを供給する。本実施形態では、１つのバーナユニット２０に対応する部分について説明するが、他のバーナユニットに対しても同様に配置されている。バーナ保護空気供給部１１０は、排ガス供給ライン１１４と、案内管１２０と分岐管１２６、１２８とを有する。排ガス供給ライン１１４は、一方の端部が排ガス供給ライン１０２に接続され、他方の端部が、分岐管１２６、１２８に接続されている。分岐管１２６は、一方の端部が排ガス供給ライン１０２に接続され、他方の端部が案内管１２０の一方の端部に接続されている。分岐管１２８は、一方の端部が排ガス供給ライン１０２に接続され、他方の端部が案内管１２０の他方の端部に接続されている。バーナ保護空気供給部１１０は、排ガス供給ライン１０２から供給された排ガスを、排ガス供給ライン１１４及び、分岐管１２６、１２８を介して案内管１２０に供給する。なお、本実施形態のバーナ保護空気供給部１１０は、案内管１２０の両端に分岐管１２６、１２８をそれぞれ接続したが、案内管１２０の一方のみに排ガス供給ライン１１４と接続する配管を設け、案内管１２０の一方から排ガスを供給してもよい。 The burner protection air supply unit 110 supplies exhaust gas to each of the burner units 20. In this embodiment, a portion corresponding to one burner unit 20 will be described, but the burner units 20 are similarly arranged for other burner units. The burner protection air supply unit 110 has an exhaust gas supply line 114, a guide pipe 120, and branch pipes 126 and 128. The exhaust gas supply line 114 has one end connected to the exhaust gas supply line 102 and the other end connected to the branch pipes 126 and 128. The branch pipe 126 has one end connected to the exhaust gas supply line 102 and the other end connected to one end of the guide pipe 120. The branch pipe 128 has one end connected to the exhaust gas supply line 102 and the other end connected to the other end of the guide pipe 120. The burner protection air supply unit 110 supplies the exhaust gas supplied from the exhaust gas supply line 102 to the guide pipe 120 via the exhaust gas supply line 114 and the branch pipes 126 and 128. In the burner protection air supply unit 110 of the present embodiment, the branch pipes 126 and 128 are respectively connected to both ends of the guide pipe 120, but only one of the guide pipes 120 is provided with a pipe connected to the exhaust gas supply line 114, and the guide pipe 120 is provided. The exhaust gas may be supplied from one of the pipes 120.

案内管１２０は、一方の端部が分岐管１２６に接続され、他方の端部が分岐管１２８に接続されている。案内管１２０は、上述したように分岐管１２６、１２８から排ガスが供給される。案内管１２０は、図１から図４に示すように、火炉１１の内部に配置され、バーナユニット２０の延在方向に沿って、具体的には鉛直方向に沿って配置されている。案内管１２０は、鉛直方向において、バーナユニット２０の上部空気ノズル４６が配置されている位置から下部空気ノズル４８が配置されている位置まで配置されている。また、案内管１２０は、バーナユニット２０の火炎旋回流Ｃ１の旋回方向上流側に配置されている。また、案内管１２０は、火炉１１の壁面から火炉１１の中心に向かう方向において、壁面よりも火炉中心側で、かつ、バーナユニット２０のノズルの先端よりも壁面側に配置されている。また、バーナユニット２０が設けられている位置の火炉１１の壁面は、バーナユニット２０が設けられていない位置の火炉１１の壁面１１ａよりも水平面の断面積が大きくなっている。案内管１２０は、水平面において、壁面１１ａとバーナユニット２０が設けられている位置の火炉１１の壁面１１ａとの間に配置されている。 The guide pipe 120 has one end connected to the branch pipe 126 and the other end connected to the branch pipe 128. Exhaust gas is supplied to the guide pipe 120 from the branch pipes 126 and 128 as described above. As shown in FIGS. 1 to 4, the guide tube 120 is arranged inside the furnace 11, and is arranged along the extending direction of the burner unit 20, specifically, along the vertical direction. The guide tube 120 is arranged in the vertical direction from a position where the upper air nozzle 46 of the burner unit 20 is arranged to a position where the lower air nozzle 48 is arranged. Further, the guide tube 120 is arranged on the upstream side in the swirling direction of the flame swirling flow C1 of the burner unit 20. Further, the guide tube 120 is arranged on the furnace center side of the wall surface and on the wall surface side of the tip of the nozzle of the burner unit 20 in the direction from the wall surface of the furnace 11 toward the center of the furnace 11. Further, the wall surface of the furnace 11 at the position where the burner unit 20 is provided has a larger horizontal cross-sectional area than the wall surface 11a of the furnace 11 at the position where the burner unit 20 is not provided. The guide pipe 120 is arranged between the wall surface 11 a and the wall surface 11 a of the furnace 11 where the burner unit 20 is provided on the horizontal plane.

