JP7139095B2 - boiler - Google Patents

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C5/00Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
    • F23C5/08Disposition of burners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D1/00Burners for combustion of pulverulent fuel

Description

本発明は、発電用または工場用などのために蒸気を生成するためのボイラに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a boiler for generating steam for power generation, factories, or the like.

従来、微粉炭及び一次空気を炉内へ投入する燃料バーナと、燃料バーナの外周から2次空気を噴射する燃料バーナ用2次ポートとを備える固体燃料焚きバーナが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の固体燃料焚きバーナは、燃料バーナ用2次ポートの上下に配置された一対の2次空気投入ポートを備えている。 Conventionally, a solid fuel-fired burner is known which includes a fuel burner for charging pulverized coal and primary air into the furnace and a secondary port for the fuel burner for injecting secondary air from the outer periphery of the fuel burner (for example, patent Reference 1). The solid fuel-fired burner of Patent Literature 1 has a pair of secondary air injection ports arranged above and below the secondary port for the fuel burner.

特許文献1の固体燃料焚きバーナでは、燃料バーナ用2次ポートの上下から2次空気が供給される。そのため、燃料バーナにより形成される火炎の上方および下方は、燃料に対する空気量が比較的多い領域となる。
一方、特許文献1の固体燃料焚きバーナは、燃料バーナ用2次ポートの左右に2次空気投入ポートを備えていない。そのため、燃料バーナにより形成される火炎の右方および左方は、燃料に対する空気量が比較的少ない領域となる。
In the solid fuel-fired burner of Patent Document 1, secondary air is supplied from above and below the secondary port for the fuel burner. Therefore, the areas above and below the flame formed by the fuel burner have a relatively large amount of air relative to the fuel.
On the other hand, the solid fuel-fired burner of Patent Document 1 does not have secondary air input ports on the left and right sides of the secondary port for the fuel burner. Therefore, the right and left sides of the flame formed by the fuel burner are areas where the amount of air relative to the fuel is relatively small.

特開2015-200500号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-200500

特許文献1の固体燃料焚きバーナでは、燃料バーナにより形成される火炎の右方および左方が燃料に対する空気量が比較的少ない還元雰囲気の領域となった場合、隣接する火炉壁に腐食が生じやすいという問題がある。これは、還元雰囲気の領域において、微粉炭中の硫黄分(S分)が硫化水素(HS)へ転換して火炉壁へ接触するからである。 In the solid fuel-fired burner of Patent Document 1, when the right and left sides of the flame formed by the fuel burner become regions of a reducing atmosphere with a relatively small amount of air relative to the fuel, the adjacent furnace walls are likely to be corroded. There is a problem. This is because the sulfur content (S content) in the pulverized coal is converted to hydrogen sulfide (H 2 S) and contacts the furnace wall in the region of the reducing atmosphere.

また、特許文献1の固体燃料焚きバーナを備えるボイラは、固体燃料焚きバーナが4箇所のコーナー部に配置される旋回燃焼方式を採用している。そのため、旋回方向の上流側の固体燃料焚きバーナの火炎が下流側の固体燃料焚きバーナの火炎に干渉し、燃焼が阻害されて燃焼特性が悪化してしまう可能性がある。 In addition, the boiler equipped with solid fuel-fired burners disclosed in Patent Document 1 employs a swirling combustion system in which solid fuel-fired burners are arranged at four corner portions. Therefore, there is a possibility that the flame of the solid fuel-fired burner on the upstream side in the turning direction interferes with the flame of the solid fuel-fired burner on the downstream side, hindering combustion and deteriorating the combustion characteristics.

本発明は、上述した課題を解決するものであり、硫化水素の発生による火炉壁の腐食、および隣接する他の燃焼バーナの火炎による干渉を抑制可能な燃焼バーナを備えたボイラを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a boiler equipped with a combustion burner capable of suppressing corrosion of the furnace wall due to the generation of hydrogen sulfide and interference by flames of other adjacent combustion burners. With the goal.

上記の目的を達成するための本発明のボイラが備える燃焼バーナは、軸線に沿って筒状に延びるとともに炭素含有固体燃料を粉砕した燃料と1次空気とを混合した燃料ガスを火炉へ供給する燃料ガス流路を形成する燃料ノズルと、前記軸線に沿って筒状に延びるとともに前記燃料ノズルの外側から前記火炉へ2次空気を供給する2次空気流路を形成する2次空気ノズルと、前記2次空気ノズルの上方および下方に配置され、前記火炉へ2次空気を供給する一対の2次空気供給ポートと、を備え、前記燃料ガス流路および前記2次空気流路が、前記軸線に直交する断面が矩形状の流路であり、前記燃料ガス流路の右方および左方に位置する前記2次空気流路の前記火炉への開口部の流路幅の合計が、前記燃料ガス流路の上方および下方に位置する前記2次空気流路の前記火炉への開口部の流路幅の合計よりも大きく、前記2次空気ノズルの右方および左方には、前記火炉へ2次空気を供給する他の2次空気供給ポートが配置されていない。 The combustion burner provided in the boiler of the present invention for achieving the above object extends cylindrically along the axis and supplies fuel gas obtained by mixing fuel obtained by pulverizing carbon-containing solid fuel and primary air to the furnace. a fuel nozzle forming a fuel gas flow path; a secondary air nozzle extending cylindrically along the axis and forming a secondary air flow path for supplying secondary air from the outside of the fuel nozzle to the furnace; a pair of secondary air supply ports disposed above and below the secondary air nozzle for supplying secondary air to the furnace, wherein the fuel gas flow path and the secondary air flow path extend along the axis; The cross section perpendicular to the is a rectangular channel, and the sum of the channel widths of the openings to the furnace of the secondary air channels located to the right and left of the fuel gas channel is the fuel To the right and left of the secondary air nozzles, which are larger than the sum of the channel widths of the openings to the furnace of the secondary air channels located above and below the gas channel, and to the furnace No other secondary air supply port is provided to supply secondary air.

本発明のボイラによれば、燃料ガスを火炉へ供給する燃料ガス流路の右方および左方に位置する2次空気流路の火炉への開口部の流路幅の合計が、燃料ガス流路の上方および下方に位置する2次空気流路の火炉への開口部の流路幅の合計よりも大きい。そのため、2次空気投入ポートが配置されない燃料ガス流路の右方および左方から火炉へ供給される2次空気の流量が増加し、燃焼バーナの右方または左方の火炉壁に隣接する領域で生成される硫化水素(H2S)が減少する。これにより、硫化水素の発生による火炉壁の腐食が抑制される。また、本発明のボイラによれば、2次空気投入ポートが配置されない燃料ガス流路の右方および左方から火炉へ供給される2次空気の流量が増加し、隣接する他の燃焼バーナの火炎による干渉を抑制することができる。 According to the boiler of the present invention, the sum of the channel widths of the openings to the furnace of the secondary air channels located to the right and left of the fuel gas channel for supplying the fuel gas to the furnace is equal to the fuel gas flow. greater than the sum of the channel widths of the openings to the furnace of the secondary air channels located above and below the channel. Therefore, the flow rate of the secondary air supplied to the furnace from the right and left sides of the fuel gas passage where the secondary air input port is not arranged increases, and the area adjacent to the furnace wall on the right or left side of the combustion burner Hydrogen sulfide (H2S) produced at is reduced. This suppresses corrosion of the furnace wall due to generation of hydrogen sulfide. Further, according to the boiler of the present invention, the flow rate of the secondary air supplied to the furnace from the right and left sides of the fuel gas passage where the secondary air input port is not arranged is increased, and the flow rate of the other adjacent combustion burners is increased. Flame interference can be suppressed.

