JP6874568B2

JP6874568B2 - Combustion system

Info

Publication number: JP6874568B2
Application number: JP2017130821A
Authority: JP
Inventors: 貴弘小崎
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2017-07-04
Filing date: 2017-07-04
Publication date: 2021-05-19
Anticipated expiration: 2037-07-04
Also published as: JP2019015418A

Description

本発明は、燃焼システムに関するものである。 The present invention relates to a combustion system.

火力発電所等のボイラでは、微粉炭を燃料とするバーナが用いられている。例えば、特許文献１に示すように、このようなバーナでは、保炎性及び着火性を向上させるために、２次空気を環状に配列された旋回ベーンによって旋回させている。また、このようなバーナでは、点火処理や消火処理の際に、安定した燃焼状態が維持されるように、旋回ベーンの角度を調整可能とすることが望ましい。このような旋回ベーンの角度調整が可能なバーナでは、旋回ベーンの角度を調節することによって２次空気の流路面積等を調整し、これによって２次空気の流量や旋回力を調整し、安定的な燃焼を実現している。 Boilers such as thermal power plants use burners that use pulverized coal as fuel. For example, as shown in Patent Document 1, in such a burner, secondary air is swirled by swirling vanes arranged in an annular shape in order to improve flame retention and ignitability. Further, in such a burner, it is desirable that the angle of the swirling vane can be adjusted so that a stable combustion state is maintained during the ignition process and the fire extinguishing process. In such a burner capable of adjusting the angle of the swirling vane, the flow path area of the secondary air is adjusted by adjusting the angle of the swirling vane, thereby adjusting the flow rate and the swirling force of the secondary air and making it stable. Achieves typical combustion.

特開２０１４−１０２０４３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-102043

ところで、従来のバーナにおいては、プラントの負荷を変化させる場合を除き、供給される微粉炭の流量が一定であることを前提として旋回ベーンの角度調整を行っている。しかしながら、石炭を砕いて微粉炭とする微粉炭機では、例えば石炭が含む水分量を多いような場合に、内部の給炭管に石炭が付着することで流路が意図せずに狭まり、微粉炭の製造量が一時的に減少する場合がある。つまり、微粉炭機から供給される微粉炭量が変動する可能性があるにも関わらず、従来のバーナでは微粉炭の供給量が一定であるものとして運転調整が行われている。このため、微粉炭機から供給される微粉炭流量の変動に起因してバーナにおける燃焼が一時的に不安定になる可能性がある。 By the way, in the conventional burner, the angle of the swirl vane is adjusted on the premise that the flow rate of the pulverized coal to be supplied is constant except when the load of the plant is changed. However, in a pulverized coal machine that crushes coal into pulverized coal, for example, when the amount of water contained in the coal is large, the coal adheres to the internal coal supply pipe and the flow path is unintentionally narrowed, resulting in pulverized powder. The amount of coal produced may temporarily decrease. That is, although the amount of pulverized coal supplied from the pulverized coal machine may fluctuate, the operation of the conventional burner is adjusted assuming that the amount of pulverized coal supplied is constant. Therefore, combustion in the burner may become unstable temporarily due to fluctuations in the flow rate of pulverized coal supplied from the pulverized coal machine.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、２次空気を旋回させる旋回ベーンが角度調整可能なバーナを備える燃焼システムにおいて、バーナに供給される微粉炭量が変動しても燃焼が不安定になることを防止可能とすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. In a combustion system including a burner in which a swirling vane that swirls secondary air has an adjustable angle, combustion is performed even if the amount of pulverized coal supplied to the burner fluctuates. The purpose is to make it possible to prevent instability.

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。 The present invention employs the following configuration as a means for solving the above problems.

第１の発明は、微粉炭を噴射するノズルを囲んで配列されると共に燃焼用の空気に対する角度を調整可能な複数の旋回ベーンを有するバーナを備えた燃焼システムであって、微粉炭機から上記バーナに上記微粉炭が混合された微粉炭混合空気を案内する供給配管中の微粉炭流量を計測する微粉炭流量計と、上記微粉炭流量計の計測結果に基づいて上記旋回ベーンの角度を求めると共に、求めた角度に基づいて上記旋回ベーンの角度を調整する制御装置とを備えるという構成を採用する。 The first invention is a combustion system including a burner arranged around a nozzle for injecting pulverized coal and having a plurality of swirling vanes whose angle with respect to air for combustion can be adjusted. The angle of the swirling vane is obtained based on the measurement results of the pulverized coal flow meter that measures the pulverized coal flow rate in the supply pipe that guides the pulverized coal mixed air in which the pulverized coal is mixed in the burner and the pulverized coal flow meter. At the same time, a configuration is adopted in which a control device for adjusting the angle of the turning vane based on the obtained angle is provided.