案内管１２０は、バーナユニット２０と対面する面に供給口１２２が形成されている。供給口１２２は、バーナユニット２０の油バーナ２１、ＰＣバーナ３１、上部空気ノズル４６、下部空気ノズル４８のそれぞれに対応して配置されている。ＰＣバーナ３１に対応して形成された供給口１２２は、鉛直方向において、ＰＣバーナ３１の先端の外周面が鉛直方向上側を向いている部分と重なる位置に形成されている。なお、供給口１２２は、ＰＣバーナ３１の先端の外周面が鉛直方向上側を向いている部分と重なる位置よりも鉛直方向上側に形成してもよい。他のバーナ、ノズルに対応する供給口１２２も、同様に対応する油バーナ２１、上部空気ノズル４６または下部空気ノズル４８の先端の外周面が鉛直方向上側を向いている部分と重なる位置または重なる位置よりも鉛直方向上側に形成されている。供給口１２２は、案内管１２０を流れる排ガスＧをバーナユニット２０の対応するノズル、バーナに向けて排出する。 The guide tube 120 has a supply port 122 formed on the surface facing the burner unit 20. The supply port 122 is arranged corresponding to each of the oil burner 21, the PC burner 31, the upper air nozzle 46, and the lower air nozzle 48 of the burner unit 20. The supply port 122 formed corresponding to the PC burner 31 is formed at a position in the vertical direction where the outer peripheral surface of the tip of the PC burner 31 overlaps with a portion facing upward in the vertical direction. The supply port 122 may be formed vertically above the position where the outer peripheral surface of the tip of the PC burner 31 overlaps with the portion facing vertically upward. Similarly, the supply ports 122 corresponding to the other burners and nozzles also overlap or overlap with the portions where the outer peripheral surfaces of the tips of the corresponding oil burner 21, the upper air nozzle 46, or the lower air nozzle 48 face upward in the vertical direction. Is formed on the upper side in the vertical direction. The supply port 122 discharges the exhaust gas G flowing through the guide pipe 120 toward the corresponding nozzle and burner of the burner unit 20.

追加空気ノズル保護空気供給部１１２は、アディショナル空気ノズル３９のそれぞれに対応する領域に排ガスを供給する。本実施形態では、１つのアディショナル空気ノズル３９に対応する部分について説明するが、他のアディショナル空気ノズル３９に対しても同様に配置されている。 The additional air nozzle protective air supply unit 112 supplies the exhaust gas to the area corresponding to each of the additional air nozzles 39. In the present embodiment, a portion corresponding to one additional air nozzle 39 will be described, but the other air nozzles 39 are similarly arranged.

追加空気ノズル保護空気供給部１１２は、排ガス供給ライン１１６と、排ガス供給ノズル１２９と、を有する。排ガス供給ライン１１６は、一方の端部が排ガス供給ライン１０２と接続され、他方の端部が排ガス供給ノズル１２９と接続される。排ガス供給ライン１１６は、排ガス供給ライン１０２から供給された排ガスを排ガス供給ノズル１２９に供給する。排ガス供給ノズル１２９は、火炎旋回流Ｃ１の旋回方向において、アディショナル空気ノズル３９よりも下流側に配置されている。これにより、排ガス供給ノズル１２９は、アディショナル空気ノズル３９が設置されている壁面と角を形成する隣接壁面のうち最も近い隣接壁面側に配置されている。本実施形態では、火炎旋回流Ｃ１の旋回方向において下流側の壁面側に配置されている。排ガス供給ノズル１２９は、火炎旋回流Ｃ１の旋回方向において下流側の壁面に向けて排ガスを供給する。 The additional air nozzle protective air supply unit 112 has an exhaust gas supply line 116 and an exhaust gas supply nozzle 129. The exhaust gas supply line 116 has one end connected to the exhaust gas supply line 102 and the other end connected to the exhaust gas supply nozzle 129. The exhaust gas supply line 116 supplies the exhaust gas supplied from the exhaust gas supply line 102 to the exhaust gas supply nozzle 129. The exhaust gas supply nozzle 129 is arranged downstream of the additional air nozzle 39 in the swirling direction of the flame swirling flow C1. As a result, the exhaust gas supply nozzle 129 is arranged on the closest adjacent wall surface side among the adjacent wall surfaces forming an angle with the wall surface on which the additional air nozzle 39 is installed. In this embodiment, the flame swirling flow C1 is arranged on the wall surface side on the downstream side in the swirling direction. The exhaust gas supply nozzle 129 supplies the exhaust gas toward the wall surface on the downstream side in the swirling direction of the flame swirling flow C1.