本発明のボイラにおいては、前記燃料ガス流路の右方に位置する前記2次空気流路の前記火炉への開口部の流路幅が、前記燃料ガス流路の左方に位置する前記2次空気流路の前記火炉への開口部の流路幅と等しくてもよい。
燃料ガス流路の右方に位置する2次空気流路の開口部の流路幅と燃料ガス流路の左方に位置する2次空気流路の開口部の流路幅とを一致させることにより、火炉壁に隣接する領域での硫化水素の発生による火炉壁の腐食と、隣接する他の燃焼バーナの火炎による干渉とをそれぞれ適切に抑制することができる。
In the boiler of the present invention, the passage width of the opening of the secondary air passage located on the right side of the fuel gas passage to the furnace is equal to the width of the second air passage located on the left side of the fuel gas passage. It may be equal to the channel width of the opening of the secondary air channel to the furnace.
The channel width of the opening of the secondary air channel located on the right side of the fuel gas channel and the channel width of the opening of the secondary air channel located on the left side of the fuel gas channel should be matched. As a result, corrosion of the furnace wall due to generation of hydrogen sulfide in the region adjacent to the furnace wall and interference due to flames of other adjacent combustion burners can be appropriately suppressed.

本発明のボイラは、前記燃料ガス流路の右方および左方に位置する前記2次空気流路の前記火炉への開口部の流路幅の合計が、前記燃料ガス流路の上方および下方に位置する前記2次空気流路の前記火炉への開口部の流路幅の合計の1.5倍以上かつ6倍以下である。 In the boiler of the present invention, the total channel width of the openings to the furnace of the secondary air channels positioned to the right and left of the fuel gas channel is above and below the fuel gas channel. not less than 1.5 times and not more than 6 times the total width of the passages of the openings to the furnace of the secondary air passages located at .

本発明のボイラは、鉛直方向に沿って設置されるとともに4つの壁面により形成される火炉と、該火炉の前記4つの壁面のそれぞれに対して設置された上記のいずれかの燃焼バーナと、を備え、前記燃焼バーナが、前記火炉の中心に対して偏角を設けて前記燃料ガスを吹き込み、前記火炉の中心回りに旋回する旋回流を形成する。 The boiler of the present invention comprises a furnace installed along the vertical direction and formed by four wall surfaces, and any one of the above combustion burners installed on each of the four wall surfaces of the furnace. The combustion burner blows the fuel gas at an angle with respect to the center of the furnace to form a swirling flow swirling around the center of the furnace.

本発明のボイラによれば、旋回流を形成するように火炉の4つの壁面のそれぞれに対して設置される燃焼バーナのそれぞれにおいて、燃料ガスを火炉へ供給する燃料ガス流路の右方および左方に位置する2次空気流路の火炉への開口部の流路幅の合計が、燃料ガス流路の上方および下方に位置する2次空気流路の火炉への開口部の流路幅の合計よりも大きい。そのため、2次空気投入ポートが配置されない燃料ガス流路の右方および左方から火炉へ供給される2次空気の流量が増加し、燃焼バーナの右方または左方の火炉壁に隣接する領域で生成される硫化水素(HS)が減少する。これにより、硫化水素の発生による火炉壁の腐食が抑制される。また、本発明のボイラによれば、2次空気投入ポートが配置されない燃料ガス流路の右方および左方から火炉へ供給される2次空気の流量が増加し、隣接する他の燃焼バーナの火炎による干渉を抑制することができる。 According to the boiler of the present invention, in each of the combustion burners installed on each of the four wall surfaces of the furnace so as to form a swirl flow, the fuel gas flow path for supplying the fuel gas to the furnace The sum of the flow channel widths of the openings to the furnace of the secondary air flow channels positioned toward the front is the sum of the flow channel widths of the openings to the furnace of the secondary air flow channels positioned above and below the fuel gas flow channel. Greater than sum. Therefore, the flow rate of the secondary air supplied to the furnace from the right and left sides of the fuel gas passage where the secondary air input port is not arranged increases, and the area adjacent to the furnace wall on the right or left side of the combustion burner The hydrogen sulfide (H 2 S) produced at is reduced. This suppresses corrosion of the furnace wall due to generation of hydrogen sulfide. Further, according to the boiler of the present invention, the flow rate of the secondary air supplied to the furnace from the right and left sides of the fuel gas passage where the secondary air input port is not arranged is increased, and the flow rate of the other adjacent combustion burners is increased. Flame interference can be suppressed.

本発明によれば、硫化水素の発生による火炉壁の腐食、および隣接する他の燃焼バーナの火炎による干渉を抑制可能な燃焼バーナを備えたボイラを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the boiler provided with the combustion burner which can suppress the corrosion of the furnace wall by generation of hydrogen sulfide, and interference by the flame of another adjacent combustion burner can be provided.

本発明の一実施形態の燃焼バーナが適用された微粉炭焚きボイラを表す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing a pulverized coal-fired boiler to which a combustion burner of one embodiment of the present invention is applied; FIG. 図1に示す微粉炭焚きボイラにおける燃焼バーナを表す平面図である。Fig. 2 is a plan view showing a combustion burner in the pulverized coal-fired boiler shown in Fig. 1; 図1に示す燃焼バーナの部分縦断面図である。2 is a partial longitudinal sectional view of the combustion burner shown in FIG. 1; FIG. 図2に示す燃焼バーナを火炉からみた正面図である。3 is a front view of the combustion burner shown in FIG. 2 as seen from the furnace; FIG. 図4に示す燃焼バーナの2次空気流路の開口部の流路幅を示す正面図である。5 is a front view showing the channel width of the opening of the secondary air channel of the combustion burner shown in FIG. 4; FIG. 比較例の燃焼バーナの2次空気流路の開口部の流路幅を示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing the channel width of the opening of the secondary air channel of the combustion burner of the comparative example;

以下に添付図面を参照して、本発明の燃焼バーナの好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。 Preferred embodiments of the combustion burner of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present invention is not limited by this embodiment, and when there are a plurality of embodiments, the invention also includes a configuration in which each embodiment is combined.

本発明の一実施形態の燃焼バーナが適用された微粉炭焚きボイラは、炭素含有固体燃料として石炭を粉砕した微粉炭を用い、この微粉炭を燃焼バーナにより燃焼させ、この燃焼により発生した熱を回収することが可能なボイラである。 A pulverized coal-fired boiler to which a combustion burner of one embodiment of the present invention is applied uses pulverized coal as a carbon-containing solid fuel, burns this pulverized coal with a combustion burner, and dissipates the heat generated by this combustion. It is a boiler that can be recovered.

