JPH08178203A - 蒸気発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バーナユニット中心部と火炉中央部及び負荷
変化時に旋回流が安定し熱吸収量の均一化された大容量
化に適した蒸気発生装置を提供する。 【構成】 四基の燃焼バーナを１ユニットとする二つの
バーナユニット９によって燃料を燃焼させて火炉２内に
燃焼ガスの旋回流を形成することにより火炉２の水冷壁
６で蒸気を発生させる蒸気発生装置１において、隣接す
る二つのバーナユニット９、９間の火炉２のあい対面す
る各炉壁に互いに対向させて燃料を燃焼させる対向バー
ナ１３、１３を備える。更に、火炉２の端部側３、３に
位置するバーナユニットの二つの燃焼バーナ１０は、火
炉２の各隅部４に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は蒸気発生装置に係り、特
に旋回流を形成させるタンジェンシャル燃焼バーナを有
する蒸気発生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３に示す様に、従来のタンジェンシャ
ル燃焼バーナを採用した蒸気発生装置１′は、矩形断面
の火炉２の各四隅４に燃焼バーナ１０を配置し、隣接水
冷壁６面側に片寄って燃焼中心軸１１をセットし中央に
旋回流１９の火炎を形成し、その旋回力により燃焼を促
進するものである。

【０００３】この蒸気発生装置１′の大容量化に対して
は、四隅４からの燃焼バーナ１０の火炎１２の形成に対
して燃焼バーナ１０の圧力等に限界があるため、複数基
の燃焼バーナ１０を１ユニットとするバーナユニット９
を横に二組並べた図４に示すような蒸気発生装置１″の
２旋回炎化構造が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この２
旋回炎化構造の蒸気発生装置１″の場合、その火炉長手
方向の燃焼ガスからの熱吸収量が、図５の曲線２３に示
すように、バーナユニット中心部２０に比べ火炉中央部
５の熱吸収量が小さく、図３に示す様な四周を水冷壁６
で囲まれた火炉２の熱吸収量状態とは同一とならず、火
炉中央部５において必ずしも熱吸収をバーナユニット中
心部２０と同じ程度に維持することが出来なかった。燃
焼バーナ１０が４基から８基に増加した結果、制御が難
しくなり、二つのバーナユニット９の各旋回流が火炉全
体の旋回流の維持を不安定なものとし、特に低負荷時に
は燃焼バーナ１０の圧力低下に伴う中央部５の熱吸収量
の低下と云う問題があった。

【０００５】又、負荷変化時の制御応答の差及び運転上
の単一燃焼バーナ１０のトラブル等による個々の火炎噴
射の強さの差等により二つのバーナユニット９の２旋回
炎採用時、それぞれの干渉により火炉中央部５の旋回流
状態が安定せず、燃焼の不安定、熱吸収のアンバランス
を生じる恐れがあった。

【０００６】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、バーナユニット中心部と火炉中央部との熱吸収
量の均一化された、又負荷変化時においても旋回流が安
定し熱吸収量の均一化された大容量化に適した蒸気発生
装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、大容量化に
伴うバーナユニットの増設の際に、そのバーナユニット
間に、対向して燃料を燃焼させる対向バーナを設置する
ことにより達成される。即ち、複数基の燃焼バーナを１
ユニットとして燃料を燃焼させて火炉内に燃焼ガスの旋
回流を形成するバーナユニットを少なくとも二つ以上備
え、前記火炉の水冷壁で蒸気を発生させる蒸気発生装置
において、隣接する前記バーナユニット間に互いに対向
させて燃料を燃焼させる対向バーナを備えたものであ
る。

【０００８】更に、上記発明において、前記火炉の端部
側に位置する前記バーナユニットの少なくとも二つの燃
焼バーナは、前記火炉の各隅部に配置されたものであ
る。

【０００９】そして、上記いずれかの発明において、前
記バーナユニットは二つ設けられ、前記対向バーナは該
二つのバーナユニット間の前記火炉のあい対面する各炉
壁に設けられたものである。

【００１０】

【作用】本発明によれば、隣接するバーナユニット間に
互いに対向させて燃料を燃焼させる対向バーナを備えた
ので、この対向バーナの燃焼によって、バーナユニット
間に位置する水冷壁での放散熱量及び吸収熱量のアンバ
ランスを均一化することが出来、蒸気発生装置全体とし
て火炉長手方向に均一化した熱吸収特性を有する安定し
た蒸気発生装置となる。

【００１１】更に、上記発明において、火炉の端部側に
位置するバーナユニットの少なくとも二つの燃焼バーナ
は、火炉の各隅部に配置されたものであるので、上記発
明の作用に加え、火炉の端部側に位置する水冷壁での熱
吸収量が効率良く行なわれる。 そして、上記いずれか
の発明において、バーナユニットは二つ設けられ、対向
バーナは二つのバーナユニット間の火炉のあい対面する
各炉壁に設けられたので、上記いずれかの発明の作用に
加え、蒸気発生装置の構造が単純で経済的な蒸気発生装
置となる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る蒸気発生装置の実施例を
図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る蒸
気発生装置の一実施例を示す火炉の一部省略断面図であ
る。本実施例の蒸気発生装置１は、四基の燃焼バーナ１
０を１ユニットとするバーナユニット９を二組設け、燃
料を燃焼させて火炉２内に燃焼ガスの旋回流１９を形成
することにより、火炉２の四周を囲う水冷壁６で蒸気を
発生させ、隣接するバーナユニット９、９間の火炉中央
部５において、あい対面する炉壁に互いに対向させて燃
料を燃焼させる一対の対向バーナ１３を備えたもので、
タンジェンシャル旋回炎燃焼方式の蒸気発生装置の大容
量化に対応したものである。

