JP6866172B2 - Swirling combustion boiler - Google Patents

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Description

本発明は、旋回燃焼ボイラに関するものである。 The present invention relates to a swirl combustion boiler.

石炭、バイオマス及び炭化物等の微粉燃料を旋回燃焼方式により燃焼させる旋回燃焼ボイラが知られている。 A swirl combustion boiler that burns pulverized fuel such as coal, biomass, and carbide by a swirl combustion method is known.

特許文献1に開示されているように、旋回燃焼ボイラは、火炉内に投入した微粉燃料を燃焼させるバーナを備えたバーナ部を備えている。バーナ部は、複数のバーナが、周方向に間隔をあけて火炉の各角部に設けられている。各バーナは、微粉燃料と一次空気との混合気を燃焼させて火炎を生成する。これら複数のバーナから噴出する火炎によって、火炉内に旋回流が形成される。ここで、旋回流が火炉内で旋回するよう、複数のバーナのそれぞれは、火炉の中心に対して水平面内で傾斜した方向に火炎を噴出するよう設けられている。複数のバーナから噴出する火炎によって生成された旋回流は、火炉内で旋回しながら螺旋状に上昇していく。 As disclosed in Patent Document 1, the swirl combustion boiler includes a burner portion provided with a burner for burning the pulverized fuel put into the furnace. A plurality of burners are provided at each corner of the furnace at intervals in the circumferential direction. Each burner burns a mixture of pulverized fuel and primary air to produce a flame. The flames ejected from these multiple burners form a swirling flow in the furnace. Here, each of the plurality of burners is provided so as to eject a flame in a direction inclined in the horizontal plane with respect to the center of the furnace so that the swirling flow swirls in the furnace. The swirling flow generated by the flames ejected from multiple burners spirally rises while swirling in the furnace.

特許第5271660号公報Japanese Patent No. 52716660

ところで、微粉燃料が燃焼することによって生じるスラグが、火炉内で旋回しながら螺旋状に上昇していく旋回流から、火炉内に突出したバーナ上に堆積し、クリンカが形成されることがある。 By the way, slag generated by combustion of pulverized fuel may be deposited on a burner protruding into the furnace from a swirling flow that spirally rises while swirling in the furnace to form a clinker.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、火炉内におけるクリンカの堆積を抑えることができる旋回燃焼ボイラを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a swirl combustion boiler capable of suppressing the accumulation of clinker in a furnace.

上記課題を解決するために、本発明の旋回燃焼ボイラは以下の手段を採用する。
本発明の第1態様に係る旋回燃焼ボイラは、平断面視矩形状で上下方向に延びる筒状の火炉と、前記火炉内で周方向に間隔をあけて設けられた複数のバーナを備え、複数の前記バーナによって前記火炉内で微粉燃料を燃焼させて前記周方向の旋回流を形成するバーナ部と、を備え、複数の前記バーナは各々、前記上下方向の高さ位置に前記バーナが1つのみとなるように、前記旋回流の旋回方向上流側から下流側に向かって段階的に低くなるよう設けられていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the swirl combustion boiler of the present invention employs the following means.
The swirling combustion boiler according to the first aspect of the present invention includes a tubular fireplace having a rectangular shape in a plan view and extending in the vertical direction, and a plurality of burners provided in the fireplace at intervals in the circumferential direction. and a burner unit for forming the circumferential direction of the swirl flow by burning a pulverized fuel in said furnace by said burner, a plurality of said burners, each said burner height position of the vertical direction It is characterized in that it is provided so as to be gradually lowered from the upstream side to the downstream side in the swirling direction of the swirling flow so that there is only one.