図1に示すように、本実施形態の微粉炭焚きボイラ10は、コンベンショナルボイラであって、火炉11と燃焼装置12と煙道13を有している。火炉11は、四角筒の中空形状をなして鉛直方向に沿って設置され、この火炉11を構成する火炉壁の下部に燃焼装置12が設けられている。 As shown in FIG. 1 , a pulverized coal-fired boiler 10 of this embodiment is a conventional boiler and has a furnace 11 , a combustion device 12 and a flue 13 . The furnace 11 has a hollow rectangular tubular shape and is installed along the vertical direction.

燃焼装置12は、火炉壁に装着された複数の燃焼バーナ100A,100B,100C,100D,100Eを有している。本実施例にて、この燃焼バーナ100A,100B,100C,100D,100Eは、火炉11が延びる鉛直方向を中心軸とした周方向に沿って4個均等間隔で配設されたものが1セットとして、鉛直方向に沿って5セット(5段)配置されている。なお、ここでは5セットとしたが、6セットあるいはその他の任意のセット数とすることができる。 Combustion device 12 has a plurality of combustion burners 100A, 100B, 100C, 100D, 100E mounted on the furnace wall. In this embodiment, four combustion burners 100A, 100B, 100C, 100D, and 100E are arranged at equal intervals along the circumferential direction with the vertical direction in which the furnace 11 extends as one set. , are arranged in five sets (five stages) along the vertical direction. Although five sets are used here, six sets or any other number of sets may be used.

そして、各燃焼バーナ100A,100B,100C,100D,100Eは、微粉炭供給管26,27,28,29,30を介して微粉炭機(ミル;粉砕機)31,32,33,34,35に連結されている。この微粉炭機31,32,33,34,35は、図示しないが、ハウジング内に鉛直方向に沿った回転軸心をもって粉砕テーブルが駆動回転可能に支持され、この粉砕テーブルの上方に対向して複数の粉砕ローラが粉砕テーブルの回転に連動して回転可能に支持されて構成されている。従って、石炭が複数の粉砕ローラと粉砕テーブルとの間に投入されると、ここで所定の大きさまで粉砕され、搬送用空気(1次空気)により分級された微粉炭が微粉炭供給管26,27,28,29,30から燃焼バーナ100A,100B,100C,100D,100Eに供給される。 Each of the combustion burners 100A, 100B, 100C, 100D, and 100E feeds coal pulverizers (mills; pulverizers) 31, 32, 33, 34, and 35 via pulverized coal supply pipes 26, 27, 28, 29, and 30. connected to Although not shown, the coal pulverizers 31, 32, 33, 34, and 35 have a grinding table rotatably supported in a housing with an axis of rotation along the vertical direction. A plurality of crushing rollers are rotatably supported in conjunction with the rotation of the crushing table. Therefore, when coal is put between the pulverizing rollers and the pulverizing table, pulverized coal is pulverized to a predetermined size here, and the pulverized coal classified by the conveying air (primary air) is fed to the pulverized coal supply pipe 26, 27, 28, 29, 30 to combustion burners 100A, 100B, 100C, 100D, 100E.

また、火炉11は、各燃焼バーナ100A,100B,100C,100D,100Eの装着位置に風箱36が設けられており、この風箱36に空気ダクト(2次空気供給管)37の一端部が連結されており、この空気ダクト37には、他端部に送風機38が装着されている。更に、火炉11は、各燃焼バーナ100A,100B,100C,100D,100Eの装着位置より鉛直方向上方にアディショナル空気ノズル39が設けられている。このアディショナル空気ノズル39には、空気ダクト37から分岐した分岐空気ダクト40の端部が連結されている。従って、送風機38により送られた燃焼用空気(2次空気)を、空気ダクト37から風箱36に供給し、この風箱36から各燃焼バーナ100A,100B,100C,100D,100Eに供給することができると共に、送風機38により送られた燃焼用空気(追加空気)を分岐空気ダクト40からアディショナル空気ノズル39に供給することができる。 Further, the furnace 11 is provided with a wind box 36 at the mounting position of each of the combustion burners 100A, 100B, 100C, 100D, and 100E. A blower 38 is attached to the other end of this air duct 37 . Furthermore, the furnace 11 is provided with additional air nozzles 39 vertically above the mounting positions of the combustion burners 100A, 100B, 100C, 100D, and 100E. An end of a branch air duct 40 branched from the air duct 37 is connected to the additional air nozzle 39 . Therefore, the combustion air (secondary air) sent by the blower 38 is supplied from the air duct 37 to the wind box 36, and supplied from the wind box 36 to the combustion burners 100A, 100B, 100C, 100D, and 100E. In addition, the combustion air (additional air) sent by the blower 38 can be supplied to the additional air nozzle 39 from the branch air duct 40 .

そのため、燃焼装置12にて、各燃焼バーナ100A,100B,100C,100D,100Eは、微粉炭と搬送用空気(1次空気)とを混合した微粉燃料混合気(燃料ガス)を火炉11内に吹き込み可能であると共に、燃焼用空気を火炉11内に吹き込み可能となっている。燃焼装置12は、点火トーチ(図示略)により微粉燃料混合気に点火することで、火炎を形成することができる。 Therefore, in the combustion device 12, each of the combustion burners 100A, 100B, 100C, 100D, and 100E feeds a pulverized fuel mixture (fuel gas), which is a mixture of pulverized coal and carrier air (primary air), into the furnace 11. In addition to being able to blow in, combustion air can be blown into the furnace 11 . Combustion device 12 may form a flame by igniting the pulverized fuel mixture with an ignition torch (not shown).

火炉11は、鉛直方向上部に煙道13が連結されており、この煙道13に、対流伝熱部として燃焼ガスの熱を回収するための熱交換器である過熱器(スーパーヒータ)41,42、再熱器43,44及び節炭器(エコノマイザ)45,46,47が設けられており、火炉11での燃焼で発生した燃焼ガスと水や蒸気との間で熱交換が行われる。 The furnace 11 has a flue 13 connected to the upper part in the vertical direction, and the flue 13 is provided with a superheater (superheater) 41, which is a heat exchanger for recovering the heat of the combustion gas as a convection heat transfer section. 42, reheaters 43, 44 and economizers 45, 46, 47 are provided, and heat exchange is performed between combustion gas generated by combustion in the furnace 11 and water or steam.

煙道13は、そのガス流れ下流側に熱交換を行った燃焼ガスが排ガスとして排出される排ガス管48が連結されている。この排ガス管48は、空気ダクト37との間にエアヒータ49が設けられ、空気ダクト37を流れる空気と、排ガス管48を流れる排ガスとの間で熱交換を行い、燃焼バーナ100A,100B,100C,100D,100Eに供給する燃焼用空気を昇温することができる。なお、排ガス管48は、図示しないが、脱硝装置、電気集塵機、誘引送風機、脱硫装置が設けられ、下流端部に煙突が設けられている。 The flue 13 is connected to an exhaust gas pipe 48 through which combustion gas that has undergone heat exchange is discharged as exhaust gas on the downstream side of the gas flow. An air heater 49 is provided between the exhaust gas pipe 48 and the air duct 37, and heat exchange is performed between the air flowing through the air duct 37 and the exhaust gas flowing through the exhaust gas pipe 48, and the combustion burners 100A, 100B, 100C, The combustion air supplied to 100D and 100E can be heated. Although not shown, the exhaust gas pipe 48 is provided with a denitration device, an electric dust collector, an induced draft fan, and a desulfurization device, and a chimney is provided at the downstream end.