【００１３】各バーナユニット９の燃焼バーナ１０は、
火炉２の水冷壁６に対して所定の鋭角αをなすように設
置され、両端部側３、３に位置する燃焼バーナ１０は、
火炉２の各隅部４に配置されている。火炉２は、バーナ
ユニット９、９間の火炉中央部５に一定の空間を有し、
その空間の対向する炉壁に直角に一対の対向バーナ１３
を設置している。

【００１４】以上の構造を有する本実施例の蒸気発生装
置１は、次のように作用する。即ち、隣接するバーナユ
ニット９、９間のあい対面する炉壁に設けた一対の対向
バーナ１３を備えたので、火炉中央部５の低熱吸収量部
分に新たに火炎中心を設定して均一化し、水冷壁の異常
過熱の防止、材質選定の均一化、廉価化を行なうことが
出来る。更に、蒸気発生装置１の負荷変化時において
も、一対の対向バーナ１３により、熱吸収の均一化が図
られ、火炉全体としての旋回流の安定化が可能となり、
火炉長手方向の熱吸収量のバランスがとれ、燃焼ガスの
旋回流を保持するための燃焼用空気、燃料の噴出圧力等
を下げることも可能となる。且つ構造が単純で経済的な
蒸気発生装置である。

【００１５】図２は、図１に示した実施例の火炉長手方
向と熱吸収量の関係曲線図である。曲線２２に示されて
いるように、火炉２の長手方向の熱吸収量は、バーナユ
ニット中心部２０と火炉中央部５とで均一化されてお
り、対向バーナ１３を設けたことによって、火炉中央部
５での改善熱吸収量２１分が増加し、バーナユニット中
心部２０に対する火炉中央部５の熱吸収量の差は、ほと
んどないことを示している。

【００１６】更に、本実施例の蒸気発生装置１は、大容
量化に伴う二つのバーナユニット９を設けた２旋回炎と
し、火炉中央部５に対向バーナ１３を備えることによ
り、長辺７は従来のバーナユニットを２組併設した場合
の短辺の２倍の長さを越え、熱効率の良い大容量の蒸気
発生装置１とすることが出来る。そして、同一容量の蒸
気発生装置を設計する場合には、長辺に比べ相対的に一
層短辺を短くすることが可能であり燃焼ガスの旋回流を
保持するための燃焼用空気、燃料の噴出圧力等を下げる
ことも可能となる。

【００１７】更に、上記実施例の蒸気発生装置１におい
て、火炉２の両端部側に位置するバーナユニット９の二
つの燃焼バーナ１０は、火炉２の各隅部４に配置された
ものであるので、火炉２の端部側に位置する水冷壁６で
の熱吸収が効率良く行なわれる。

【００１８】以上この発明を図示の実施例について詳し
く説明したが、それを以ってこの発明をそれらの実施例
のみに限定するものではなく、この発明の精神を逸脱せ
ずして種々改変を加えて多種多様の変形をなし得ること
は云うまでもない。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、隣接するバーナユニッ
ト間に対向バーナを備えたので、水冷壁の異常過熱の防
止、材質選定の均一化、廉価化を行なうことが出来、蒸
気発生装置の負荷変化時においても、一対の対向バーナ
により、熱吸収の均一化が図られ、火炉全体としての旋
回流の安定化が可能となる。そして、大容量化に伴い、
長辺が従来以上に短辺に比べ長くすることが出来、燃焼
ガスの旋回流を保持するための燃焼用空気、燃料の噴出
圧力等を下げることも可能となる。

【００２０】更に、上記発明において、火炉の端部側に
位置するバーナユニットの少なくとも二つの燃焼バーナ
は、火炉の各隅部に配置されたので、上記発明の効果に
加え、火炉の端部側に位置する水冷壁での熱吸収量が効
率良く行なわれる。

【００２１】そして、上記いずれかの発明において、二
つのバーナユニットと火炉のあい対面する炉壁に設けた
対向バーナとを備えたので、上記いずれかの発明の効果
に加え、蒸気発生装置の構造が単純で経済的な蒸気発生
装置とすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る蒸気発生装置の一実施例を示す火
炉の一部省略断面図である。

【図２】図１に示した実施例の火炉長手方向と熱吸収量
の関係曲線図である。

【図３】従来技術に係る蒸気発生装置を示す火炉の一部
省略断面図である。

【図４】従来技術に係る他の蒸気発生装置を示す火炉の
一部省略断面図である。

【図５】図４に示した蒸気発生装置の火炉長手方向と熱
吸収量の関係曲線図である。

【符号の説明】

１ 蒸気発生装置 ２ 火炉 ３ 端部側 ４ 隅部 ６ 水冷壁 ９ バーナユニット １０ 燃焼バーナ １３ 対向バーナ １９ 旋回流

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数基の燃焼バーナを１ユニットとして
   燃料を燃焼させて火炉内に燃焼ガスの旋回流を形成する
   バーナユニットを少なくとも二つ以上備え、前記火炉の
   水冷壁で蒸気を発生させる蒸気発生装置において、隣接
   する前記バーナユニット間に互いに対向させて燃料を燃
   焼させる対向バーナを備えたものであることを特徴とす
   る蒸気発生装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記火炉の端部側に
   位置する前記バーナユニットの少なくとも二つの燃焼バ
   ーナは、前記火炉の各隅部に配置されたものであること
   を特徴とする蒸気発生装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記バーナユ
   ニットは二つ設けられ、前記対向バーナは該二つのバー
   ナユニット間の前記火炉のあい対面する各炉壁に設けら
   れたものであることを特徴とする蒸気発生装置。