JPH11281010A - 固体燃料燃焼バーナと固体燃料燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微粉炭などの低ＮＯｘ化燃焼が可能であり、
また燃焼用気体流路が輻射熱による変形または焼損、燃
焼灰の堆積をなくした微粉炭バーナを提供すること。 【解決手段】 一次流路１と二次流路２あるいは二次流
路２と三次流路３の間の２つの流路間に空間（ダミー空
間）１２を設け、三次空気の噴出位置を一次空気と微粉
炭の混合流の排出位置から離すことで、三次空気の混合
は遅くなりＮＯｘ還元を促進できる。さらにダミー空間
１２の内部に火炉からの熱輻射を受ける面に輻射熱を遮
断吸収する断熱性耐火材１３を充填するかまたは熱変形
に対処できる耐熱性金属板を設置することによってダミ
ー空間１２の形成部材が焼損することを防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は固体燃料燃焼バーナ
と該バーナを用いる固体燃料燃焼装置に係わり、特に低
濃度の窒素酸化物（ＮＯｘ）を含む燃焼ガスを生成する
バーナ（以下、低ＮＯｘ燃焼の要求されるバーナ、また
は低ＮＯｘバーナと言うことがある。）において、超低
ＮＯｘで、かつ安定に燃焼するのに好適な固体燃料燃焼
バーナと該バーナを用いる燃焼装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のボイラなどに用いられる微粉炭燃
焼システムには、分級機を内蔵した微粉炭機（以下ミル
と言う）で石炭を粉砕し、分級により所定の大きさ以下
の微粉を搬送用空気でバーナ部へ直接供給する燃焼シス
テムが実用化されている。

【０００３】この微粉炭燃焼システムの低ＮＯｘ化技術
としては、二段燃焼法が代表的である。この二段燃焼法
には外部式と内部式があり、外部二段燃焼法は燃焼炉の
バーナゾーンでの空気比（燃料に対する必要空気の割
合）を量論空気比１以下の燃料リッチな条件に保つこと
で生成ＮＯｘを還元し、低ＮＯｘ化を図り、未燃焼燃料
についてはバーナゾーン後流部に設けた空気挿入口から
空気を投入し、完全に燃焼させる方式である。また、内
部二段燃焼法とは、バーナ部からの燃焼用空気を二次空
気と三次空気に分割し、それぞれの燃焼用空気に旋回を
かけて火炉内に投入し、一次空気のみで着火燃焼してい
る微粉炭流との混合を遅らせる燃焼法である（図１２参
照）。さらに二次空気の流路である二次流路と三次空気
の流路である三次流路の間に分離器を設置して三次空気
と微粉炭流との混合遅延を強化してより低ＮＯｘを図る
燃焼法（特開平１−５７００４号公報、特開平１−７０
６０６号公報）も開発され、実用化されている（図１３
参照）。

【０００４】図１２と図１３に示す従来技術の微粉炭燃
焼バーナは、一次流路１の外周に二次空気の流路となる
二次流路２と三次空気の流路となる三次流路３が設けら
れており、一次流路１の管壁先端には外周保炎器７があ
り、一次流路１内の中央部にバーナ起動時に使用する油
焚きバーナ４が設けられている。また、ベンチュリー部
９が一次流路１を構成する壁面の内周部に設けられてお
り、微粉炭流の流速を速めて逆火防止を行う機能を奏す
るものである。

【０００５】図１２に示すバーナは油焚きバーナ４の外
周にスワラ８が設けられており、また、図１３に示すバ
ーナは油焚きバーナ４の外周に濃縮器１０が設けられて
いるが、スワラ８、濃縮器１０は油焚きバーナ４の外周
の微粉炭流を濃縮流と希薄流に分離する機能を有する。
このうち濃縮器１０は微粉炭流の濃縮流を形成させるた
めのものであり、濃縮器１０の前端部で、微粉炭流が縮
小されて一次流路１の内壁側に流れ、次いで濃縮器１０
の後端部付近で流れが拡大されて、微粉炭粒子と空気の
慣性力の差で粒子は一次流路１の内壁側へ、空気は中心
部側へと分離される。したがって、微粉炭粒子の多い濃
縮器１０の前端部の一次流路１を縮小する部分は逆火防
止にも役立っている。