従って、微粉炭機31,32,33,34,35が駆動すると、生成された微粉炭が搬送用空気(1次空気)と共に微粉炭供給管(燃料供給管)26,27,28,29,30を通して燃焼バーナ100A,100B,100C,100D,100Eに供給される。また、加熱された燃焼用空気(2次空気)が空気ダクト37から風箱36を介して各燃焼バーナ100A,100B,100C,100D,100Eに供給される共に、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。搬送用空気(1次空気)は微粉炭が着火しないよう温度が低く、燃焼用空気(2次空気)はエアヒータ49で加熱されているので、1次空気および微粉燃料混合気よりも温度が高い。 Therefore, when the coal pulverizers 31, 32, 33, 34, 35 are driven, the produced pulverized coal is fed into the pulverized coal supply pipes (fuel supply pipes) 26, 27, 28, 29, together with the carrier air (primary air). 30 to combustion burners 100A, 100B, 100C, 100D and 100E. Further, heated combustion air (secondary air) is supplied from an air duct 37 to each combustion burner 100A, 100B, 100C, 100D, 100E through an air box 36, and an additional air nozzle from a branch air duct 40. 39. The carrier air (primary air) has a low temperature so that the pulverized coal does not ignite, and the combustion air (secondary air) is heated by the air heater 49, so it has a higher temperature than the primary air and the pulverized fuel mixture. .

すると、燃焼バーナ100A,100B,100C,100D,100Eは、微粉炭と搬送用空気とが混合した微粉燃料混合気(燃料ガス)を火炉11に吹き込むと共に燃焼用空気を火炉11に吹き込み、このときに着火することで火炎を形成することができる。また、アディショナル空気ノズル39は、追加空気を火炉11に吹き込み、微粉炭に対する空気の量を適正化させる燃焼制御を行うことができる。この火炉11では、微粉燃料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内の鉛直方向下部の領域で火炎が生じると、燃焼ガス(排ガス)がこの火炉11内を上昇し、煙道13に排出される。 Then, the combustion burners 100A, 100B, 100C, 100D, and 100E blow a pulverized fuel mixture (fuel gas) in which pulverized coal and carrier air are mixed into the furnace 11, and blow combustion air into the furnace 11. At this time, A flame can be formed by igniting the Further, the additional air nozzle 39 blows additional air into the furnace 11 to perform combustion control to optimize the amount of air relative to the pulverized coal. In the furnace 11, the pulverized fuel mixture and the combustion air are combusted to generate a flame, and when the flame is generated in the vertically lower region of the furnace 11, combustion gas (exhaust gas) rises within the furnace 11. and discharged into the flue 13.

即ち、燃焼バーナ100A,100B,100C,100D,100Eは、微粉炭混合気と燃焼用空気(2次空気)を火炉11における燃焼領域に吹き込み、このときに着火することで燃焼領域に火炎旋回流が形成される。そして、この火炎旋回流は、旋回しながら上昇して還元領域に至る。アディショナル空気ノズル39は、追加空気を火炉11における還元領域の鉛直上方に吹き込む。この火炉11では、空気の供給量が微粉炭の供給量に対して理論空気量未満となるように設定されることで、内部が還元雰囲気に保持される。そして、微粉炭の燃焼により発生したNOxが火炉11で還元され、その後、追加空気(アディショナルエア)が供給されることで微粉炭の酸化燃焼が完結され、微粉炭の燃焼によるNOxの発生量が低減される。 That is, the combustion burners 100A, 100B, 100C, 100D, and 100E blow a pulverized coal mixture and combustion air (secondary air) into the combustion area in the furnace 11, and ignite at this time to create a flame swirling flow in the combustion area. is formed. Then, this flame swirling flow rises while swirling and reaches the reduction region. Additional air nozzles 39 blow additional air vertically above the reduction zone in furnace 11 . In the furnace 11, the amount of air supplied is set to be less than the theoretical amount of air with respect to the amount of pulverized coal supplied, so that the inside is maintained in a reducing atmosphere. Then, the NOx generated by the combustion of the pulverized coal is reduced in the furnace 11, and then additional air (additional air) is supplied to complete the oxidation combustion of the pulverized coal, and the amount of NOx generated by the combustion of the pulverized coal is reduced. reduced.

このとき、給水ポンプ(図示略)から供給された水は、節炭器45,46,47によって予熱された後、蒸気ドラム(図示略)に供給され火炉壁の各水管(図示略)に供給される間に加熱されて飽和蒸気となり、蒸気ドラムに送り込まれる。更に、蒸気ドラムの飽和蒸気は過熱器41,42に導入され、燃焼ガスによって過熱される。過熱器41,42で生成された過熱蒸気は、発電プラントのタービン(図示略)に供給される。また、タービンでの供給した水蒸気の膨張過程の中途で取り出した蒸気は、再熱器43,44に導入され、再度過熱されてタービンに戻され膨張して、タービンが回転駆動する。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 feed water pump (not shown) is preheated by the economizers 45, 46, 47, then supplied to the steam drum (not shown) and supplied to each water pipe (not shown) on the furnace wall. While being heated, it becomes saturated steam and is sent to the steam drum. Further, the saturated steam in the steam drum is introduced into superheaters 41, 42 and superheated by the combustion gas. The superheated steam generated by the superheaters 41 and 42 is supplied to a turbine (not shown) of the power plant. Also, the steam extracted in the middle of the expansion process of the supplied steam in the turbine is introduced into the reheaters 43 and 44, heated again, returned to the turbine and expanded, and the turbine is driven to rotate. Although the furnace 11 has been described as a drum type (steam drum), it is not limited to this structure.

その後、煙道13の節炭器45,46,47を通過した排ガスは、排ガス管48にて、脱硝装置(図示略)にて、供給したアンモニアと触媒によりNOxなどの有害物質が除去され、電気集塵機で粒子状物質が除去され、脱硫装置により硫黄分が除去された後、煙突から大気中に排出される。 After that, the exhaust gas that has passed through the economizers 45, 46, and 47 in the flue 13 passes through an exhaust gas pipe 48, and a denitrification device (not shown) removes harmful substances such as NOx with supplied ammonia and a catalyst. Particulate matter is removed by an electrostatic precipitator, sulfur content is removed by a desulfurizer, and then discharged into the atmosphere through a chimney.

ここで、燃焼装置12について詳細に説明するが、この燃焼装置12を構成する各燃焼バーナ100A,100B,100C,100D,100Eは、ほぼ同様の構成をなしていることから、最上段に位置する燃焼バーナ100Aについてのみ説明する。 Here, the combustion device 12 will be described in detail. Since the combustion burners 100A, 100B, 100C, 100D, and 100E constituting the combustion device 12 have substantially the same configuration, they are positioned at the topmost stage. Only the combustion burner 100A will be described.

