JPH0443683Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は小型微粉炭燃焼ボイラに関する。

［従来の技術と問題点］ 従来、この種の小型自然循環ボイラは上部の蒸
気ドラムと下部の水ドラムとほぼ垂直な水管群か
らなる伝熱部とメンブレン炉壁をもつて囲まれた
燃焼室とが隣接されるように構成されており、装
置をコンパクトにするため重油またはガスなどを
燃料として利用し、それぞれの燃焼装置を燃焼室
に配設させて燃焼が行われていた。

石炭を燃料として利用する小型微粉炭ボイラと
して前記の小型自然循環ボイラでは、微粉炭燃焼
火炎を囲んでいる燃焼室冷却面積が比較的多大で
あるため、燃焼室内の火炎温度が下り、微粉炭の
着火ならびに燃焼が充分に行えないので、燃焼火
炎も長炎となつて、燃焼ガスの灰中未燃分が増大
してしまい、さらに、微粉炭燃焼を促進させるた
めに空気比を増大させるとNOx生成が著しく増
長されるのみならず、ボイラ熱効率の低下を招く
という問題があり、燃焼室長さの長大な構造とし
なければならないという問題があつた。

本考案はこのような従来の問題を解決するもの
であり、とくに長大な長さを有する燃焼室をもち
いることなく、燃焼室における微粉炭の着火およ
び燃焼が充分に行えて、灰中未燃分が少なく、
NOx生成を抑制しうる優れた小型微粉炭燃焼ボ
イラを提供することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は上記目的を達成するために上部の蒸気
ドラムと下部の水ドラムとほぼ垂直な水管群から
なる伝熱部と、燃焼室前面に微粉炭バーナを設け
た耐火材被覆メンブレン炉壁と、燃焼室後面に配
したメンブレン炉壁と、燃焼室と前記伝熱部との
隔壁の前部に配した耐火材被覆メンブレン炉壁
と、燃焼室側面に二段燃焼ノズルを設け、該側面
の前部に配した耐火材被覆メンブレン炉壁と、前
記隔壁と燃焼室側面にそれぞれ傾斜状の底面とが
配置されるようにしたものである。

［作用］ 本考案は上記のような構成により次のような作
用を有する。すなわち、燃焼室において微粉炭が
着火、燃焼されると燃焼火炎は燃焼室に配したメ
ンブレン炉壁との熱交換を行い、燃焼ガスとして
伝熱部に入つて流れる。このさい、燃焼室のメン
ブレン炉壁と伝熱部においてはボイラ水の自然循
環が行われるとともに、所要蒸気条件の蒸気が蒸
気ドラムから発生する。燃焼室における燃焼火炎
とともに発生する微粉炭中の灰は部分的に溶融凝
固して塊状となつて燃焼室の傾斜状の底面から系
外に排出される。燃焼室の前部に配したメンブレ
ン炉壁を耐火材被覆としているため、裸水管炉壁
による燃焼室冷却面積に比して有効冷却面積が低
減されるので、燃焼室における微粉炭の着火なら
びに燃焼が著しく促進されて、燃焼火炎も長炎と
ならず、燃焼ガスの灰中未燃分を僅少とすること
ができる。さらに、燃焼室側面に設けられた二段
燃焼ノズルからは燃焼用空気の一部が供給され、
微粉炭バーナにおける一段目空気吹込と二段燃焼
ノズルにおける二段目空気吹込とによつて燃焼用
空気を二段階に分けて段階的燃焼が行われ、サー
マルNOxとフユーエルNOxの両方の生成を抑制
することができる。

［実施例］ 本考案の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。第１〜３図は本考案にもとづく小型
微粉炭燃焼ボイラの正面断面図、平面断面図およ
び側面断面図をそれぞれしめす。

第１〜３図において、小型微粉炭燃焼ボイラ１
０の伝熱部１５は、小型微粉炭燃焼ボイラ１０の
長手方向に配置された上部の蒸気ドラム１２と下
部の水ドラム１４との間にほぼ垂直方向に例えば
碁盤目配列の複数の水管からなる水管群１６，１
６，１６が配列されており、また伝熱部１５の側
面にはメンブレン壁１８が形成されている。

燃焼室２０は前記の伝熱部１５に隣接されてお
り、燃焼室前面３０、燃焼室後面４０、燃焼室２
０と伝熱部１５との隔壁５０、燃焼室側面６０、
底面６９，７２および天井面を形成するメンブレ
ン炉壁をもつて燃焼室２０の６面が包囲されてい
る。

燃焼室前面３０は耐火材被覆メンブレン炉壁３
２によつて燃焼火炎からの吸収熱量が過大となら
ないように火炎温度を高く保持するごとくされて
おり、また、燃焼室前面３０には所要の開口が設
けられて、該開口には微粉炭バーナ３４が装着さ
れている。

微粉炭バーナ３４からは微粉炭は一次空気およ
び二次空気とともに燃焼室２０内に噴出せられ、
燃焼が行われる。また、微粉炭バーナ３４は燃焼
火炎が燃焼室２０内の全域にわたり充満されるよ
うに、数量と配列が決定されている。燃焼室後面
４０はメンブレン炉壁３２によつて燃焼火炎から
の熱量が吸収される。