この構成によれば、火炉内で周方向に間隔をあけて設けられた複数のバーナによって生成される旋回流は、火炉内で周方向に旋回しつつ螺旋状に上昇していく。このため、各バーナから噴出される火炎は、旋回流の旋回方向に旋回しつつ上方に向かう。したがって、上流側の他のバーナよりも低い位置に設けられたバーナは、上流側の他のバーナから噴出して旋回しながら上方に向かう火炎に曝されることもなく、上下方向に大きな間隔を隔てることになる。したがって、低い位置に設けられたバーナ上にクリンカが堆積しにくくなる。
また、この構成によれば、最も高い位置に設けられたバーナに対し、旋回流の旋回方向下流側に設けられた全てのバーナにおいて、クリンカが堆積しにくくなる。
According to this configuration, the swirling flow generated by a plurality of burners provided at intervals in the circumferential direction in the furnace spirally rises while swirling in the circumferential direction in the furnace. Therefore, the flame ejected from each burner swirls in the swirling direction of the swirling flow and heads upward. Therefore, the burner provided at a position lower than the other burners on the upstream side is not exposed to the upward flame while spouting from the other burners on the upstream side and swirling, and has a large vertical interval. It will be separated. Therefore, it becomes difficult for clinker to accumulate on the burner provided at a low position.
Further, according to this configuration, clinker is less likely to be deposited on all the burners provided on the downstream side in the swirling direction of the swirling flow with respect to the burner provided at the highest position.

上記第1態様において、前記バーナ部は、複数の前記バーナを、前記火炉内で上下方向に間隔をあけて複数段に備え、各段において、複数の前記バーナは各々、前記上下方向の高さ位置に前記バーナが1つのみとなるように、前記旋回流の旋回方向上流側から下流側に向かって段階的に低くなるよう設けられているとさらに好適である。 In the first aspect, wherein the burner unit includes a plurality of said burners, comprising a plurality of stages with an interval in the vertical direction in the furnace, in each stage, a plurality of said burners, each of said vertical It is more preferable that the burner is provided so as to be gradually lowered from the upstream side to the downstream side in the swirling direction of the swirling flow so that there is only one burner at the height position.

この構成によれば、複数のバーナを、上下方向に複数段に設ける場合においても、各段において、上流側の他のバーナよりも低い位置に設けたバーナにおいては、クリンカが堆積しにくくなる。 According to this configuration, even when a plurality of burners are provided in a plurality of stages in the vertical direction, clinker is less likely to be deposited in the burners provided in each stage at a position lower than the other burners on the upstream side.

上記第1態様において、前記火炉の角部に対して前記旋回流の旋回方向下流側に設けられている前記バーナは、複数の前記バーナのうち、最も低い位置に設けられているとさらに好適である。 In the first aspect, it is more preferable that the burner provided on the downstream side of the swirling flow in the swirling direction with respect to the corner portion of the furnace is provided at the lowest position among the plurality of the burners. is there.

バーナを、火炉の角部に対し、旋回方向の下流側に設けた場合、旋回流は、火炉の角部で向きを変えた後、その下流側に設けられたバーナに衝突する。このため、火炉の角部と、その下流側に設けられたバーナとの間で、旋回流に淀みが生じやすくなる。このように淀みが生じやすい部位において、バーナを上流側の他のバーナよりも低い位置に設けることで、バーナ上にクリンカが堆積するのを抑えることができる。 When the burner is provided on the downstream side in the swirling direction with respect to the corner of the furnace, the swirling flow changes its direction at the corner of the furnace and then collides with the burner provided on the downstream side of the burner. For this reason, stagnation is likely to occur in the swirling flow between the corner of the furnace and the burner provided on the downstream side thereof. By providing the burner at a position lower than other burners on the upstream side in such a portion where stagnation is likely to occur, it is possible to suppress the accumulation of clinker on the burner.

上記第1態様において、複数の前記バーナのうちの少なくとも一つは、前記火炉の角部に対して前記旋回流の旋回方向上流側に設けられているとさらに好適である。 In the first aspect, it is more preferable that at least one of the plurality of burners is provided on the upstream side of the swirling flow in the swirling direction with respect to the corner portion of the furnace.

この構成によれば、火炉の角部に対し、バーナを旋回流の旋回方向上流側に設けることで、火炉の角部の下流側にバーナを設けた場合のように、旋回流に淀みが生じるのを抑えることができる。これによって、火炉の角部にクリンカが堆積するのを抑えることができる。 According to this configuration, by providing the burner on the upstream side of the swirling flow in the swirling direction with respect to the corner of the furnace, stagnation occurs in the swirling flow as in the case where the burner is provided on the downstream side of the corner of the furnace. Can be suppressed. This makes it possible to prevent clinker from accumulating at the corners of the furnace.