燃焼バーナ100Aは、図2に示すように、火炉11を形成する4つの壁面に設けられる燃焼バーナ100Aa,100Ab,100Ac,100Adから構成されている。各燃焼バーナ100Aa,100Ab,100Ac,100Adは、微粉炭供給管26から分岐した各分岐管26a,26b,26c,26dが連結されると共に、空気ダクト37から分岐した各分岐管37a,37b,37c,37dが連結されている。 The combustion burner 100A is composed of combustion burners 100Aa, 100Ab, 100Ac, and 100Ad provided on four wall surfaces forming the furnace 11, as shown in FIG. The combustion burners 100Aa, 100Ab, 100Ac, and 100Ad are connected to branch pipes 26a, 26b, 26c, and 26d branched from the pulverized coal supply pipe 26, and branch pipes 37a, 37b, and 37c branched from the air duct 37. , 37d are concatenated.

従って、火炉11の各壁面にある各燃焼バーナ100Aa,100Ab,100Ac,100Adは、火炉11に対して、微粉炭と搬送用空気(1次空気)が混合した微粉燃料混合気を火炉11中心に対して僅かな偏角を設けて吹き込むと共に、その微粉燃料混合気の外側に燃焼用空気(2次空気)を吹き込む。そして、各燃焼バーナ100Aa,100Ab,100Ac,100Adからの微粉燃料混合気に着火することで、4つの火炎F1,F2,F3,F4を形成することができ、この火炎F1,F2,F3,F4は、火炉11の上方から見て(図2にて)反時計回り方向に旋回する火炎旋回流となる。ここでは、反時計回り方向に旋回するものとしたが、時計回りに旋回する火炎旋回流となるように各燃焼バーナ100Aa,100Ab,100Ac,100Adを配置してもよい。 Therefore, the combustion burners 100Aa, 100Ab, 100Ac, and 100Ad on each wall surface of the furnace 11 supply the furnace 11 with a pulverized fuel mixture, which is a mixture of pulverized coal and carrier air (primary air). The combustion air (secondary air) is blown to the outside of the pulverized fuel mixture while providing a slight declination to the air. By igniting the pulverized fuel mixture from each of the combustion burners 100Aa, 100Ab, 100Ac, and 100Ad, four flames F1, F2, F3, and F4 can be formed. becomes a flame swirling flow swirling counterclockwise when viewed from above the furnace 11 (in FIG. 2). Here, the combustion burners 100Aa, 100Ab, 100Ac, and 100Ad may be arranged so that the flame swirls in the clockwise direction, although the flame swirls in the counterclockwise direction.

次に、燃焼バーナ100Aについて詳細に説明する。
図3の部分縦断面図および図4に正面図に示すように、本実施形態の燃焼バーナ100Aは、燃料ノズル110と、2次空気ノズル120と、一対の2次空気供給ポート130A,130Bと、を備える。なお、図3の縦断面図は、図4に示す燃焼バーナ100AのI-I矢視断面図となっている。
Next, the combustion burner 100A will be explained in detail.
As shown in the partial longitudinal sectional view of FIG. 3 and the front view of FIG. 4, the combustion burner 100A of this embodiment includes a fuel nozzle 110, a secondary air nozzle 120, and a pair of secondary air supply ports 130A and 130B. , provided. In addition, the vertical cross-sectional view of FIG. 3 is a cross-sectional view of the combustion burner 100A shown in FIG.

燃料ノズル110は、軸線X1に沿って筒状に延びるように形成される部材である。燃料ノズル110は、その内部に微粉炭供給管26から供給される微粉燃料混合気を火炉11へ供給する燃料ガス流路111を形成する。燃料ガス流路111は、軸線X1に直交する断面が矩形状の流路となっている。 Fuel nozzle 110 is a member formed to extend cylindrically along axis X1. The fuel nozzle 110 forms therein a fuel gas flow path 111 for supplying the pulverized fuel mixture supplied from the pulverized coal supply pipe 26 to the furnace 11 . The fuel gas channel 111 has a rectangular cross section perpendicular to the axis X1.

燃料ノズル110が火炉11に面する開口部分の形状は、微粉燃料混合気のガス流通方向と同方向に直管状に延びる形状となっている。図3に示すように、燃料ノズル110の鉛直方向の高さは、H1で一定となっている。これは、微粉燃料混合気に含まれる微粉炭が燃料ガス流路111の中心軸(軸線X1)に対して外周側へ導かれることを抑制するためである。 The opening of the fuel nozzle 110 facing the furnace 11 has a shape extending straight in the same direction as the gas flow direction of the pulverized fuel mixture. As shown in FIG. 3, the vertical height of the fuel nozzle 110 is constant at H1. This is to prevent the pulverized coal contained in the pulverized fuel mixture from being led to the outer peripheral side with respect to the central axis (axis X1) of the fuel gas flow path 111 .

2次空気ノズル120は、軸線X1に沿って筒状に延びるように形成されるとともに燃料ノズル110の軸線X1に対して外側を取り囲むように配置される部材である。2次空気ノズル120は、その内周面と燃料ノズル110の外周面との間に火炉11へ2次空気を供給する環状の2次空気流路121を形成する。2次空気流路121は、軸線X1に直交する断面が矩形状の流路となっている。 The secondary air nozzle 120 is a member that is formed to extend cylindrically along the axis X1 and that surrounds the outside of the fuel nozzle 110 with respect to the axis X1. The secondary air nozzle 120 forms an annular secondary air flow path 121 for supplying secondary air to the furnace 11 between its inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the fuel nozzle 110 . The secondary air flow path 121 has a rectangular cross section perpendicular to the axis X1.

2次空気ノズル120は、風箱36から供給される2次空気を、2次空気流路121を介して火炉11へ供給する。2次空気ノズル120の鉛直方向の高さは、基端側がH2で一定であり、先端側でH2からH3まで低くなる形状となっている。 The secondary air nozzle 120 supplies the secondary air supplied from the wind box 36 to the furnace 11 through the secondary air flow path 121 . The vertical height of the secondary air nozzle 120 is constant at H2 on the base end side, and decreases from H2 to H3 on the tip end side.

2次空気供給ポート130Aは、2次空気ノズル120の鉛直方向の上方に配置され、火炉11へ2次空気を供給するものである。2次空気供給ポート130Bは、2次空気ノズル120の鉛直方向の下方に配置され、火炉11へ2次空気を供給するものである。2次空気供給ポート130A,130Bは、風箱36から供給される2次空気を火炉11へ供給する。2次空気供給ポート130A,130Bの高さは、基端側がH4で一定であり、先端側でH4からH5まで低くなる形状となっている。 The secondary air supply port 130</b>A is arranged vertically above the secondary air nozzle 120 and supplies secondary air to the furnace 11 . The secondary air supply port 130</b>B is arranged vertically below the secondary air nozzle 120 and supplies secondary air to the furnace 11 . The secondary air supply ports 130A, 130B supply the secondary air supplied from the wind box 36 to the furnace 11. The height of the secondary air supply ports 130A and 130B is constant at H4 on the base end side and decreases from H4 to H5 on the tip end side.