第２の発明は、上記第１の発明において、上記微粉炭流量計が、上記供給配管の途中部位であって上記バーナよりも上記微粉炭機に近い位置に配置されているという構成を採用する。 The second invention adopts the configuration in which the pulverized coal flow meter is arranged at a position in the middle of the supply pipe and closer to the pulverized coal machine than the burner in the first invention. ..

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記供給配管が直線区間と湾曲区間とを有し、上記微粉炭流量計は、上記直線区間に配置されているという構成を採用する。 In the third invention, in the first or second invention, the supply pipe has a straight section and a curved section, and the pulverized coal flow meter is arranged in the straight section. ..

第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記供給配管の途中部位であって上記微粉炭流量計よりも上流側に配置されると共に、上記供給配管中の上記微粉炭を分散させる分散部を備えるという構成を採用する。 In any one of the first to third inventions, the fourth invention is arranged in the middle of the supply pipe and upstream of the pulverized coal flow meter, and the pulverized coal in the supply pipe. A configuration is adopted in which a dispersion unit is provided to disperse the above.

第５の発明は、上記第１〜第４いずれかの発明において、複数の上記バーナを備え、上記供給配管が上記バーナに接続される分岐管と、複数の分岐管が接続される共通管とを有し、上記微粉炭流量計が、上記共通管に設置され、上記制御装置が、上記微粉炭流量計の計測結果に基づいて複数の上記バーナの旋回ベーンの角度を調整するという構成を採用する。 In the fifth aspect of the invention, in any one of the first to fourth inventions, a branch pipe having a plurality of the burners and the supply pipe being connected to the burner, and a common pipe to which the plurality of branch pipes are connected are provided. The pulverized coal flowmeter is installed in the common pipe, and the control device adjusts the angles of the swirling vanes of the plurality of burners based on the measurement results of the pulverized coal flowmeter. To do.

本発明によれば、微粉炭機からバーナに微粉炭混合空気を案内する供給配管中の微粉炭流量を微粉炭流量計で計測し、微粉炭流量計の計測結果に基づいて制御装置が旋回ベーンの角度を求めると共に旋回ベーンの角度を調整する。このため、本発明によれば、微粉炭機からバーナに供給される微粉炭流量が変動しても、この変動に合わせて旋回ベーンの角度を調整することができる。したがって、本発明によれば、旋回ベーンが角度調整可能なバーナを備える燃焼システムにおいて、バーナに供給される微粉炭量が変動しても燃焼が不安定になることを防止することができる。 According to the present invention, the pulverized coal flow rate in the supply pipe for guiding the pulverized coal mixed air from the pulverized coal machine to the burner is measured by the pulverized coal flow meter, and the control device swirls vane based on the measurement result of the pulverized coal flow meter. And adjust the angle of the turning vane. Therefore, according to the present invention, even if the flow rate of pulverized coal supplied from the pulverized coal machine to the burner fluctuates, the angle of the swirling vane can be adjusted according to the fluctuation. Therefore, according to the present invention, in a combustion system including a burner in which the angle of the swirl vane can be adjusted, it is possible to prevent the combustion from becoming unstable even if the amount of pulverized coal supplied to the burner fluctuates.

本発明の一実施形態における燃焼システムの概略構成を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the schematic structure of the combustion system in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における燃焼システムの第１変形例の概略構成を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the schematic structure of the 1st modification of the combustion system in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における燃焼システムの第２変形例の概略構成を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the schematic structure of the 2nd modification of the combustion system in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における燃焼システムの第２変形例のさらなる変形例の概略構成を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the schematic structure of the further modification of the 2nd modification of the combustion system in one Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明に係る燃焼システムの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, an embodiment of the combustion system according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings below, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member recognizable.

図１は、本実施形態の燃焼システム１０の概略構成を示すシステム構成図である。本実施形態の燃焼システム１０は、火力発電所等のボイラに設置されており、微粉炭を燃料として空気と共に燃焼させるものである。図１に示すように、本実施形態の燃焼システム１０は、バーナ１と、微粉炭機１１と、供給配管１２と、微粉炭流量計１３と、制御装置１４とを備えている。 FIG. 1 is a system configuration diagram showing a schematic configuration of the combustion system 10 of the present embodiment. The combustion system 10 of the present embodiment is installed in a boiler such as a thermal power plant, and uses pulverized coal as fuel to burn it together with air. As shown in FIG. 1, the combustion system 10 of the present embodiment includes a burner 1, a pulverized coal machine 11, a supply pipe 12, a pulverized coal flow meter 13, and a control device 14.