上記第1態様において、前記バーナ部の上方に、前記火炉内に空気を供給する空気供給部が設けられ、前記空気供給部は、前記火炉内で周方向に間隔をあけて設けられた複数の空気噴出ノズルを備え、複数の前記空気噴出ノズルは、複数の前記バーナのそれぞれに対し、鉛直上方に定められた距離を隔てて設けられているとさらに好適である。 In the first aspect, an air supply unit for supplying air into the furnace is provided above the burner unit, and the air supply units are provided at a plurality of intervals in the circumferential direction in the furnace. It is more preferable that the air ejection nozzles are provided, and the plurality of the air ejection nozzles are provided vertically above each of the plurality of burners at a predetermined distance.

この構成によれば、バーナ部の上方に空気供給部を備える場合、複数のバーナのそれぞれに対し、その上方に設けられた複数の空気噴出ノズルが、鉛直上方に定められた距離を隔てていることで、バーナ部から周方向旋回しつつ上昇していく旋回流の滞留時間を確保することができる。 According to this configuration, when the air supply unit is provided above the burner unit, a plurality of air ejection nozzles provided above the burner unit are vertically separated from each other by a predetermined distance. As a result, it is possible to secure the residence time of the swirling flow that rises while swirling in the circumferential direction from the burner portion.

本発明によれば、火炉内におけるクリンカの堆積を抑えることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress the accumulation of clinker in the furnace.

本発明の第1実施形態に係る旋回燃焼ボイラの全体概略構成を示す縦断面図であり、図2のI−I矢視断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the whole schematic structure of the swirl combustion boiler which concerns on 1st Embodiment of this invention, and is the I-I arrow cross-sectional view of FIG. 本発明の第1実施形態に係る旋回燃焼ボイラの平断面図である。It is a plan sectional view of the swirl combustion boiler which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る旋回燃焼ボイラの全体概略構成を示す縦断面図であり、図4のIII−III矢視断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the whole schematic structure of the swirl combustion boiler which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and is the cross-sectional view | FIG. 本発明の第2実施形態に係る旋回燃焼ボイラの平断面図である。It is a plan sectional view of the swirl combustion boiler which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

以下に、本発明に係る旋回燃焼ボイラの実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態について、図1を用いて説明する。
Hereinafter, embodiments of the swirl combustion boiler according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図1に示すように、旋回燃焼ボイラ20Aは、火炉21と、バーナ部30Aと、追加空気投入部(空気供給部)40と、過熱器22と、再熱器23と、節炭器24と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the swirl combustion boiler 20A includes a furnace 21, a burner section 30A, an additional air input section (air supply section) 40, a superheater 22, a reheater 23, and an economizer 24. , Is equipped.

火炉21は、平断面視矩形状で上下方向に延びる筒状をなしている。火炉21の内側面を形成する炉壁21wには、複数の伝熱管(図示無し)が設けられている。これら複数の伝熱管(図示無し)は、それぞれ上下方向に延び、外部から水が供給される。 The furnace 21 has a rectangular shape in a rectangular cross-sectional view and has a tubular shape extending in the vertical direction. A plurality of heat transfer tubes (not shown) are provided on the furnace wall 21w forming the inner surface of the furnace 21. Each of these plurality of heat transfer tubes (not shown) extends in the vertical direction, and water is supplied from the outside.

過熱器22は、火炉21の上部に設けられている。
再熱器23、節炭器24は、火炉21の上部の出口に連結された煙道25Aに設けられている。
The superheater 22 is provided above the furnace 21.
The reheater 23 and the economizer 24 are provided in the flue 25A connected to the upper outlet of the furnace 21.

バーナ部30Aは、火炉21内の下部に設けられている。図2に示すように、バーナ部30Aは、火炉21内で周方向に間隔をあけて設けられた複数のバーナ31A,31B,31C,31Dを備えている。
この実施形態において、バーナ部30Aは、複数のバーナ31A,31B,31C,31Dが、火炉21内で上下方向に間隔をあけて2段(複数段)に設けられている。
The burner portion 30A is provided in the lower part of the furnace 21. As shown in FIG. 2, the burner portion 30A includes a plurality of burners 31A, 31B, 31C, and 31D provided at intervals in the circumferential direction in the furnace 21.
In this embodiment, in the burner section 30A, a plurality of burners 31A, 31B, 31C, and 31D are provided in two stages (plurality of stages) at intervals in the vertical direction in the furnace 21.