次に、2次空気流路121の火炉11への開口部の流路幅について説明する。図5は、図4に示す燃焼バーナ100Aの2次空気流路121の火炉11への開口部の流路幅を示す正面図である。ここで、W1は燃料ノズル110の開口部の水平方向の幅であり、W2は2次空気ノズル120の開口部の水平方向の幅である。 Next, the channel width of the opening of the secondary air channel 121 to the furnace 11 will be described. FIG. 5 is a front view showing the channel width of the opening of the secondary air channel 121 of the combustion burner 100A shown in FIG. where W1 is the horizontal width of the fuel nozzle 110 opening and W2 is the horizontal width of the secondary air nozzle 120 opening.

ここで、燃料ガス流路111の右方に位置する2次空気流路121の火炉11への開口部の流路幅をWrとし、燃料ガス流路111の左方に位置する2次空気流路121の火炉11への開口部の流路幅をWlとする。また、燃料ガス流路111の上方に位置する2次空気流路121の火炉11への開口部の流路幅をHuとし、燃料ガス流路111の下方に位置する2次空気流路121の火炉11への開口部の流路幅をHdとする。 Here, the channel width of the opening of the secondary air channel 121 located on the right side of the fuel gas channel 111 to the furnace 11 is Wr, and the secondary air channel located on the left side of the fuel gas channel 111 is Wr. Let Wl be the channel width of the opening of the channel 121 to the furnace 11 . Further, the width of the opening of the secondary air flow path 121 located above the fuel gas flow path 111 to the furnace 11 is Hu, and the width of the secondary air flow path 121 located below the fuel gas flow path 111 is Hu. Let Hd be the channel width of the opening to the furnace 11 .

そして、本実施形態においては、Wr,Wl,Hu,Hdの間に以下の条件式(1)が成り立つように燃料ガス流路111および2次空気流路121を形成する。
Hu+Hd<Wr+Wl (1)
この条件は、燃料ガス流路111の右方および左方に位置する2次空気流路121の火炉11への開口部の流路幅の合計が、燃料ガス流路111の上方および下方に位置する2次空気流路121の火炉11への開口部の流路幅の合計よりも大きいという条件である。条件式(1)が成り立つようにすることで、2次空気供給ポート130A,130Bが配置されない燃料ガス流路111の右方および左方から火炉へ供給される2次空気の流量が増加する。
In this embodiment, the fuel gas channel 111 and the secondary air channel 121 are formed so that the following conditional expression (1) holds between Wr, Wl, Hu, and Hd.
Hu+Hd<Wr+Wl (1)
This condition is that the sum of the channel widths of the openings to the furnace 11 of the secondary air channels 121 positioned to the right and left of the fuel gas channel 111 is positioned above and below the fuel gas channel 111. is larger than the sum of the channel widths of the openings of the secondary air channels 121 to the furnace 11 . By satisfying conditional expression (1), the flow rate of the secondary air supplied to the furnace from the right and left sides of the fuel gas passage 111 where the secondary air supply ports 130A and 130B are not arranged increases.

ここで、WrとWlとが同じ流路幅となるように燃料ガス流路111および2次空気流路121を形成してもよい。燃料ガス流路111の右方に位置する2次空気流路121の流路幅Wrと燃料ガス流路111の左方に位置する2次空気流路121の流路幅Wlとを一致させることにより、火炉壁に隣接する領域での硫化水素の発生による火炉壁の腐食と、隣接する他の燃焼バーナの火炎による干渉とをそれぞれ適切に抑制することができる。 Here, the fuel gas channel 111 and the secondary air channel 121 may be formed so that Wr and Wl have the same channel width. Match the channel width Wr of the secondary air channel 121 located on the right side of the fuel gas channel 111 with the channel width Wl of the secondary air channel 121 located on the left side of the fuel gas channel 111 As a result, corrosion of the furnace wall due to generation of hydrogen sulfide in the region adjacent to the furnace wall and interference due to flames of other adjacent combustion burners can be appropriately suppressed.

また、WrとWlとが異なる流路幅となるように燃料ガス流路111および2次空気流路121を形成してもよい。図2に示すように、本実施形態の燃焼バーナ100Aは、燃焼バーナ100Aを火炉11からみた場合、燃料ガス流路111の左方に火炉壁が配置され、燃料ガス流路111の右方から旋回流の上流側の他の燃焼バーナ100Aの火炎による干渉を受ける。 Further, the fuel gas channel 111 and the secondary air channel 121 may be formed so that the channel widths Wr and Wl are different. As shown in FIG. 2, in the combustion burner 100A of the present embodiment, when the combustion burner 100A is viewed from the furnace 11, the furnace wall is arranged on the left side of the fuel gas flow path 111, and the furnace wall is arranged from the right side of the fuel gas flow path 111. Interference by the flame of another combustion burner 100A on the upstream side of the swirling flow is received.

そのため、火炎の干渉よりも硫化水素の発生による火炉壁の腐食の影響が大きい場合には、WlをWrよりも広くするのが望ましい。燃料ガス流路111の左方に位置する2次空気流路121から供給される2次空気を増加することで、硫化水素の発生による火炉壁の腐食を抑制することができる。 Therefore, when the influence of corrosion of the furnace wall due to the generation of hydrogen sulfide is greater than the flame interference, it is desirable to make Wl wider than Wr. By increasing the amount of secondary air supplied from the secondary air flow path 121 located on the left side of the fuel gas flow path 111, corrosion of the furnace wall due to generation of hydrogen sulfide can be suppressed.

また、硫化水素の発生による火炉壁の腐食よりも火炎の干渉の影響が大きい場合には、WrをWlよりも広くするのが望ましい。燃料ガス流路111の右方に位置する2次空気流路121から供給される2次空気を増加することで、旋回流の上流側の他の燃焼バーナ100Aの火炎による干渉を抑制することができる。 Further, when the influence of flame interference is greater than the corrosion of the furnace wall due to the generation of hydrogen sulfide, it is desirable to make Wr wider than Wl. By increasing the secondary air supplied from the secondary air flow path 121 located on the right side of the fuel gas flow path 111, it is possible to suppress the interference of the flames of the other combustion burners 100A on the upstream side of the swirling flow. can.

また、本実施形態においては、更に以下の条件式(2)が成り立つように燃料ガス流路111および2次空気流路121を形成するのが望ましい。
1.5≦(Wr+Wl)/(Hu+Hd)≦6 (2)
この条件は、燃料ガス流路111の右方および左方に位置する2次空気流路121の火炉11への開口部の流路幅が、燃料ガス流路111の上方および下方に位置する2次空気流路121の火炉11への開口部の流路幅の1.5倍以上かつ6倍以下であるという条件である。条件式(2)が成り立つようにすることで、燃料ガス流路111の右方および左方に位置する2次空気流路121の開口部の流路幅を燃料ガス流路111の上方および下方に位置する2次空気流路121の開口部の流路幅よりも十分に大きくすることができる。
Further, in this embodiment, it is desirable to form the fuel gas channel 111 and the secondary air channel 121 so that the following conditional expression (2) holds.
1.5≦(Wr+Wl)/(Hu+Hd)≦6 (2)
This condition is that the width of the openings of the secondary air flow paths 121 located to the right and left of the fuel gas flow path 111 to the furnace 11 is positioned above and below the fuel gas flow path 111. The condition is that it is 1.5 times or more and 6 times or less of the channel width of the opening of the secondary air channel 121 to the furnace 11 . By setting the conditional expression (2) to hold, the width of the openings of the secondary air flow path 121 located on the right and left sides of the fuel gas flow path 111 can be adjusted to be above and below the fuel gas flow path 111. can be sufficiently larger than the channel width of the opening of the secondary air channel 121 located at .