排ガス供給装置１００は、バーナ保護空気供給部１１０の供給口１２２から排ガスを供給することで、つまり、バーナユニット２０のノズルとバーナの側面から排ガスを供給することで、バーナユニット２０のノズルとバーナの近傍に酸素濃度が低い排ガスを供給することができる。これにより、バーナユニット２０のノズルとバーナにスラグが付着することを抑制できる。具体的には、酸素濃度が低い排ガスをバーナユニット２０のノズルとバーナに向けて供給することで、バーナユニット２０のノズルとバーナの周囲でのバナジウムを含むスラグの溶融温度を高くすることができ、壁面に付着しやすい溶融スラグが生成されることを抑制でき、バーナユニット２０のノズルとバーナに付着しにくくすることができる。また、バーナユニット２０のノズルとバーナにスラグが付着しても排ガスで吹き飛ばすことができる。さらに、排ガスをバーナユニット２０のノズルとバーナの側面からバーナユニット２０のノズルとバーナに向けて供給することで、バーナユニット２０のノズルとバーナが燃料や空気を噴射する向きとは異なる向きで排ガスを吹き付けることができ、燃料を燃焼する領域の酸素濃度の低下を抑制することができる。これにより、火炉内の燃焼状態の悪化を抑制しつつ、スラグの付着を抑制することができる。 The exhaust gas supply device 100 supplies the exhaust gas from the supply port 122 of the burner protection air supply unit 110, that is, supplies the exhaust gas from the nozzle of the burner unit 20 and the side surface of the burner, and thus the nozzle and the burner of the burner unit 20. Exhaust gas having a low oxygen concentration can be supplied in the vicinity of. This can prevent the slag from adhering to the nozzle and the burner of the burner unit 20. Specifically, by supplying the exhaust gas having a low oxygen concentration toward the nozzle and the burner of the burner unit 20, the melting temperature of the slag containing vanadium around the nozzle of the burner unit 20 and the burner can be increased. It is possible to suppress the generation of molten slag that tends to adhere to the wall surface, and it is possible to make it difficult for the molten slag to adhere to the nozzle and the burner of the burner unit 20. Further, even if the slag adheres to the nozzle and burner of the burner unit 20, it can be blown off by the exhaust gas. Further, by supplying the exhaust gas from the nozzle of the burner unit 20 and the side surface of the burner to the nozzle and the burner of the burner unit 20, the exhaust gas is directed in a direction different from the direction in which the nozzle and the burner of the burner unit 20 inject fuel or air. Can be sprayed, and a decrease in oxygen concentration in the region where fuel is burned can be suppressed. Thereby, the adhesion of slag can be suppressed while suppressing the deterioration of the combustion state in the furnace.

バーナ保護空気供給部１１０は、供給口１２２を、バーナユニット２０のノズルとバーナの先端の外周面が鉛直方向上側を向いている部分と重なる位置または重なる位置よりも鉛直方向上側に配置することで、バーナユニット２０のノズルとバーナの上面にスラグが堆積することを抑制することができる。また、バーナユニット２０のノズルとバーナの中心からずれた位置に供給口１２２を設けることで、燃料を燃焼する領域の酸素濃度の低下をより確実に抑制することができる。これにより、火炉内の燃焼状態の悪化を抑制しつつ、スラグの付着を抑制することができる。 The burner protective air supply unit 110 arranges the supply port 122 at a position that overlaps with the nozzle of the burner unit 20 and a portion where the outer peripheral surface of the tip of the burner faces upward in the vertical direction, or vertically above the overlapping position. It is possible to suppress the accumulation of slag on the nozzles of the burner unit 20 and the upper surfaces of the burners. Further, by providing the supply port 122 at a position deviated from the center of the nozzle and the burner of the burner unit 20, it is possible to more reliably suppress the decrease in oxygen concentration in the region where the fuel is burned. Thereby, the adhesion of slag can be suppressed while suppressing the deterioration of the combustion state in the furnace.