バーナ１は、ボイラの炉壁１００の外側に配置されており、炉壁１００に貫通して設けられた略円形状のスロート１０１に合わせて設置されている。このような本実施形態のバーナ１は、ノズルユニット２と、油バーナ３と、ウインドボックス４と、２次空気調整部５とを備えている。 The burner 1 is arranged outside the furnace wall 100 of the boiler, and is installed in accordance with a substantially circular throat 101 provided so as to penetrate the furnace wall 100. Such a burner 1 of the present embodiment includes a nozzle unit 2, an oil burner 3, a windbox 4, and a secondary air adjusting unit 5.

ノズルユニット２は、外筒ノズル２ａと、内筒ノズル２ｂとを備えている。外筒ノズル２ａは、一端側が開口端２ａ１とされかつ他端側が閉塞端とされた円筒部材であり、開口端２ａ１をボイラの内部に向けられるようにして略水平に配置されている。この外筒ノズル２ａの開口端２ａ１は、ボイラの炉壁１００と一定の間隔を空けて配置されている。また、外筒ノズル２ａの根元部には、外筒ノズル２ａの内部に燃料混合空気を供給するための供給配管１２が接続されている。このような外筒ノズル２ａは、内筒ノズル２ｂ及び油バーナ３を収容している。 The nozzle unit 2 includes an outer cylinder nozzle 2a and an inner cylinder nozzle 2b. The outer cylinder nozzle 2a is a cylindrical member having an open end 2a1 on one end side and a closed end on the other end side, and is arranged substantially horizontally so that the open end 2a1 faces the inside of the boiler. The open end 2a1 of the outer cylinder nozzle 2a is arranged at a certain interval from the furnace wall 100 of the boiler. Further, a supply pipe 12 for supplying fuel mixed air is connected to the inside of the outer cylinder nozzle 2a at the base of the outer cylinder nozzle 2a. Such an outer cylinder nozzle 2a accommodates an inner cylinder nozzle 2b and an oil burner 3.

内筒ノズル２ｂは、一端側が開口端２ｂ１とされかつ他端側が閉塞端とされた円筒部材である。この内筒ノズル２ｂは、外筒ノズル２ａよりも小径とされ、外筒ノズル２ａと同軸配置されるように、外筒ノズル２ａの内部に収容された状態で配設されている。この内筒ノズル２ｂの根元部には、内筒ノズル２ｂの内部に３次空気を供給するための３次空気供給配管（不図示）が接続されている。 The inner cylinder nozzle 2b is a cylindrical member having an open end 2b1 on one end side and a closed end on the other end side. The inner cylinder nozzle 2b has a smaller diameter than the outer cylinder nozzle 2a, and is arranged in a state of being housed inside the outer cylinder nozzle 2a so as to be coaxially arranged with the outer cylinder nozzle 2a. A tertiary air supply pipe (not shown) for supplying tertiary air to the inside of the inner cylinder nozzle 2b is connected to the root portion of the inner cylinder nozzle 2b.

油バーナ３は、内筒ノズル２ｂの内部に収容されており、先端部が内筒ノズル２ｂの開口端２ｂ１からボイラの内部に向くように、外筒ノズル２ａ及び内筒ノズル２ｂと同軸配置されている。この油バーナ３は、重油等の燃料油を先端部からボイラ内に噴射する。 The oil burner 3 is housed inside the inner cylinder nozzle 2b, and is coaxially arranged with the outer cylinder nozzle 2a and the inner cylinder nozzle 2b so that the tip portion faces the inside of the boiler from the opening end 2b1 of the inner cylinder nozzle 2b. ing. The oil burner 3 injects fuel oil such as heavy oil into the boiler from the tip portion.