ここで、比較例の燃焼バーナについて説明する。図6は、比較例の燃焼バーナの2次空気流路の開口部の流路幅を示す正面図である。
本実施形態の燃焼バーナ100Aと比較例の燃焼バーナの双方において、燃料ノズル110の形状は同一である。燃料ノズル110が火炉11に面する開口部の形状は、幅W1で高さH1の矩形状となっている。
Here, a combustion burner of a comparative example will be described. FIG. 6 is a front view showing the channel width of the opening of the secondary air channel of the combustion burner of the comparative example.
The shape of the fuel nozzle 110 is the same in both the combustion burner 100A of the present embodiment and the combustion burner of the comparative example. The opening of the fuel nozzle 110 facing the furnace 11 has a rectangular shape with a width W1 and a height H1.

本実施形態の燃焼バーナ100Aと比較例の燃焼バーナは、2次空気ノズル120の形状が異なっている。本実施形態の2次空気ノズル120と比較例の2次空気ノズル120aの開口部の高さはH3で同一である。一方、比較例の2次空気ノズル120aの幅W3は、本実施形態の2次空気ノズル120の幅W2よりも狭い。比較例においては、燃料ガス流路111の右方に位置する2次空気流路121aの火炉11への開口部の流路幅Wraと燃料ガス流路111の左方に位置する2次空気流路121aの火炉11への開口部の流路幅Wlaの合計と、燃料ガス流路111の上方に位置する2次空気流路121の火炉11への開口部の流路幅Huと燃料ガス流路111の下方に位置する2次空気流路121の火炉11への開口部の流路幅Hdの合計とが等しい。 The combustion burner 100A of the present embodiment differs from the combustion burner of the comparative example in the shape of the secondary air nozzle 120 . The secondary air nozzle 120 of the present embodiment and the secondary air nozzle 120a of the comparative example have the same opening height H3. On the other hand, the width W3 of the secondary air nozzle 120a of the comparative example is narrower than the width W2 of the secondary air nozzle 120 of this embodiment. In the comparative example, the channel width Wra of the opening of the secondary air channel 121 a located on the right side of the fuel gas channel 111 to the furnace 11 and the secondary air channel located on the left side of the fuel gas channel 111 The sum of the channel width Wla of the opening of the passage 121a to the furnace 11, the channel width Hu of the opening of the secondary air channel 121 located above the fuel gas channel 111 to the furnace 11, and the fuel gas flow It is equal to the total channel width Hd of the opening of the secondary air channel 121 located below the channel 111 to the furnace 11 .

このように、本実施形態の燃料ガス流路111の右方および左方に位置する2次空気流路121の火炉11への開口部の流路幅の合計(Wr+Wl)は、比較例の燃料ガス流路111の右方および左方に位置する2次空気流路121aの火炉11への開口部の流路幅の合計(Wra+Wla)よりも大きい。 In this way, the total channel width (Wr+Wl) of the openings to the furnace 11 of the secondary air channels 121 located on the right and left sides of the fuel gas channel 111 of the present embodiment is the fuel of the comparative example. It is larger than the total channel width (Wra+Wla) of the openings to the furnace 11 of the secondary air channels 121 a positioned to the right and left of the gas channel 111 .

ここで、送風機38により送風される2次空気を火炉11へ送風する開口部の総面積をSとした場合、以下の条件式(3)が成り立つように本実施形態の燃料ガス流路111および2次空気流路121を形成するのが望ましい。
2≦[(Wr+Wl-Wra-Wla)・H3/S]・100≦10 (3)
この条件は、本実施形態の燃料ガス流路111の右方および左方に位置する2次空気流路121の火炉11への開口部の面積の合計(Wr+Wl)・H3から比較例の燃料ガス流路111の右方および左方に位置する2次空気流路121aの火炉11への開口部の面積の合計(Wra+Wla)・H3を減算した値を、2次空気を火炉11へ送風する開口部の総面積の2%以上かつ10%以下とする条件である。
Here, when the total area of the openings for blowing the secondary air blown by the blower 38 to the furnace 11 is S, the fuel gas flow path 111 and It is desirable to form a secondary air flow path 121 .
2≦[(Wr+Wl−Wra−Wla)・H3/S]・100≦10 (3)
This condition is obtained from the total area (Wr+Wl)·H3 of the openings to the furnace 11 of the secondary air flow paths 121 located on the right and left sides of the fuel gas flow path 111 of the present embodiment, and the fuel gas of the comparative example. The value obtained by subtracting the sum of the areas of the openings to the furnace 11 (Wra + Wla) H3 of the secondary air flow paths 121a located on the right and left sides of the flow path 111 is the opening for blowing the secondary air to the furnace 11. 2% or more and 10% or less of the total area of the part.

なお、送風機38により送風される2次空気を火炉11へ送風する開口部の総面積Sを一定とした場合、2次空気流路121に供給される2次空気の流量を増加させると、増加させた流量と同量の2次空気が2次空気供給ポート130A,130Bから減少する。これは、2次空気流路121に供給される2次空気と2次空気供給ポート130A,130Bに供給される2次空気とは、同一の供給源である風箱36に接続されているためである。 In addition, when the total area S of the openings for blowing the secondary air blown by the blower 38 to the furnace 11 is constant, if the flow rate of the secondary air supplied to the secondary air flow path 121 is increased, The same amount of secondary air as the increased flow rate is reduced from the secondary air supply ports 130A and 130B. This is because the secondary air supplied to the secondary air flow path 121 and the secondary air supplied to the secondary air supply ports 130A and 130B are connected to the same supply source, the wind box 36. is.

以上説明した本実施形態の燃焼バーナ100Aが奏する作用および効果について説明する。 The operation and effects of the combustion burner 100A of this embodiment described above will be described.

本実施形態の燃焼バーナ100Aによれば、微粉燃料混合気を火炉11へ供給する燃料ガス流路111の右方および左方に位置する2次空気流路121の火炉11への開口部の流路幅の合計が、燃料ガス流路111の上方および下方に位置する2次空気流路121の火炉11への開口部の流路幅の合計よりも大きい。そのため、2次空気供給ポート130A,130Bが配置されない燃料ガス流路111の右方および左方から火炉11へ供給される2次空気の流量が増加し、燃焼バーナ100Aの右方または左方の火炉壁に隣接する領域で生成される硫化水素(HS)が減少する。これにより、硫化水素の発生による火炉壁の腐食が抑制される。また、本実施形態の燃焼バーナ100Aによれば、2次空気供給ポート130A,130Bが配置されない燃料ガス流路111の右方および左方から火炉11へ供給される2次空気の流量が増加し、隣接する他の燃焼バーナの火炎による干渉を抑制することができる。 According to the combustion burner 100A of the present embodiment, the openings of the secondary air flow paths 121 located to the right and left of the fuel gas flow path 111 that supplies the pulverized fuel mixture to the furnace 11 flow into the furnace 11. The total passage width is greater than the total passage width of the openings of the secondary air passages 121 located above and below the fuel gas passage 111 to the furnace 11 . Therefore, the flow rate of the secondary air supplied to the furnace 11 from the right and left sides of the fuel gas flow path 111, where the secondary air supply ports 130A and 130B are not arranged, increases. Less hydrogen sulfide ( H2S ) is produced in the area adjacent to the furnace wall. This suppresses corrosion of the furnace wall due to generation of hydrogen sulfide. Further, according to the combustion burner 100A of the present embodiment, the flow rate of the secondary air supplied to the furnace 11 from the right and left sides of the fuel gas flow path 111 where the secondary air supply ports 130A and 130B are not arranged increases. , the interference by the flames of other adjacent combustion burners can be suppressed.