また、バーナ保護空気供給部１１０は、火炎の旋回方向上流側の側面から排ガスを供給することで供給した排ガスを火炉１１内の空気の流れに乗せて移動させることができる。これにより、火炉１１内の空気の流れに与える影響を少なくすることができる。 Further, the burner protection air supply unit 110 can move the exhaust gas supplied by supplying the exhaust gas from the side surface on the upstream side in the swirling direction of the flame, by moving the supplied exhaust gas on the air flow in the furnace 11. This can reduce the influence on the air flow in the furnace 11.

また、ボイラ１０は、追加空気ノズル保護空気供給部１１２を設けることで、アディショナル空気ノズルから空気が供給され酸素濃度が高くなる領域の壁面近傍の酸素濃度を低くすることができる。これにより、追加空気ノズルの周囲の壁面にスラグが付着することを抑制できる。 Further, the boiler 10 can reduce the oxygen concentration in the vicinity of the wall surface in the region where the air is supplied from the additional air nozzle and the oxygen concentration is high by providing the additional air nozzle protective air supply unit 112. This can prevent the slag from adhering to the wall surface around the additional air nozzle.

また、排ガス供給装置１００が供給する排ガスは、酸素濃度が０％以上４％以下であることが好ましい。酸素濃度を上記範囲とすることで、対象の領域の酸素濃度を低くすることができ、スラグの付着をより確実に抑制することができる。 The exhaust gas supplied by the exhaust gas supply device 100 preferably has an oxygen concentration of 0% or more and 4% or less. By setting the oxygen concentration in the above range, it is possible to reduce the oxygen concentration in the target region, and it is possible to more reliably suppress the adhesion of slag.

また、排ガス供給装置１００は、供給口１２２から供給する排ガスの流速を遅くすることが好ましい。具体的には、供給口１２２から供給する排ガスの流速を対応するバーナ、ノズルから排出される流体の流速よりも遅くすることが好ましい。排ガス供給装置１００は、供給口１２２から供給する排ガスの流速を低くすることで、火炉１１内に投入する排ガスの流量を少なくすることができる。排ガス供給装置１００は、排ガス供給ノズル１２９から供給する排ガスの流速を低くすることが好ましい。排ガス供給装置１００は、火炉１１の壁面に排ガスのシールを形成することができればよい。 Further, the exhaust gas supply device 100 preferably slows the flow rate of the exhaust gas supplied from the supply port 122. Specifically, it is preferable to make the flow rate of the exhaust gas supplied from the supply port 122 slower than the flow rate of the fluid discharged from the corresponding burner or nozzle. The exhaust gas supply device 100 can reduce the flow rate of the exhaust gas injected into the furnace 11 by reducing the flow velocity of the exhaust gas supplied from the supply port 122. The exhaust gas supply device 100 preferably reduces the flow velocity of the exhaust gas supplied from the exhaust gas supply nozzle 129. The exhaust gas supply device 100 only needs to be able to form an exhaust gas seal on the wall surface of the furnace 11.

また、本実施形態では、バーナ保護空気供給部１１０と、追加空気ノズル保護空気供給部１１２の両方を設けたが、いずれか一方のみを設けてもよい。また、本実施形態のバーナ保護空気供給部１１０は、全てのバーナ、ノズルに対して供給口１２２を設けることで、火炉内の各ノズル、バーナにスラグが付着することを抑制できるが、これに限定されない。バーナ保護空気供給部１１０は、ＰＣバーナ３１に対応する供給口１２２を設け、他のバーナ、ノズルに対する供給口は設けなくてもよい。 Further, in the present embodiment, both the burner protection air supply unit 110 and the additional air nozzle protection air supply unit 112 are provided, but only one of them may be provided. Further, the burner protection air supply unit 110 of the present embodiment can suppress the adhesion of slag to each nozzle and burner in the furnace by providing the supply ports 122 for all the burners and nozzles. Not limited. The burner protective air supply unit 110 may be provided with a supply port 122 corresponding to the PC burner 31, and may not be provided with supply ports for other burners and nozzles.