ウインドボックス４は、ボイラの炉壁１００の外側に配置されており、ノズルユニット２の先端部を収容している。このウインドボックス４は、２次空気を供給する不図示の２次空気供給配管が接続されており、炉壁１００に形成されたスロート１０１から２次空気がボイラの内部に流入するように、外部から供給される空気を一時的に溜める空間を形成する。このウインドボックス４は、内部に仕切壁４ａが設けられている。仕切壁４ａは、外筒ノズル２ａの開口端２ａ１を囲むように設けられた環状の壁部であり、外筒ノズル２ａと炉壁１００との間の空間を、外筒ノズル２ａの径方向内側の内側流路４ｂと、外筒ノズル２ａの径方向外側の外側流路４ｃとに区画している。 The wind box 4 is arranged outside the furnace wall 100 of the boiler and houses the tip end portion of the nozzle unit 2. The window box 4 is connected to a secondary air supply pipe (not shown) for supplying secondary air, and is external so that the secondary air flows into the boiler from the throat 101 formed on the furnace wall 100. Form a space to temporarily store the air supplied from. The wind box 4 is provided with a partition wall 4a inside. The partition wall 4a is an annular wall portion provided so as to surround the opening end 2a1 of the outer cylinder nozzle 2a, and the space between the outer cylinder nozzle 2a and the furnace wall 100 is formed inside the outer cylinder nozzle 2a in the radial direction. It is divided into an inner flow path 4b and an outer flow path 4c on the radial outer side of the outer cylinder nozzle 2a.

２次空気調整部５は、仕切壁４ａに対して外筒ノズル２ａの径方向外側に配置されたアウタベーン５ａ（旋回ベーン）と、内側流路４ｂに設けられたインナベーン５ｂとを備えている。また、２次空気調整部５は、アウタベーン５ａの角度を調整する角度調整機構５ｃも備えている。アウタベーン５ａは、外筒ノズル２ａを径方向外側から囲うように、外筒ノズル２ａの周方向に等間隔で複数配列されている。これらのアウタベーン５ａは、アウタベーン５ａ同士の距離を変化させ、アウタベーン５ａ間の流路面積を調整可能とするため、外筒ノズル２ａの軸芯と平行な回転軸芯を中心として傾動可能に支持されている。これらのアウタベーン５ａは、制御装置１４の制御の下、角度調整機構５ｃによって傾動角度（燃焼用の空気である２次空気に対する角度）が調整可能とされている。インナベーン５ｂは、外筒ノズル２ａを径方向外側から囲うように、外筒ノズル２ａの周方向に等間隔で複数配列されている。これらのインナベーン５ｂは、内側流路４ｂからボイラ内部に供給される２次空気を強い旋回流とする。 The secondary air adjusting unit 5 includes an outer vane 5a (swivel vane) arranged radially outside the outer cylinder nozzle 2a with respect to the partition wall 4a, and an inner vane 5b provided in the inner flow path 4b. Further, the secondary air adjusting unit 5 also includes an angle adjusting mechanism 5c for adjusting the angle of the outer vane 5a. A plurality of outer vanes 5a are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the outer cylinder nozzle 2a so as to surround the outer cylinder nozzle 2a from the outside in the radial direction. These outer vanes 5a are supported so as to be tiltable around a rotating shaft core parallel to the shaft core of the outer cylinder nozzle 2a in order to change the distance between the outer vanes 5a and adjust the flow path area between the outer vanes 5a. ing. Under the control of the control device 14, the tilt angle (angle with respect to the secondary air which is the combustion air) of these outer vanes 5a can be adjusted by the angle adjusting mechanism 5c. A plurality of inner vanes 5b are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the outer cylinder nozzle 2a so as to surround the outer cylinder nozzle 2a from the outside in the radial direction. In these inner vanes 5b, the secondary air supplied from the inner flow path 4b to the inside of the boiler is used as a strong swirling flow.

角度調整機構５ｃは、制御装置１４の制御の下、アウタベーン５ａの傾動角度を調整するものであり、図１に示すように、モータ５ｄを備えている。モータ５ｄは、アウタベーン５ａを傾動させるための動力を発生する。また、角度調整機構５ｃは、モータ５ｄによって生成された動力を、バーナ１が備える全てのアウタベーン５ａに伝達するための動力伝達機構を有している。このような角度調整機構５ｃは、モータ５ｄの出力軸を回転させることにより、アウタベーン５ａの傾動角度を変更する。 The angle adjusting mechanism 5c adjusts the tilt angle of the outer vane 5a under the control of the control device 14, and includes a motor 5d as shown in FIG. The motor 5d generates power for tilting the outer vane 5a. Further, the angle adjusting mechanism 5c has a power transmission mechanism for transmitting the power generated by the motor 5d to all the outer vanes 5a included in the burner 1. Such an angle adjusting mechanism 5c changes the tilt angle of the outer vane 5a by rotating the output shaft of the motor 5d.