バーナ31A,31B,31C,31Dのそれぞれは、一次空気と微粉燃料との混合気を火炉21内に噴出し、微粉燃料を燃焼させ、火炉21内で火炎を生成する。周方向の複数のバーナ31A,31B,31C,31Dのそれぞれによって生成された火炎は、旋回流Fを形成する。この旋回流Fは、火炉21内で周方向に旋回しながら螺旋状に上昇する。
バーナ31A,31B,31C,31Dは、火炉21の四方の側面21a、21b、21c、21dのそれぞれに、火炉21の外部から内部に向かって貫通して設けられている。バーナ31A,31B,31C,31Dは、その基端部31bが、火炉21の角部21kに対して旋回流Fの旋回方向Sw上流側において炉壁21wに固定されている。バーナ31A,31B,31C,31Dの先端部31aは、炉壁21wの内方に突出し、旋回流Fの旋回方向Swの下流側に向かって火炎を噴射するよう、水平面内で傾斜して設けられている。
Each of the burners 31A, 31B, 31C, and 31D ejects a mixture of primary air and pulverized fuel into the furnace 21, burns the pulverized fuel, and generates a flame in the furnace 21. The flames generated by each of the plurality of burners 31A, 31B, 31C, and 31D in the circumferential direction form a swirling flow F. The swirling flow F spirally rises in the furnace 21 while swirling in the circumferential direction.
The burners 31A, 31B, 31C, and 31D are provided on each of the four side surfaces 21a, 21b, 21c, and 21d of the furnace 21 so as to penetrate from the outside to the inside of the furnace 21. The base end 31b of the burners 31A, 31B, 31C, and 31D is fixed to the furnace wall 21w on the upstream side of the swirling flow F in the swirling direction Sw with respect to the corner portion 21k of the furnace 21. The tip 31a of the burners 31A, 31B, 31C, 31D is provided so as to project inward of the furnace wall 21w and be inclined in the horizontal plane so as to inject a flame toward the downstream side of the swirling direction Sw of the swirling flow F. ing.

各段の複数のバーナ31A,31B,31C,31Dは、旋回流Fの旋回方向Swの上流側のバーナ31Aから下流側のバーナ31B,31C,31Dに向かって段階的に低くなるよう設けられている。 The plurality of burners 31A, 31B, 31C, 31D of each stage are provided so as to be gradually lowered from the burner 31A on the upstream side of the swirling direction Sw of the swirling flow F toward the burners 31B, 31C, 31D on the downstream side. There is.

図1に示すように、追加空気投入部40は、火炉21内において、バーナ部30Aの上方に設けられている。追加空気投入部40は、火炉21内で周方向に間隔をあけて設けられた複数の空気噴出ノズル41を備えている。各空気噴出ノズル41は、火炉21の外部から二次空気を火炉21内に送り込む。各空気噴出ノズル41は、火炉21の外部から内部に向かって貫通し、炉壁21wの内方に突出している。
周方向に間隔をあけて設けられた複数の空気噴出ノズル41は、周方向に複数設けられたバーナ31A,31B,31C,31Dのそれぞれに対し、鉛直上方に設けられている。各空気噴出ノズル41は、バーナ31A,31B,31C,31Dに対し、鉛直上方に定められた距離を隔てて設けられている。
この追加空気投入部40から燃焼用の空気を投入することにより、バーナ部30Aから追加空気投入部40までの領域が還元雰囲気とされる。
As shown in FIG. 1, the additional air injection section 40 is provided above the burner section 30A in the furnace 21. The additional air injection unit 40 includes a plurality of air ejection nozzles 41 provided at intervals in the circumferential direction in the furnace 21. Each air ejection nozzle 41 sends secondary air into the furnace 21 from the outside of the furnace 21. Each air ejection nozzle 41 penetrates from the outside to the inside of the furnace 21 and projects inward of the furnace wall 21w.
A plurality of air ejection nozzles 41 provided at intervals in the circumferential direction are provided vertically above each of the burners 31A, 31B, 31C, and 31D provided in the circumferential direction. Each air ejection nozzle 41 is provided vertically above the burners 31A, 31B, 31C, and 31D at a predetermined distance.
By injecting combustion air from the additional air input unit 40, the region from the burner unit 30A to the additional air input unit 40 is made into a reducing atmosphere.