【０００６】内部二段燃焼法のさらなる強化策として
は、微粉炭と一次空気との混合流体の流路(以下、一次
流路と言うことがある。）の外周に、燃焼用気体の流路
（二次流路、三次流路）を配置し、外周の流れに直角に
外周保炎器を設置し、バーナ出口での着火保炎を強化す
る方法、一次流路内の流れに直角に内部保炎器を設置す
る方法（特開平８−１３５９１９号公報）、外周保炎器
と内部保炎器の間を橋渡しする橋渡し部を設置して内部
保炎器での保炎をさらに強化する方法がある。いずれの
方法も微粉炭を搬送している一次空気の流れの中に外周
保炎器と内部保炎器および橋渡し部を設置することで、
その後流に高温の再循環域が形成され、着火保炎が促進
され、バーナ近傍の着火燃焼領域を拡大して燃焼ガスの
低ＮＯｘ化が可能になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述の外部および内部
二段燃焼法の併用によるバーナの低ＮＯｘ燃焼技術によ
り、ボイラ出口でのＮＯｘ排出量が１００〜１５０ｐｐ
ｍ前後（燃料比＝固定炭素／揮発分の値が２、石炭中窒
素分１．５％の基準炭で、灰中未燃分５％以下）まで下
げられるようになった。しかしながら、環境対策として
の燃焼排ガスに含まれるＮＯｘ排出量の規制は厳しくな
る一方であり、石炭の輸入依存度が１００％に近い我が
国では、炭種に依らず安定した微粉炭燃焼用バーナの低
ＮＯｘ化の技術の確立は必要不可欠である。

【０００８】特に既設のボイラには外部二段燃焼用の設
備のない微粉炭燃焼用バーナが多く用いられており、環
境対策としての燃焼排ガスに含まれるＮＯｘ排出量の規
制は厳しくなる状況下において、バーナゾーンでの内部
二段燃焼の強化は重要であり、図１２、１３に示したよ
うに、燃焼用空気を二次空気と三次空気に分割して、一
次空気のみで着火燃焼している微粉炭流との混合を遅ら
せる以外に方法はない。

【０００９】また、さらに最近のバーナの大容量化に伴
い、前記外周保炎器や内部保炎器などを設けることによ
って、バーナ近傍の着火領域を拡大した場合には、一次
流路と二次流路あるいは二次流路と三次流路の間の部材
の焼損防止という新たな解決課題が生じる。

【００１０】本発明の課題は、微粉炭などの低ＮＯｘ化
燃焼が可能であり、また燃焼用気体流路が輻射熱による
変形または焼損、燃焼灰の堆積をなくした固体燃料燃焼
バーナと該バーナを用いる燃焼装置を提供することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、一
次流路の外周壁と二次流路の内周壁の２つの流路間また
は二次流路の外周壁と三次流路の内周壁の２つの流路間
に空間（ダミー空間）を設けて、さらにダミー空間内の
火炉からの熱輻射を受ける面に輻射熱を遮断吸収する断
熱性耐火材を充填するか、耐熱性金属板を設置すること
で解決される。

【００１２】さらに、前記ダミー空間に燃焼灰堆積防止
用の気体を供給する配管を設置し、燃焼灰の堆積を防止
することで信頼性向上が図れる。また、ダミー空間に気
体導入流路を設け、そこに導入する気体として燃焼用空
気の一部を利用し、かつ前記気体導入流路に流量調整弁
を設け、気体流量を調節しながら使用することでもダミ
ー空間の輻射熱遮断効果がある。