また、本実施形態の燃焼バーナ100Aにおいては、燃料ガス流路111の右方および左方に位置する2次空気流路121の火炉11への開口部の流路幅の合計が、燃料ガス流路111の上方および下方に位置する2次空気流路121の火炉11への開口部の流路幅の合計の1.5倍以上かつ6倍以下とするのが望ましい。 Further, in the combustion burner 100A of the present embodiment, the total channel width of the openings to the furnace 11 of the secondary air channels 121 located on the right and left sides of the fuel gas channel 111 is equal to the fuel gas flow. It is desirable to set the width to 1.5 times or more and 6 times or less of the total width of the openings of the secondary air passages 121 located above and below the passage 111 to the furnace 11 .

燃料ガス流路111の右方および左方に位置する2次空気流路121の開口部の流路幅の合計を燃料ガス流路111の上方および下方に位置する2次空気流路121の開口部の流路幅の合計よりも十分に大きくすることにより、火炉壁に隣接する領域での硫化水素の発生による火炉壁の腐食と、隣接する他の燃焼バーナの火炎による干渉とをより確実に抑制することができる。 The sum of the channel widths of the openings of the secondary air flow channels 121 positioned to the right and left of the fuel gas flow channel 111 is equal to the openings of the secondary air flow channels 121 positioned above and below the fuel gas flow channel 111. By making it sufficiently larger than the sum of the widths of the passages of the parts, corrosion of the furnace wall due to generation of hydrogen sulfide in the area adjacent to the furnace wall and interference by the flames of other adjacent combustion burners are more reliably prevented. can be suppressed.

<他の実施形態>
本実施形態の燃焼バーナ100Aにおいては、火炉11に面する燃料ノズル110の先端の内部に保炎器を配置してもよい。保炎器は、例えば、鉛直方向に沿って延びる単数または複数の板状部材により形成される。保炎器を配置することにより、微粉燃料混合気の着火性能及び保炎性能を高めることができる。
<Other embodiments>
In the combustion burner 100A of this embodiment, a flame stabilizer may be arranged inside the tip of the fuel nozzle 110 facing the furnace 11 . The flame stabilizer is formed of, for example, one or more plate-like members extending in the vertical direction. By arranging the flame stabilizer, the ignition performance and flame holding performance of the pulverized fuel mixture can be enhanced.

10 微粉炭焚きボイラ
11 火炉
12 燃焼装置
26,27,28,29,30 微粉炭供給管(燃料供給管)
31,32,33,34,35 微粉炭機(粉砕機)
36 風箱
37 空気ダクト(2次空気供給管)
38 送風機
49 エアヒータ(熱交換器)
100A,100B,100C,100D,100E 燃焼バーナ
110 燃料ノズル
111 燃料ガス流路
120 2次空気ノズル
121 2次空気流路
130A,130B 2次空気供給ポート
10 pulverized coal-fired boiler 11 furnace 12 combustion device 26, 27, 28, 29, 30 pulverized coal supply pipe (fuel supply pipe)
31, 32, 33, 34, 35 Coal pulverizer (pulverizer)
36 wind box 37 air duct (secondary air supply pipe)
38 blower 49 air heater (heat exchanger)
100A, 100B, 100C, 100D, 100E Combustion burner 110 Fuel nozzle 111 Fuel gas channel 120 Secondary air nozzle 121 Secondary air channel 130A, 130B Secondary air supply port

Claims (2)

鉛直方向に沿って設置されるとともに4つの壁面により形成される火炉と、
該火炉の前記4つの壁面のそれぞれに対して設置された燃焼バーナと、を備え、
前記燃焼バーナが、前記火炉の中心に対して偏角を設けて燃料ガスを吹き込み、前記火炉の中心回りに旋回する旋回流を形成するボイラであって、
前記燃焼バーナは、
軸線に沿って筒状に延びるとともに炭素含有固体燃料を粉砕した燃料と1次空気とを混合した前記燃料ガスを前記火炉へ供給する燃料ガス流路を形成する燃料ノズルと、
前記軸線に沿って筒状に延びるとともに前記燃料ノズルの外側から前記火炉へ2次空気を供給する2次空気流路を形成する2次空気ノズルと、
前記2次空気ノズルの上方および下方に配置され、前記火炉へ2次空気を供給する一対の2次空気供給ポートと、を備え、
前記燃料ガス流路および前記2次空気流路が、前記軸線に直交する断面が矩形状の流路であり、
前記燃料ガス流路の右方および左方に位置する前記2次空気流路の前記火炉への開口部の流路幅の合計が、前記燃料ガス流路の上方および下方に位置する前記2次空気流路の前記火炉への開口部の流路幅の合計の1.5倍以上かつ6倍以下であり、
前記2次空気ノズルの右方および左方には、前記火炉へ2次空気を供給する他の2次空気供給ポートが配置されていないボイラ
a furnace installed along the vertical direction and formed by four wall surfaces;
a combustion burner installed against each of the four walls of the furnace;
A boiler in which the combustion burner blows fuel gas at an angle to the center of the furnace to form a swirling flow that swirls around the center of the furnace,
The combustion burner is
a fuel nozzle extending cylindrically along an axis and forming a fuel gas flow path for supplying the fuel gas, which is a mixture of fuel obtained by pulverizing carbon-containing solid fuel and primary air, to the furnace;
a secondary air nozzle extending cylindrically along the axis and forming a secondary air flow path for supplying secondary air from the outside of the fuel nozzle to the furnace;
a pair of secondary air supply ports disposed above and below the secondary air nozzle to supply secondary air to the furnace;
the fuel gas channel and the secondary air channel are channels having a rectangular cross section orthogonal to the axis;
The sum of the channel widths of the openings of the secondary air channels located to the right and left of the fuel gas channel to the furnace is equal to the secondary air channel located above and below the fuel gas channel. 1.5 times or more and 6 times or less of the total width of the opening of the air flow path to the furnace,
A boiler in which no other secondary air supply ports for supplying secondary air to the furnace are arranged to the right and left of the secondary air nozzles.
前記燃料ガス流路の右方に位置する前記2次空気流路の前記火炉への開口部の流路幅が、前記燃料ガス流路の左方に位置する前記2次空気流路の前記火炉への開口部の流路幅と等しい請求項1に記載のボイラThe furnace of the secondary air flow path positioned to the left of the fuel gas flow path, wherein the flow path width of the opening of the secondary air flow path to the furnace positioned to the right of the fuel gas flow path 2. A boiler according to claim 1, equal to the channel width of the opening to the.
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