上述したような構成によれば、バーナ部30Aは、周方向に間隔をあけて設けられた複数のバーナ31A,31B,31C,31Dが、旋回流Fの旋回方向Swの上流側から下流側に向かって段階的に低くなるよう設けられている。
このような旋回燃焼ボイラ20Aによれば、上流側のバーナ31Aよりも低い位置に設けられたバーナ31B,31C,31Dは、上流側のバーナ31Aから噴出して旋回しながら上方に向かう火炎(旋回流F)に対し、上下方向に大きな間隔を隔てることになる。したがって、低い位置に設けられたバーナ31B,31C,31D上にクリンカが堆積しにくくなる。すなわち、最も高い位置に設けられたバーナ31Aに対し、旋回流Fの旋回方向Swの下流側に設けられた全てのバーナ31B,31C,31Dにおいて、クリンカが堆積しにくくなる。
According to the configuration as described above, in the burner portion 30A, a plurality of burners 31A, 31B, 31C, 31D provided at intervals in the circumferential direction are moved from the upstream side to the downstream side of the swirling direction Sw of the swirling flow F. It is provided so that it gradually decreases toward the bottom.
According to such a swirl combustion boiler 20A, the burners 31B, 31C, and 31D provided at a position lower than the burner 31A on the upstream side ejects from the burner 31A on the upstream side and turns upward with a flame (swirl). With respect to the flow F), a large interval is provided in the vertical direction. Therefore, it becomes difficult for clinker to accumulate on the burners 31B, 31C, and 31D provided at low positions. That is, clinker is less likely to be deposited on all the burners 31B, 31C, and 31D provided on the downstream side of the swirling direction Sw of the swirling flow F with respect to the burner 31A provided at the highest position.

また、複数のバーナ31A,31B,31C,31Dは、火炉21の角部21kに対して旋回流Fの旋回方向Swの上流側に設けられている。
これにより、火炉21の角部21kの下流側にバーナ31A,31B,31C,31Dを設けた場合には、旋回流Fに淀みが生じてしまうが、角部21kの旋回方向Swの上流側にバーナ31A,31B,31C,31Dを設けることで、淀みの発生を抑えることができる。これによって、火炉21の角部21kにクリンカが堆積するのを抑えることができる。なお、角部21kとは、火炉21において周方向で互いに隣接する炉壁と炉壁とが交差する部分のみならず、炉壁と炉壁とが交差する部分に対して火炉21の周方向に広がる炉壁の周方向端部近傍を含む。
Further, the plurality of burners 31A, 31B, 31C, and 31D are provided on the upstream side of the swirling direction Sw of the swirling flow F with respect to the corner portion 21k of the furnace 21.
As a result, when the burners 31A, 31B, 31C, and 31D are provided on the downstream side of the corner portion 21k of the furnace 21, the swirling flow F becomes stagnation, but on the upstream side of the corner portion 21k in the swirling direction Sw. By providing the burners 31A, 31B, 31C, and 31D, the occurrence of stagnation can be suppressed. As a result, it is possible to prevent the clinker from accumulating on the corner portion 21k of the furnace 21. The corner portion 21k is not only the portion of the furnace 21 where the furnace walls and the furnace walls are adjacent to each other in the circumferential direction, but also the portion where the furnace wall and the furnace wall intersect in the circumferential direction of the furnace 21. Includes the vicinity of the circumferential end of the expanding furnace wall.

さらに、バーナ部30Aの上方に、火炉21内に空気を供給する追加空気投入部40が設けられ、追加空気投入部40において、複数のバーナ31A,31B,31C,31Dのそれぞれに対し、その上方に設けられた複数の空気噴出ノズル41が、鉛直上方に定められた距離を隔てている。これにより、バーナ部30Aから周方向旋回しつつ上昇していく旋回流Fの滞留時間を確保することができる。したがって、NOxを確実に低減することができる。 Further, an additional air input unit 40 for supplying air into the furnace 21 is provided above the burner unit 30A, and the additional air input unit 40 is above the burners 31A, 31B, 31C, and 31D with respect to each of the plurality of burners 31A, 31B, 31C, and 31D. A plurality of air ejection nozzles 41 provided in the above are vertically separated by a predetermined distance. As a result, it is possible to secure a residence time of the swirling flow F rising from the burner portion 30A while swirling in the circumferential direction. Therefore, NOx can be reliably reduced.