燃焼室２０と伝熱部１５との間の隔壁５０はメ
ンブレン炉壁５２によつて燃焼室２０の一側面を
形成するとともに、隔壁５０の燃焼室前面３０側
の前部は耐火材被覆メンブレン炉壁５４が配置さ
れることによつて燃焼火炎からの吸収熱量が過大
とならないようにし、火炎温度を高く保持するご
とくされている。

燃焼室側面６０はメンブレン炉室６２によつて
形成されるとともに、燃焼室前面３０側の前部は
耐火材被覆メンブレン炉壁６４が配置されること
によつて燃焼室火炎からの吸収熱量が過大となら
ないように火炎温度を高く保持するごとくされて
おり、また燃焼室側面には二段燃焼ノズル６６，
６６が装着されて燃焼用空気の一部が供給され、
微粉炭バーナ３４における一段目空気吹込と二段
燃焼ノズル６６，６６における二段目空気吹込と
によつて燃焼用空気を二段階に分けて段階的燃焼
が行われ、サーマルNOxとフユーエルNOxの両
方の生成を抑制することができる。

隔壁５０および燃焼室側面６０のそれぞれの下
部にある底面５８および６９は傾斜状をもつて配
置されており、燃焼室２０における燃焼火炎とと
もに発生する微粉炭の灰が部分的に溶融凝固し
て、前記底面５８および６９上を落下したのち灰
出装置７０によつて気密状態のもとで系外に排出
される。

燃焼室２０において微粉炭バーナ３４により微
粉炭が着火、燃焼されると燃焼火炎は燃焼室２０
に配したメンブレン炉壁と熱交換されて、燃焼ガ
スとしてスクリーン管５６の間隙を通つて伝熱部
１５に入り、接触伝熱のもとで温度降下されて、
ダクト１９を経て下流の伝熱部などへ流れる。こ
のさい、燃焼室２０に配したメンブレン炉壁と伝
熱部においては熱量を吸収し、ボイラ水の自然環
境が行われとともに、所要条件の蒸気が蒸気ドラ
ム１２から発生する。

次に、燃焼室側面６０に設けたデスラツガ６
８，６８および燃焼室後面４０に設けたスートブ
ロワ４６は、それぞれ、微粉炭燃焼にともない前
記燃焼室側面６０および燃焼室後面４０に付着さ
れた溶灰を媒体によつて剥落し、炉壁が清浄化さ
れる。伝熱部１５に設けたスートブロワ１７は燃
焼ガスが伝熱部を流れるさいに水管群１６の外表
面に付着されたすす、飛散灰などを媒体によつて
払落し、水管群１６が清浄化される。

次に上記実施例の動作について説明する。

上記実施において、微粉炭バーナ３４によつ
て、微粉炭が燃焼されるが、そのさい燃焼室２０
では燃焼火炎からの吸収熱量が過大とならず火炎
温度を高く保持するごとく作用して微粉炭の着火
および燃焼が著しく促進され長炎とならない燃焼
火炎が得られる。さらに、二段燃焼ノズル６６か
らは二段目空気が吹込まれる。

このように、上記実施例によれば、小型微粉炭
燃焼ボイラ１０の燃焼室２０における微粉炭の燃
焼効率を改善できるとともにNOx生成を抑制す
ることができるという効果を奏する。

［考案の効果］ 本考案は上記実施例より明らかなように、とく
に長大な長さを有する燃焼室をもちいることな
く、燃焼室における微粉炭の着火および燃焼が充
分に行えて灰中未燃分が少く燃焼効率を改善でき
るという利点を有する。さらに、微粉炭段階的燃
焼ができるようにしたものであり、NOx生成を
抑制することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例における小型微粉炭
燃焼ボイラの正面断面図、第２図は同平面断面
図、第３図は同側面断面図である。 １０……小型微粉炭燃焼ボイラ、１２……蒸気
ドラム、１４……水ドラム、１５……伝熱部、１
６……水管群、２０……燃焼室、３０……燃焼室
前面、３２，５４，６４……耐火材被覆メンブレ
ン炉壁、３４……微粉炭バーナ、４０……燃焼室
後面、５０……隔壁、６０……燃焼室側面、６６
……二段燃焼ノズル、５８，６９……底面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上部の蒸気ドラムと下部の水ドラムとほぼ垂直
   な水管群からなる伝熱部と、燃焼室前面に微粉炭
   バーナを設けた耐火材被覆メンブレン炉壁と、燃
   焼室後面に配したメンブレン炉壁と、燃焼室と前
   記伝熱部との隔壁の前部に配した耐火材被覆メン
   ブレン炉壁と、燃焼室側面に二段燃焼ノズルを設
   け、該側面の前部に配した耐火材被覆メンブレン
   炉壁と、前記隔壁と燃焼室側面にそれぞれ傾斜状
   の底面とが配置されたことを特徴とする小型微粉
   炭燃焼ボイラ。