微粉炭機１１は、外部から供給される石炭を粉砕することによって粒径が小さな微粉炭とするものである。このような微粉炭機１１は、供給配管１２を介してバーナ１と接続されており、微粉炭を空気と混合して燃料混合空気としてバーナ１に供給する。供給配管１２は、微粉炭機１１とバーナ１の外筒ノズル２ａとを接続しており、微粉炭機１１から吐出された燃料混合空気をバーナ１に案内する配管である。このような供給配管１２は、例えば障害物等を避けるために、部分的に湾曲した区間を有している。つまり、供給配管１２は、直線状に延びる直線区間と、湾曲する湾曲区間とを有している。 The pulverized coal machine 11 crushes coal supplied from the outside to obtain pulverized coal having a small particle size. Such a pulverized coal machine 11 is connected to the burner 1 via a supply pipe 12, and the pulverized coal is mixed with air and supplied to the burner 1 as fuel mixed air. The supply pipe 12 is a pipe that connects the pulverized coal machine 11 and the outer cylinder nozzle 2a of the burner 1 and guides the fuel mixed air discharged from the pulverized coal machine 11 to the burner 1. Such a supply pipe 12 has a partially curved section in order to avoid obstacles, for example. That is, the supply pipe 12 has a straight section extending linearly and a curved section curved.

微粉炭流量計１３は、供給配管１２の途中部位に接続されており、供給配管１２を流れる微粉炭の流量（微粉炭流量）を計測し、計測した微粉炭流量を示す信号を出力する流量計である。このような微粉炭流量計１３としては、マイクロ波が微粉炭を透過する際の変化に基づいて微粉炭流量を計測するマイクロ波流量計等を用いることが可能である。また、本実施形態においては、微粉炭流量計１３は、微粉炭機１１の近傍に配置されている。つまり、微粉炭流量計１３は、供給配管１２の途中部位であってバーナ１よりも微粉炭機１１に近い位置に配置されている。また、微粉炭流量計１３は、直線区間と湾曲区間とを有する供給配管１２の直線区間に配置されている。このような微粉炭流量計１３は、制御装置１４と接続されており、計測結果を制御装置１４に入力する。 The pulverized coal flow meter 13 is connected to an intermediate portion of the supply pipe 12, measures the flow rate of pulverized coal flowing through the supply pipe 12 (the pulverized coal flow rate), and outputs a signal indicating the measured pulverized coal flow rate. Is. As such a pulverized coal flow meter 13, it is possible to use a microwave flow meter or the like that measures the pulverized coal flow rate based on the change when the microwave passes through the pulverized coal. Further, in the present embodiment, the pulverized coal flow meter 13 is arranged in the vicinity of the pulverized coal machine 11. That is, the pulverized coal flow meter 13 is arranged at a position in the middle of the supply pipe 12 and closer to the pulverized coal machine 11 than the burner 1. Further, the pulverized coal flow meter 13 is arranged in a straight section of the supply pipe 12 having a straight section and a curved section. Such a pulverized coal flow meter 13 is connected to the control device 14, and inputs the measurement result to the control device 14.

制御装置１４は、微粉炭流量計１３と電気的に接続されており、微粉炭流量計１３から入力される微粉炭流量に基づいて、当該微粉炭流量に適したアウタベーン５ａの旋回角度を求める。さらに、制御装置１４は、バーナ１の角度調整機構５ｃと電気的に接続されており、求めた旋回角度に基づいて、角度調整機構５ｃにアウタベーン５ａの旋回角度を調整させる。 The control device 14 is electrically connected to the pulverized coal flow meter 13, and obtains the turning angle of the outer vane 5a suitable for the pulverized coal flow rate based on the pulverized coal flow rate input from the pulverized coal flow meter 13. Further, the control device 14 is electrically connected to the angle adjusting mechanism 5c of the burner 1, and causes the angle adjusting mechanism 5c to adjust the turning angle of the outer vane 5a based on the obtained turning angle.

例えば、制御装置１４は、定格状態で微粉炭機１１から吐出される微粉炭流量を基準流量として予め記憶し、基準流量よりも微粉炭流量計１３の計測流量が小さい場合には、ベーン開度（隣り合うアウタベーン５ａ同士の離間距離）が基準値よりも小さくなるように、アウタベーン５ａの旋回角度を求める。ベーン開度が基準値よりも小さくなることによって、２次空気の旋回力が高まる。この結果、炉内に形成される内部循環流がより強くなり、高温の炉内ガスがバーナポートにより引き込まれることから着火性が向上する。 For example, the control device 14 stores in advance the flow rate of pulverized coal discharged from the pulverized coal machine 11 in the rated state as a reference flow rate, and when the measured flow rate of the pulverized coal flow meter 13 is smaller than the reference flow rate, the vane opening degree. The turning angle of the outer vanes 5a is obtained so that (the distance between adjacent outer vanes 5a) is smaller than the reference value. When the vane opening becomes smaller than the reference value, the turning force of the secondary air is increased. As a result, the internal circulation flow formed in the furnace becomes stronger, and the high-temperature in-core gas is drawn by the burner port, so that the ignitability is improved.