なお上記第1実施形態では、周方向に複数設けたバーナ31A,31B,31C,31Dは、旋回流Fの旋回方向Sw上流側から下流側に向かって段階的に低くなるよう設けたが、これに限らない。
例えば、複数のバーナ31A,31B,31C,31Dのうちの少なくとも一つが、旋回流Fの旋回方向Sw上流側に位置する他のバーナ31A,31B,31C,31Dよりも低い位置に設けられていればよい。
このような構成によれば、上流側の他のバーナ31A,31B,31C,31Dよりも低い位置に設けられたバーナ31A,31B,31C,31Dにおいては、上流側の他のバーナ31A,31B,31C,31Dから噴出して旋回しながら上方に向かう火炎(旋回流F)中に曝されることがなく、上下方向に大きな間隔を隔てることになる。したがって、火炉21の低い位置に設けられたバーナ31A,31B,31C,31D上にクリンカが堆積しにくくなる。
In the first embodiment, the plurality of burners 31A, 31B, 31C, and 31D provided in the circumferential direction are provided so as to be gradually lowered from the upstream side to the downstream side of the swirling direction Sw of the swirling flow F. Not limited to.
For example, at least one of the plurality of burners 31A, 31B, 31C, 31D may be provided at a position lower than the other burners 31A, 31B, 31C, 31D located on the upstream side of the swirling flow F in the swirling direction Sw. Just do it.
According to such a configuration, in the burners 31A, 31B, 31C, 31D provided at a position lower than the other burners 31A, 31B, 31C, 31D on the upstream side, the other burners 31A, 31B, 31B on the upstream side, It is not exposed to the flame (swirl flow F) that erupts from 31C and 31D and swirls upward, and is separated by a large distance in the vertical direction. Therefore, clinker is less likely to be deposited on the burners 31A, 31B, 31C, and 31D provided at the lower position of the furnace 21.

〔第2実施形態〕
次に、本発明に係る旋回燃焼ボイラの第2実施形態について説明する。なお、以下の説明において、上記第1実施形態と共通する構成については同符号を付してその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the swirl combustion boiler according to the present invention will be described. In the following description, the same reference numerals will be given to the configurations common to the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

図3に示すように、旋回燃焼ボイラ20Bは、火炉21と、バーナ部30Bと、追加空気投入部40と、過熱器22と、再熱器23と、節炭器24と、を備えている。
この実施形態において、旋回燃焼ボイラ20Bは、火炉21の後流側の側面21dが、その後流側の煙道25Bに隣接して配置されている。
As shown in FIG. 3, the swirl combustion boiler 20B includes a furnace 21, a burner section 30B, an additional air input section 40, a superheater 22, a reheater 23, and an economizer 24. ..
In this embodiment, in the swirl combustion boiler 20B, the side surface 21d on the wake side of the furnace 21 is arranged adjacent to the flue 25B on the wake side.

バーナ部30Bは、火炉21内の下部に設けられている。図4に示すように、バーナ部30Bは、火炉21内で周方向に間隔をあけて設けられた複数のバーナ31A,31B,31C,31Dを備えている。
バーナ31A,31B,31C,31Dは、火炉21の四方の側面21a、21b、21c、21dのそれぞれに、火炉21の外部から内部に向かって貫通して設けられている。複数のバーナ31A,31B,31C,31Dのうち、3つのバーナ31A,31B,31Cは、その基端部31bが、火炉21の角部21kに対して旋回流Fの旋回方向Swの上流側の側面21a,21b,21cに固定されている。また、残るバーナ31Dは、その基端部31bが、火炉21の角部21kに対して旋回流Fの旋回方向Swの下流側となる側面21bにおいて固定されている。これは、側面21bに隣接して煙道25Bが設けられているため、バーナ31Dの基端部31bを、火炉21の角部21kに対して旋回流Fの旋回方向Swの上流側の側面21dに固定できないからである。
The burner portion 30B is provided at the lower part in the furnace 21. As shown in FIG. 4, the burner portion 30B includes a plurality of burners 31A, 31B, 31C, and 31D provided at intervals in the circumferential direction in the furnace 21.
The burners 31A, 31B, 31C, and 31D are provided on each of the four side surfaces 21a, 21b, 21c, and 21d of the furnace 21 so as to penetrate from the outside to the inside of the furnace 21. Of the plurality of burners 31A, 31B, 31C, 31D, the three burners 31A, 31B, 31C have their base end 31b on the upstream side of the swirling direction Sw of the swirling flow F with respect to the corner portion 21k of the furnace 21. It is fixed to the side surfaces 21a, 21b, 21c. Further, the base end portion 31b of the remaining burner 31D is fixed to the corner portion 21k of the furnace 21 on the side surface 21b which is downstream of the swirling direction Sw of the swirling flow F. This is because the flue 25B is provided adjacent to the side surface 21b, so that the base end portion 31b of the burner 31D is placed on the side surface 21d on the upstream side of the swirling direction Sw of the swirling flow F with respect to the corner portion 21k of the furnace 21. This is because it cannot be fixed to.