【００１３】一次流路を構成する壁面の先端外周部に外
周保炎器を設置し、また、一次流路内に固気二相流の流
れを遮る内部保炎器を設置し、該内部保炎器と外周保炎
器との間を連結する橋渡し部を一以上設置し、さらに外
周保炎器側に固気二相流に向かって気体ジェットを噴出
させる気体噴射ノズルを設置することが望ましい。そし
て、気体噴射ノズルからの気体ジェットは橋渡し部上に
沿って噴出させることでバーナ中心部まで気体ジェット
を到達させることができ、以下に述べる固体燃料着火効
果が高まる。また、気体噴射ノズルからの気体として固
体燃料搬送用気体供給系統の低温部もしくは高温部から
固体燃料搬送用気体を導入することができる。

【００１４】固体燃料搬送用気体（以下、一次空気と言
うことがある）によって搬送される固体燃料（以下、代
表例である微粉炭と言うことがある）は、バーナ出口の
外周保炎器と内部保炎器の後流に形成される高温再循環
域によって着火し、燃焼域を形成する。この燃焼域で
は、微粉炭が揮発化してその中の窒素成分が酸化されて
ＮＯｘを生成する。一次空気中の酸素を消費した後は酸
欠状態の還元領域を形成し、生成ＮＯｘをＮ₂に還元す
る。二次及び三次空気は一次空気と微粉炭との混合流が
作る燃焼域及び還元域の周囲から、これらの領域内に徐
々に混合していき、未燃の燃料の燃焼に費やされる。こ
の時、二次及び三次空気が混合流へ混合する速度が速い
と酸素のない還元域が小さくなり、既に生成されたＮＯ
ｘの還元が遅れ、結果として多くのＮＯｘを放出する。
逆に二次、三次空気が混合流へ混合される速度が遅くな
れば、ＮＯｘ生成量を低減できる。

【００１５】通常、燃焼用空気は二次空気と三次空気に
分割されるが、流量比率は二次空気：三次空気＝１：５
で、三次空気の割合が多い。したがって、二次空気と三
次空気の間にダミーの空間を設けて三次空気の噴出位置
を一次空気と微粉炭の混合流のバーナ出口からの排出位
置から離すことで混合流と三次空気の混合は遅くなりＮ
Ｏｘ還元を促進できる。ただし、設置したダミー空間の
火炉からの輻射を直接受ける壁面は高温にさらされるの
で、ダミー空間の壁面には断熱性耐火材を充填するか、
あるいは輻射熱を受けて熱変形に対処できる耐熱性金属
板を設置して防止する。

【００１６】ただし、このダミー空間を設けることでそ
の後流側に逆流領域が形成され、燃焼灰を含んだ燃焼ガ
スが逆流してくる。そのため、ダミー空間内に燃焼灰の
堆積が起こる。そこで、ダミー空間内に気体導入孔を設
置し、ダミー空間に気体を流すことで燃焼灰のダミー空
間内への流入を防止する。この気体としては、ウインド
ボックス内の燃焼用空気または二次空気の一部を利用す
ることができる。ダミー空間に流す気体の流量は気体導
入孔の開口面積に可変するか、流量調整弁を気体導入流
路に設けて、気体導入量を調整しても良い。図１、図
３、図４、図６、図８には二次空気の導入量を開口面積
調整用の開閉扉で調整する例を、図９、図１０には風箱
から流量調整弁を介してダミー空間内に空気を導入する
例を示している。

【００１７】本発明は、上記固体燃料燃焼バーナは、そ
のバーナを備えたボイラ、加熱炉又は熱風炉などの燃焼
装置が含まれる。また本発明の固体燃料としては微粉
炭、石油コークス又は石炭コークスなどである。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
と共に説明する。図１１に微粉炭焚きボイラの燃焼系統
図を示す。石炭は燃焼装置の負荷に応じて石炭粉砕機
（ミル）１２４に送られて粉砕される。微粉炭搬送用空
気は一次空気ファン（ＰＡＦ）１２５で加圧され、空気
予熱器１２６に入る加熱空気と冷空気に分配されて混合
によって温度調整され、ミル１２４に送られる。ミルで
１２４で粉砕された微粉炭と搬送用の空気の混合流は微
粉炭バーナ１２８に搬送される。一方、燃焼用空気はＦ
ＤＦ（Force Draft Fan）１２９から熱交換器１２１０
を通過後、風箱１２７に入り、バーナ部の二次流路、三
次流路へ搬送される。