また、制御装置１４は、基準流量よりも微粉炭流量計１３の計測流量が大きい場合には、ベーン開度が基準値よりも大きくなるように、アウタベーン５ａの旋回角度を求める。ベーン開度が基準値よりも大きくなることによって、２次空気の旋回力が弱くなり、バーナ１におけるクリンカの付着を抑制することができる。 Further, when the measured flow rate of the pulverized coal flow meter 13 is larger than the reference flow rate, the control device 14 obtains the turning angle of the outer vane 5a so that the vane opening degree becomes larger than the reference value. When the vane opening degree becomes larger than the reference value, the turning force of the secondary air becomes weak, and the adhesion of the clinker on the burner 1 can be suppressed.

このような構成の本実施形態の燃焼システム１０では、微粉炭機１１から燃料混合空気が供給配管１２を介してバーナ１に供給される。バーナ１に供給された燃料混合空気は、外筒ノズル２ａと内筒ノズル２ｂとの間の空間からボイラに噴射され、ウインドボックス４から供給される２次空気や油バーナ３から噴射される燃料油と共に燃焼される。 In the combustion system 10 of the present embodiment having such a configuration, the fuel mixed air is supplied from the pulverized coal machine 11 to the burner 1 via the supply pipe 12. The fuel mixed air supplied to the burner 1 is injected into the boiler from the space between the outer cylinder nozzle 2a and the inner cylinder nozzle 2b, and is injected from the secondary air supplied from the wind box 4 or the fuel injected from the oil burner 3. Burned with oil.

このとき、本実施形態の燃焼システム１０においては、微粉炭流量計１３によって供給配管１２の微粉炭流量が計測され、この計測結果が制御装置１４に入力される。制御装置１４は、入力された計測結果に基づいてアウタベーン５ａの旋回角度を求め、求めた旋回角度となるように角度調整機構５ｃにアウタベーン５ａの旋回角度を調整させる。この結果、ボイラに供給される２次空気の旋回力は、ボイラに供給される微粉炭流量に適したものとなり、ボイラ内の燃焼が安定する。 At this time, in the combustion system 10 of the present embodiment, the pulverized coal flow rate of the supply pipe 12 is measured by the pulverized coal flow meter 13, and the measurement result is input to the control device 14. The control device 14 obtains the turning angle of the outer vane 5a based on the input measurement result, and causes the angle adjusting mechanism 5c to adjust the turning angle of the outer vane 5a so as to obtain the obtained turning angle. As a result, the swirling force of the secondary air supplied to the boiler becomes suitable for the flow rate of pulverized coal supplied to the boiler, and the combustion in the boiler is stabilized.

以上のような本実施形態の燃焼システム１０によれば、微粉炭機１１からバーナ１に微粉炭混合空気を案内する供給配管１２中の微粉炭流量を微粉炭流量計１３で計測し、微粉炭流量計１３の計測結果に基づいて制御装置１４がアウタベーン５ａの角度を求めると共にアウタベーン５ａの角度を調整する。このため、本実施形態の燃焼システム１０によれば、微粉炭機１１からバーナ１に供給される微粉炭流量が変動しても、この変動に合わせてアウタベーン５ａの角度を調整することができる。したがって、本実施形態の燃焼システム１０によれば、バーナ１に供給される微粉炭量が変動しても燃焼が不安定になることを防止することができる。 According to the combustion system 10 of the present embodiment as described above, the pulverized coal flow rate in the supply pipe 12 for guiding the pulverized coal mixed air from the pulverized coal machine 11 to the burner 1 is measured by the pulverized coal flow meter 13, and the pulverized coal is used. Based on the measurement result of the flow meter 13, the control device 14 obtains the angle of the outer vane 5a and adjusts the angle of the outer vane 5a. Therefore, according to the combustion system 10 of the present embodiment, even if the flow rate of the pulverized coal supplied from the pulverized coal machine 11 to the burner 1 fluctuates, the angle of the outer vane 5a can be adjusted according to the fluctuation. Therefore, according to the combustion system 10 of the present embodiment, it is possible to prevent the combustion from becoming unstable even if the amount of pulverized coal supplied to the burner 1 fluctuates.