ここで、火炉21の角部21kに対して旋回流Fの旋回方向Swの下流側に設けられているバーナ31Dは、複数のバーナ31A,31B,31C,31Dのうち、最も低い位置に設けられている。さらに、複数のバーナ31A,31B,31C,31Dが、旋回流Fの旋回方向Sw上流側から下流側に向かって段階的に低くなるよう設けられている場合、バーナ31Dが、最も低い位置となるようにする。 Here, the burner 31D provided on the downstream side of the swirling direction Sw of the swirling flow F with respect to the corner portion 21k of the furnace 21 is provided at the lowest position among the plurality of burners 31A, 31B, 31C, 31D. ing. Further, when a plurality of burners 31A, 31B, 31C, 31D are provided so as to be gradually lowered from the upstream side to the downstream side of the swirling flow F in the swirling direction Sw, the burner 31D is at the lowest position. To do so.

上述したような構成によれば、バーナ部30Bにおいて、火炉21の角部21kに対して旋回流Fの旋回方向Swの下流側に設けられているバーナ31Dは、複数のバーナ31A,31B,31C,31Dのうち、最も低い位置に設けられている。
ここで、バーナ31Dは、火炉21の角部21kに対し、旋回方向Swの下流側に設けられているので、旋回流Fは、火炉21の角部21kにおいて向きを変えた後、その下流側に設けられたバーナ31Dに衝突すると、角部21kとバーナ31Dとの間の部位Pで淀みが生じやすくなる。しかし、このように淀みが生じやすい部位Pにおいて、バーナ31Dを上流側の他のバーナ31A,31B,31Cよりも低い位置に設けることで、バーナ31D上にクリンカが堆積するのを抑えることができる。
According to the configuration as described above, in the burner portion 30B, the burner 31D provided on the downstream side of the swirling direction Sw of the swirling flow F with respect to the corner portion 21k of the furnace 21 includes a plurality of burners 31A, 31B, 31C. , 31D, which is provided at the lowest position.
Here, since the burner 31D is provided on the downstream side of the turning direction Sw with respect to the corner portion 21k of the furnace 21, the swirling flow F changes its direction at the corner portion 21k of the furnace 21 and then is on the downstream side thereof. When it collides with the burner 31D provided in the above, stagnation is likely to occur at the portion P between the corner portion 21k and the burner 31D. However, by providing the burner 31D at a position lower than the other burners 31A, 31B, 31C on the upstream side in the portion P where stagnation is likely to occur, it is possible to suppress the accumulation of clinker on the burner 31D. ..

また、複数のバーナ31A,31B,31Cは、火炉21の角部21kに対して旋回流Fの旋回方向Swの上流側に設けられている。
このような旋回燃焼ボイラ20Bによれば、火炉21の角部21kに対し、バーナ31A,31B,31Cを旋回流Fの旋回方向Swの上流側に設けることで、旋回流Fに淀みが生じるのを抑えることができる。これによって、火炉21の角部21kにクリンカが堆積するのを抑えることができる。
Further, the plurality of burners 31A, 31B, 31C are provided on the upstream side of the swirling direction Sw of the swirling flow F with respect to the corner portion 21k of the furnace 21.
According to such a swirling combustion boiler 20B, by providing the burners 31A, 31B, and 31C on the upstream side of the swirling flow F in the swirling direction Sw with respect to the corner portion 21k of the furnace 21, the swirling flow F becomes stagnation. Can be suppressed. As a result, it is possible to prevent clinker from accumulating on the corner portion 21k of the furnace 21.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、例えばバーナ段数や段毎に形成される旋回流の数など、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within a range that does not deviate from the gist, such as the number of burner stages and the number of swirling flows formed for each stage.