【００１９】図１１は燃焼灰の堆積防止用空気を風箱１
２７から取り出して、図９または図１０の灰堆積防止用
気体入口１７へ導入する場合の系統を示しているが、燃
焼用空気の一部は流量調整弁１３５を介して灰堆積防止
用気体入口１７へ分岐供給され、気体導入孔２４からダ
ミー空間内１２（図１等参照）へ送風される。

【００２０】従来技術の微粉炭燃焼バーナにダミー空間
と灰堆積防止用気体供給配管を設置した本発明の実施の
形態の微粉炭燃焼バーナを図１〜図３に示す。一次流路
１の外周に二次空気の流路となる二次流路２と三次空気
の流路となる三次流路３を設け、二次流路２と三次流路
３との間にダミー空間１２が設置されている。一次流路
１の管壁先端には外周保炎器７があり、一次流路１内の
中央部にバーナ起動時に使用する油焚きバーナ４が設け
られていて、油焚きバーナ４の外周の微粉炭流を濃縮流
と希薄流に分離するための濃縮器１０が設けられてい
る。微粉炭流は濃縮器１０の前端部で、その流れが縮小
されて一次流路１の内壁側に流れ、次いで濃縮器１０の
後端部付近で流れが拡大されて、微粉炭粒子と空気の慣
性力の差で粒子は一次流路１の内壁側、空気は中心部へ
と分離される。したがって、微粉炭粒子の多い濃縮器１
０の前端部の一次流路１を縮小する部分は逆火防止にも
役立っている。また、ベンチュリー部９は濃縮器１０の
前端部より前流側の一次流路１を構成する壁面の内周部
に設けられており、微粉炭流の流速を速めて逆火防止を
行う機能を奏するものである。また、二次流路２と三次
流路３には各空気流を旋回させる旋回器５、６がそれぞ
れ設けられている。

【００２１】ダミー空間１２内は直接火炉に面している
部分が火炉からの輻射熱で熱変形を受けやすいので、こ
の空間１２内に断熱性耐火材１３（図１）またはサポー
ト２６に支持された輻射熱防止板２５（図３）を設け
て、ダミー空間構成部材が輻射熱により熱変形されるこ
とのないようにしている。図２には図１のＡ−Ａ線矢視
図（図２（ａ））とＢ−Ｂ線矢視図（図２（ｂ））を示
す。

【００２２】また、二次流路２と三次流路３からバーナ
内に噴出する二次空気と三次空気の２つの噴出流の間に
ダミー空間１２があるため、負圧となって火炉からの燃
焼灰を含んだガスが逆流し、ダミー空間１２内に灰の堆
積が起こるおそれがある。その負圧を緩和するために、
ダミー空間１２と二次流路２との間の壁面に気体導入孔
２４を設け、該気体導入孔２４を通じて二次空気の一部
をダミー空間１２に導入する。

【００２３】また、流量調整用開閉扉２３を気体導入孔
２４の開口部に設け、流量調整用開閉扉２３の開度によ
り、ダミー空間１２への二次空気流量を調整する。流量
用調整開閉扉２３の作動は流量調整用開閉扉２３を接続
した開閉扉取っ手２２を使って行う。

【００２４】図４〜図６に示す微粉炭燃焼バーナでは、
それぞれ上記図１〜図３のバーナからなる構成に、さら
に外周保炎器７近傍に気体供給ノズル１５と内部保炎器
１４と橋渡し部１６を設けたもの（図４）および外周保
炎器７近傍に気体供給ノズル１５を設けた微粉炭燃焼バ
ーナ（図６）である。