また、本実施形態の燃焼システム１０においては、微粉炭流量計１３が、供給配管１２の途中部位であってバーナ１よりも微粉炭機１１に近い位置に配置されている。このため、微粉炭流量計１３で計測した流量の領域がバーナ１に到達するまでの時間を長く確保することができ、当該領域がバーナ１に対して到達するタイミングに合わせてアウタベーン５ａの旋回角度の調整を行うことができる。 Further, in the combustion system 10 of the present embodiment, the pulverized coal flow meter 13 is arranged at a position in the middle of the supply pipe 12 and closer to the pulverized coal machine 11 than the burner 1. Therefore, it is possible to secure a long time for the flow rate region measured by the pulverized coal flow meter 13 to reach the burner 1, and the turning angle of the outer vane 5a is adjusted to the timing when the region reaches the burner 1. Can be adjusted.

また、本実施形態の燃焼システム１０においては、供給配管１２が直線区間と湾曲区間とを有し、微粉炭流量計１３が直線区間に配置されている。湾曲区間では、微粉炭が遠心力によって配管内において偏る場合がある。このため、直線区間で微粉炭流量を計測することによって、正確に微粉炭流量を計測することが可能となる。なお、供給配管１２の内部には、長期間の使用により微粉炭が堆積する場合がある。このため、微粉炭流量計１３は、供給配管１２の上部に取り付けることが好ましい。 Further, in the combustion system 10 of the present embodiment, the supply pipe 12 has a straight section and a curved section, and the pulverized coal flow meter 13 is arranged in the straight section. In the curved section, pulverized coal may be biased in the pipe due to centrifugal force. Therefore, by measuring the pulverized coal flow rate in the straight section, it is possible to accurately measure the pulverized coal flow rate. In addition, pulverized coal may be deposited inside the supply pipe 12 due to long-term use. Therefore, it is preferable that the pulverized coal flow meter 13 is attached to the upper part of the supply pipe 12.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiment. The various shapes and combinations of the constituent members shown in the above-described embodiment are examples, and can be variously changed based on design requirements and the like without departing from the spirit of the present invention.

例えば、図２は、上記実施形態の燃焼システム１０の第１変形例である燃焼システム２０の概略構成を示すシステム構成図である。この図に示すように、供給配管１２の途中部位であって微粉炭流量計１３よりも上流側に、供給配管１２を流れる微粉炭を分散させる分散部１５を備える構成を採用することも可能である。このような分散部１５によって微粉炭が分散されることで、微粉炭流量計１３で計測する微粉炭流量をより正確なものとすることが可能となる。なお、このような分散部１５としては、例えばオリフィス板や細管を用いることができる。また、分散部１５として、燃料混合空気に対して、流れ方向と異なる方向から気体を噴射することによって微粉炭を分散させるような気体噴出部を用いることもできる。この場合、供給配管１２を流れる気体の流量が変化しないよう、供給配管１２から抽気した空気を気体噴出部から噴出することが好ましい。 For example, FIG. 2 is a system configuration diagram showing a schematic configuration of a combustion system 20 which is a first modification of the combustion system 10 of the above embodiment. As shown in this figure, it is also possible to adopt a configuration in which a dispersion portion 15 for dispersing the pulverized coal flowing through the supply pipe 12 is provided in the middle portion of the supply pipe 12 on the upstream side of the pulverized coal flow meter 13. is there. By dispersing the pulverized coal by such a dispersion unit 15, it becomes possible to make the pulverized coal flow rate measured by the pulverized coal flow meter 13 more accurate. As such a dispersion portion 15, for example, an orifice plate or a thin tube can be used. Further, as the dispersion unit 15, a gas ejection unit that disperses pulverized coal by injecting gas into the fuel mixed air from a direction different from the flow direction can also be used. In this case, it is preferable to eject the air extracted from the supply pipe 12 from the gas ejection portion so that the flow rate of the gas flowing through the supply pipe 12 does not change.