20A、20B 旋回燃焼ボイラ
21 火炉
21a、21b、21c、21d 側面
21k 角部
21w 炉壁
22 過熱器
23 再熱器
24 節炭器
25A、25B 煙道
30A、30B バーナ部
31A〜31D バーナ
31a 先端部
31b 基端部
40 追加空気投入部(空気供給部)
41 空気噴出ノズル
F 旋回流
Sw 旋回方向
20A, 20B Swirling combustion boiler 21 Fire furnace 21a, 21b, 21c, 21d Side surface 21k Corner 21w Furnace wall 22 Superheater 23 Reheater 24 Economizer 25A, 25B Flue 30A, 30B Burner 31A-31D Burner 31a Tip 31b Base end 40 Additional air inlet (air supply)
41 Air ejection nozzle F Swirling flow Sw Swirling direction

Claims (5)

平断面視矩形状で上下方向に延びる筒状の火炉と、
前記火炉内で周方向に間隔をあけて設けられた複数のバーナを備え、複数の前記バーナによって前記火炉内で微粉燃料を燃焼させて前記周方向の旋回流を形成するバーナ部と、を備え、
複数の前記バーナは各々、前記上下方向の高さ位置に前記バーナが1つのみとなるように、前記旋回流の旋回方向上流側から下流側に向かって段階的に低くなるよう設けられていることを特徴とする旋回燃焼ボイラ。
A rectangular furnace with a rectangular cross-section and extending in the vertical direction,
A plurality of burners provided at intervals in the circumferential direction in the furnace are provided, and a burner portion for burning fine fuel in the furnace by the plurality of burners to form a swirling flow in the circumferential direction is provided. ,
A plurality of said burners are each the so the burner in the vertical direction of the height is only one, is provided so as to be stepwise lower toward the downstream side from the turning direction upstream side of the swirling flow A swirling combustion boiler characterized by being
前記バーナ部は、複数の前記バーナを、前記火炉内で上下方向に間隔をあけて複数段に備え、
各段において、複数の前記バーナは各々、前記上下方向の高さ位置に前記バーナが1つのみとなるように、前記旋回流の旋回方向上流側から下流側に向かって段階的に低くなるよう設けられていることを特徴とする請求項1に記載の旋回燃焼ボイラ。
The burner unit is provided with a plurality of the burners in a plurality of stages at intervals in the vertical direction in the furnace.
In each stage, a plurality of said burners, each of the as the burner in the vertical height position is only one, stepwise lowered from the turning direction upstream side of the swirling flow toward the downstream side pivoting the combustion boiler according to claim 1, characterized in that as provided comprising.
複数の前記バーナのうちの少なくとも一つは、前記火炉の角部に対して前記旋回流の旋回方向上流側に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の旋回燃焼ボイラ。 The swirl combustion boiler according to claim 1 or 2 , wherein at least one of the plurality of burners is provided on the upstream side of the swirl flow in the swirl direction with respect to a corner portion of the furnace. 前記火炉の角部に対して前記旋回流の旋回方向下流側に設けられている前記バーナは、複数の前記バーナのうち、最も低い位置に設けられていることを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の旋回燃焼ボイラ。 Claims 1 to 3 are characterized in that the burner provided on the downstream side of the swirling flow in the swirling direction with respect to the corner portion of the furnace is provided at the lowest position among the plurality of the burners. The swirling combustion boiler according to any one of the above. 前記バーナ部の上方に、前記火炉内に空気を供給する空気供給部が設けられ、
前記空気供給部は、前記火炉内で周方向に間隔をあけて設けられた複数の空気噴出ノズルを備え、
複数の前記空気噴出ノズルは、複数の前記バーナのそれぞれに対し、鉛直上方に定められた距離を隔てて設けられていることを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の旋回燃焼ボイラ。
An air supply unit for supplying air into the furnace is provided above the burner unit.
The air supply unit includes a plurality of air ejection nozzles provided at intervals in the circumferential direction in the furnace.
The swivel according to any one of claims 1 to 4 , wherein the plurality of air ejection nozzles are provided vertically above each of the plurality of burners at a predetermined distance. Burning boiler.
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