【００２５】図４（ａ）には、一次流路１の管壁先端に
外周保炎器７、内部には内部保炎器１４を設け、外周保
炎器７と内部保炎器１４の間には橋渡し部１６がある微
粉炭燃焼バーナ構造の側面図を示し、図４（ｂ）には火
炉側から見たバーナ正面図を示す。図５（ａ）に図４
（ａ）の外周保炎器７と内部保炎器１４が設置されてい
る部分の拡大図（図５（ａ）は側面図、図５（ｂ）は図
５（ａ）のＡ−Ａ線矢視図）を示す。

【００２６】図４（ｂ）に示したように、内部保炎器１
４の火炉に面した側面は環状形状で、微粉炭流（混合
流）上流側から下流側に向けて末広がりとなるような形
状とし、また図５（ｂ）に示すように橋渡し部１６の形
状は微粉炭流（混合流）の上流側から下流側に向けて末
広がりとなるように断面形状がＶ字型またはＵ字型を成
している。

【００２７】外周保炎器７と内部保炎器１４近傍では、
その後流に乱流うずによる再循環領域１９が形成され、
２０μｍ以下の比較的小さい微粉炭粒子を再循環領域１
９内に巻き込み、巻き込まれた微粉炭の燃焼によって高
温ガスの火種（高温の再循環領域１９）となって、近傍
を通過する微粉炭の着火促進に役立っている。また、図
６に示す微粉炭燃焼バーナは、図４に示す微粉炭燃焼バ
ーナにある内部保炎器１４と橋渡し部１６が無いもので
ある。

【００２８】図４、図６に示す微粉炭燃焼バーナでは、
外部保炎器７側には気体供給ノズル１５が設置されてい
て、図４に示すバーナでは、橋渡し部１６に沿って内部
保炎器１４に向かって空気を気体供給ノズル１５から噴
出し、図６に示すバーナでも橋渡し部１６と内部保炎器
１４は無いが、バーナ中心部に向かって気体供給ノズル
１５から空気を噴出する。

【００２９】気体供給ノズル１５からの噴出空気として
は、バーナ運転時には加熱空気を用い、バーナ休止中に
は冷却空気を用い、供給気体入口１７から供給用ヘッダ
１８を介して気体供給ノズル１５に入り、噴出孔２１
（図５）から噴出される。すなわち、バーナ運転時には
図１１に示すＰＡＦ（Primary Air Fan）１２５で加圧
された空気の一部を利用するが、一次熱空気ダクト１３
０からの加熱空気を、バーナ休止時には一次冷気空気ダ
クト１３１からの冷空気を、切り換えバルブ１３３を介
して流量調整ダンパ１３４で調整し、バーナ部の供給気
体用ヘッダ１８へ導き、気体供給用ノズル１５から橋渡
し部１６に沿って噴出する（図４参照）。

【００３０】図４の微粉炭流に対して直角なブラフボデ
ィとなる外周保炎器７と内部保炎器１４では、その後流
に乱流うずによる再循環領域１９（図５）が形成される
が、この再循環領域１９に２０μｍ以下の比較的小さい
微粉炭粒子が巻き込まれる。流れ込まれた微粉炭の燃焼
によって高温ガスの火種（高温再循環域１９）が形成さ
れ、近傍を通過する微粉炭の着火促進に役立つ。このと
き外周保炎器７と内部保炎器１４の間にさらにブラフボ
ディ型橋渡し部１６を設置すると、外部保炎器７側の１
０００℃以上の高温ガスが内部保炎器１４の方向へ流れ
込み、内部保炎器１４近傍の微粉炭流を高温化させるこ
とができる。そして、外周保炎器７側に気体供給ノズル
１５を設置して橋渡し部１６に沿って気体噴出孔２１か
らエアジェット２０を噴出させると、このエアジェット
２０は外周保炎器７側の高温ガスを同伴する（図５参
照）。その結果、微粉炭噴流内部の着火が促進され、バ
ーナ出口近傍に、従来よりも強固な高温還元領域（再循
環領域１９）を形成して生成ＮＯｘの低減に寄与する。
このエアジェット噴出は外周保炎器７側の高温ガスの橋
渡し部１６及び内部保炎器１４の表面への燃焼灰の付着
防止にも役立つ。