また、図３は、上記実施形態の燃焼システム１０の第２変形例である燃焼システム３０の概略構成を示すシステム構成図である。この図に示すように、１つの微粉炭機１１に対して複数のバーナ１が設置された構成を採用することも可能である。この場合、供給配管１２は、共通管１２ａと分岐管１２ｂとを有する。分岐管１２ｂは、バーナ１に接続されかつバーナ１ごとに設けられる。共通管１２ａは、これらの分岐管１２ｂが接続されると共に微粉炭機１１に接続される。このような構成を採用する場合には、微粉炭流量計１３は、共通管１２ａに設置することが望ましい。これによって、微粉炭流量計１３の設置数を最小限に抑えることができる。ただし、分岐管１２ｂごとに微粉炭流量計１３を設置するようにしても良い。さらに、図４に示すように、供給配管１２として独立した配管１２ｃをバーナ１ごとに設け、各々の配管１２ｃを微粉炭機１１に接続する構成を採用することも可能である。この場合、図４に示すように、各々の配管１２ｃに対して微粉炭流量計１３が設置されることが望ましい。 Further, FIG. 3 is a system configuration diagram showing a schematic configuration of a combustion system 30 which is a second modification of the combustion system 10 of the above embodiment. As shown in this figure, it is also possible to adopt a configuration in which a plurality of burners 1 are installed for one pulverized coal machine 11. In this case, the supply pipe 12 has a common pipe 12a and a branch pipe 12b. The branch pipe 12b is connected to the burner 1 and is provided for each burner 1. The common pipe 12a is connected to the pulverized coal machine 11 as well as being connected to these branch pipes 12b. When adopting such a configuration, it is desirable to install the pulverized coal flow meter 13 in the common pipe 12a. As a result, the number of pulverized coal flowmeters 13 installed can be minimized. However, a pulverized coal flow meter 13 may be installed for each branch pipe 12b. Further, as shown in FIG. 4, it is also possible to adopt a configuration in which an independent pipe 12c is provided as the supply pipe 12 for each burner 1 and each pipe 12c is connected to the pulverized coal mill 11. In this case, as shown in FIG. 4, it is desirable to install a pulverized coal flow meter 13 for each pipe 12c.

また、上記実施形態においては、バーナ１が油バーナ３を備える構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、油バーナ３を備えない構成を採用することも可能である。 Further, in the above embodiment, the configuration in which the burner 1 includes the oil burner 3 has been described. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to adopt a configuration that does not include the oil burner 3.

１……バーナ
２……ノズルユニット
２ａ……外筒ノズル
２ａ１……開口端
２ｂ……内筒ノズル
２ｂ１……開口端
３……油バーナ
４……ウインドボックス
４ａ……仕切壁
４ｂ……内側流路
４ｃ……外側流路
５……次空気調整部
５ａ……アウタベーン（旋回ベーン）
５ｂ……インナベーン
５ｃ……角度調整機構
５ｄ……モータ
１０……燃焼システム
１１……微粉炭機
１２……供給配管
１２ａ……共通管
１２ｂ……分岐管
１３……微粉炭流量計
１４……制御装置
１５……分散部
２０……燃焼システム
３０……燃焼システム
１００……炉壁
１０１……スロート 1 …… Burner 2 …… Nozzle unit 2a …… Outer cylinder nozzle 2a1 …… Opening end 2b …… Inner cylinder nozzle 2b1 …… Opening end 3 …… Oil burner 4 …… Wind box 4a …… Partition wall 4b …… Inside Flow path 4c …… Outer flow path 5 …… Next air adjustment unit 5a …… Outer vane (swivel vane)
5b …… Inner vane 5c …… Angle adjustment mechanism 5d …… Motor 10 …… Combustion system 11 …… Pulverized coal machine 12 …… Supply pipe 12a …… Common pipe 12b …… Branch pipe 13 …… Pulverized coal flow meter 14 …… Control device 15 …… Distributor 20 …… Combustion system 30 …… Combustion system 100 …… Furnace wall 101 …… Throat

Claims

A combustion system with a burner that is arranged around a nozzle that injects pulverized coal and has multiple swirling vanes that can adjust the angle to the combustion air.
A pulverized coal flow meter that measures the pulverized coal flow rate in the supply pipe that guides the pulverized coal mixed air from the pulverized coal machine to the burner.
A control device for obtaining the angle of the swirling vane based on the measurement result of the pulverized coal flow meter and adjusting the angle of the swirling vane based on the obtained angle is provided .
Equipped with multiple said burners
The supply pipe has a branch pipe to which the burner is connected and a common pipe to which a plurality of branch pipes are connected.
The pulverized coal flow meter is installed in the common pipe,
The control device is a combustion system characterized in that the angles of the swirling vanes of the plurality of burners are adjusted based on the measurement results of the pulverized coal flow meter.

The combustion system according to claim 1, wherein the pulverized coal flow meter is arranged at a position in the middle of the supply pipe and closer to the pulverized coal machine than the burner.

The combustion system according to claim 1 or 2, wherein the supply pipe has a straight section and a curved section, and the pulverized coal flow meter is arranged in the straight section.

Claims 1 to 3 include a portion in the middle of the supply pipe, which is arranged on the upstream side of the pulverized coal flow meter, and also includes a dispersion portion for dispersing the pulverized coal in the supply pipe. The combustion system according to any one item.