また、本実施形態のバーナユニットは、油バーナとＰＣバーナを備え、油（液体燃料）と石油コークスをそれぞれのバーナで燃焼させる組み合わせとしたがこれに限定されない。バーナユニットは、ＰＣバーナのみを備えていればよい。具体的は、バーナユニットは、ＰＣバーナのみを有していても、ＰＣバーナと、石炭、バイオマス等の固形燃料を燃焼させるバーナとの両方を有していてもよい。 Further, the burner unit of the present embodiment includes an oil burner and a PC burner, and is a combination in which oil (liquid fuel) and petroleum coke are burned by the respective burners, but the burner unit is not limited to this. The burner unit only needs to have a PC burner. Specifically, the burner unit may have only the PC burner, or may have both the PC burner and the burner that burns solid fuel such as coal or biomass.

１０ボイラ
１１火炉
１２燃焼装置
２０バーナユニット
２１油バーナ
２２燃料油供給配管
２３燃料油供給源
２５蒸気供給配管
３１石油コークスバーナ（ＰＣバーナ）
３２石油コークス供給配管（ＰＣ供給配管）
３３石油コークス供給源（ＰＣ供給源）
３９アディショナル空気ノズル
４０分岐空気ダクト
４４風箱
４６上部空気ノズル
４８下部空気ノズル
５１、６１先端部
５２、６２基部
５４油バーナガン
５６、６６燃焼用二次空気ノズル
５７上部補助空気コンパートメント（空気通路）
５８下部補助空気コンパートメント（空気通路）
６０点火トーチ
６４ＰＣ燃料ノズル
１００排ガス供給装置
１０２、１１４、１１６排ガス供給ライン
１０４排ガス供給ファン
１１０バーナ保護空気供給部
１１２追加空気ノズル保護空気供給部
１２０案内管
１２２供給口
１２６、１２８分岐管
１２９排ガス供給ノズル 10 Boiler 11 Furnace 12 Combustor 20 Burner Unit 21 Oil Burner 22 Fuel Oil Supply Pipe 23 Fuel Oil Supply Source 25 Steam Supply Pipe 31 Petroleum Coke Burner (PC Burner)
32 Petroleum coke supply piping (PC supply piping)
33 Petroleum coke supply source (PC supply source)
39 Additional Air Nozzle 40 Branch Air Duct 44 Wind Box 46 Upper Air Nozzle 48 Lower Air Nozzle 51, 61 Tip 52, 62 Base 54 Oil Burner Gun 56, 66 Secondary Air Nozzle for Combustion 57 Upper Auxiliary Air Compartment (Air Passage)
58 Lower auxiliary air compartment (air passage)
60 Ignition torch 64 PC fuel nozzle 100 Exhaust gas supply device 102, 114, 116 Exhaust gas supply line 104 Exhaust gas supply fan 110 Burner protective air supply part 112 Additional air nozzle protective air supply part 120 Guide pipe 122 Supply port 126, 128 Branch pipe 129 Exhaust gas Supply nozzle

Claims

With a furnace
Installed on the wall of the furnace, one tip side faces the inside of the furnace, the other base side extends to the outside of the furnace, a petroleum coke burner for injecting petroleum coke into the furnace, and the petroleum coke burner. A burner unit having a wind box connected to the end on the base side and supplying air to the petroleum coke burner,
A heat exchanger that recovers heat by exchanging heat with the combustion gas generated by burning the fuel and air injected into the furnace from the burner unit,
From the side surface of the petroleum coke burner, toward the petroleum coke burner, an exhaust gas supply device including a burner protective air supply unit that supplies exhaust gas flowing on the downstream side of the heat exchanger,
An additional air nozzle arranged on the downstream side of the burner unit in the flow direction of the combustion gas on the wall surface of the furnace and supplying additional air into the furnace ,
The exhaust gas supply device is arranged on the side of the adjacent wall surface of the additional air nozzle that is closest to the wall surface on which the additional air nozzle is installed, and supplies exhaust gas toward the adjacent wall surface. A boiler having an additional air nozzle protective air supply unit .

The burner protective air supply unit has a supply port for supplying exhaust gas toward the petroleum coke burner,
The said supply port is arrange|positioned at the position which the outer peripheral surface of the front-end|tip of the said petroleum coke burner overlaps with the part which has faced the vertical direction upwards, or is arrange|positioned vertically upward rather than the position where it overlaps. boiler.

The burner unit forms a swirling flame in the furnace,
The boiler according to claim 1 or 2, wherein the burner protection air supply unit supplies the exhaust gas from a side surface of the petroleum coke burner on an upstream side in a swirling direction of the flame.

The boiler according to any one of claims 1 to 3, wherein the exhaust gas supplied by the exhaust gas supply device has an oxygen concentration of 0% or more and 4% or less.