【００３１】バーナ休止時には、冷空気が橋渡し部１６
及び内部保炎器１４の表面を流れることで、これらの部
材１４、１６の焼損防止に役立つ。この加熱空気または
冷却空気は流量調節ダンパ１３４（図１１）によって、
バーナ運転時には一次空気量の１０％以内で噴出孔２１
からの噴出速度が５０ｍ／ｓ以上にするのが好ましい。

【００３２】エアジェット２０の噴出量を一次空気の１
０％以内に調整すれば、バーナ出口の燃料比（Ｃ／Ａ）
低下は無視できる。また、橋渡し部１６は、その断面を
Ｖ型形状にして、その頂点をバーナー内の流体の流れの
上流側に配置することで、摩擦防止を図る。さらに、橋
渡し部１６は、断面Ｖ型形状の二辺をなす傾斜面１６ａ
（図５（ｂ）の表面積（バーナー内の流体の流れに直交
する方向の投影面積は同じ）を大きくすると、その傾斜
面１６ａの冷却が促進される。

【００３３】図１〜図６に示す微粉炭燃焼バーナのダミ
ー空間１２内の輻射熱遮断手段は断熱性耐火材１３を設
けることであったが、図７、図８に示す微粉炭燃焼バー
ナでは、そのダミー空間１２内の輻射熱遮断手段は輻射
熱防止板２５がサポート２６に支えられて設置されてい
る場合である。

【００３４】また、図９と図１０に示す本発明の実施の
形態の微粉炭燃焼バーナは、ダミー空間１２が一次流路
１と二次流路２の間に設置されているバーナであり、該
ダミー空間１２への燃焼灰堆積防止策を以下に示す。

【００３５】図１１に示す微粉炭焚きボイラの燃焼系統
図において、燃焼用空気はＦＤＦ（Force Draft Fan）
１２９から空気予熱器１２１０内で約３５０℃に加熱さ
れた後、風箱１２７に入り、バーナ部の二次流路２、三
次流路３へ搬送される。その一部を流量調整弁１３５を
介して堆積防止用気体入口１７へ分岐して、ヘッダ１８
及び気体導入孔２４を介して、ダミー空間１２内へ送り
込む。図９に示す微粉炭燃焼バーナのダミー空間１２に
は断熱材１３が、図１０に示す微粉炭燃焼バーナのダミ
ー空間１２には輻射熱防止板２５がサポート２６で支持
されている。

【００３６】図示しないが、図１〜図１０には二次流路
２からダミー空間１２へ空気導入する場合を示している
が、二次流路２からではなく図９、図１０に示したよう
な風箱１２７から流量調整弁１３５を介して供給しても
良い。また、本発明の微粉炭バーナにおいて灰堆積防止
用気体供給設備を設けなくても良い。また、図４、図７
には橋渡し部１６が４つ設置されている例を示している
が、それ以外の数でも良い。

【００３７】さらに、図１〜図１０に示した濃縮器１０
について、微粉炭流に旋回流を形成させて濃縮流と希薄
流に分離させる方式の濃縮器１０に代えても良い。ま
た、前記したような濃縮器１０を用いなくても良い。

【００３８】

【発明の効果】本発明になる低ＮＯｘ微粉炭燃焼バーナ
とそのバーナを用いる燃焼装置によれば、低ＮＯｘ化が
可能となり、しかも燃焼用空気分離部の輻射熱による変
形または焼損、燃焼灰堆積がなくなり、脱硝装置におけ
るアンモニア消費量を削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態の二次流路と三次流路の
間のダミー空間に断熱性耐火材が充填され、灰堆積防止
用気体供給設備がある濃縮器付き超低ＮＯｘバーナ断面
図。

【図２】 図１のＡ−Ａ線矢視図（図２（ａ））とＢ−
Ｂ線矢視図（図２（ｂ））。

【図３】 本発明の実施の形態の二次流路と三次流路の
間のダミー空間に耐熱性輻射熱防止板と灰堆積防止用気
体供給設備がある濃縮器付き超低ＮＯｘバーナ断面図。

【図４】 本発明の実施の形態の二次流路と三次流路の
間のダミー空間に断熱性耐火材が充填され、灰堆積防止
用気体供給設備があり、橋渡し部＋内部保炎器にエアジ
ェット噴出させる超低ＮＯｘバーナ断面図と正面図。

【図５】 図４のバーナの外周保炎器及び内部保炎器近
傍での拡大図。

【図６】 本発明の実施の形態の二次流路と三次流路の
間のダミー空間に断熱性耐火材が充填され、灰堆積防止
用気体供給設備があり、エアジェットを噴出させる超低
ＮＯｘバーナ断面図。

【図７】 本発明の実施の形態の二次流路と三次流路の
間のダミー空間に耐熱性輻射熱防止板があり、灰堆積防
止用気体供給設備があり、橋渡し部＋内部保炎器にエア
ジェット噴出させる超低ＮＯｘバーナ断面図（図７
（ａ））と正面図（図７（ａ））。

【図８】 本発明の実施の形態の二次流路と三次流路の
間のダミー空間に耐熱性輻射熱防止板があり、灰堆積防
止用気体供給設備があり、エアジェットを噴出させる超
低ＮＯｘバーナ断面図。

【図９】 本発明の実施の形態の一次流路と二次流路の
間のダミー空間に断熱性耐火材が充填され、灰堆積防止
用気体供給設備がある濃縮器付き超低ＮＯｘバーナ断面
図。

【図１０】 本発明の実施の形態の一次流路と二次流路
の間のダミー空間に輻射熱防止板があり、灰堆積防止用
気体供給設備がある濃縮器付き超低ＮＯｘバーナ断面
図。

【図１１】 微粉炭燃焼装置系統図

【図１２】 従来技術の二次流路と三次流路とスワラ
付きの微粉炭燃焼バーナの断面図。

【図１３】 従来技術の二次流路と三次流路との間に分
離壁を設けた微粉炭燃焼バーナの断面図。

【符号の説明】

１ 一次流路 ２ 二次流路 ３ 三次流路 ４ 油焚きバーナ ５、６ 旋回器 ７ 外周保炎器 ８ スワラ ９ ベンチュリー部 １０ 濃縮器 １２ ダミー空間 １３ 断熱性耐火材 １４ 内部保炎器 １５ 気体供給ノズル １６ 橋渡し部 １７ 灰堆積防止用気体入口 １９ 再循環領域 ２０ エアジェット ２１、２６ サポー
ト ２２ 開閉扉取っ手 ２３ 流量調整用開
閉扉 ２４ 気体導入孔 ２５ 輻射熱防止板

フロントページの続き (72)発明者 宝山 登 広島県呉市宝町３番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 森 三紀 広島県呉市宝町３番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 嶺 聡彦 広島県呉市宝町３番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 倉増 公治 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 小林 啓信 茨城県日立市大みか町７丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体燃料と固体燃料搬送用気体からなる
   固気二相流の流路の外周に一以上の燃焼用空気流路を配
   置し、前記固気二相流の流路と燃焼用空気流路の間また
   は隣り合う燃焼用空気流路の間にダミー空間を設け、該
   ダミー空間に熱遮断手段を設けたことを特徴とする固体
   燃料燃焼バーナ。
2. 【請求項２】 熱遮断手段として、断熱性耐火材をダミ
   ー空間に充填するかまたは耐熱性金属板を設置したこと
   を特徴とする請求項１記載の固体燃料燃焼バーナ。
3. 【請求項３】 ダミー空間に気体導入流路を設けたこと
   を特徴とする請求項１または２に記載の固体燃料燃焼バ
   ーナ。
4. 【請求項４】 気体導入流路に流量調節弁を設け、該気
   体導入流路内に導入する気体として燃焼用空気の一部を
   使用することを特徴とする請求項３記載の固体燃料燃焼
   バーナ。
5. 【請求項５】 固気二相流の流路を構成する壁面の先端
   外周部に、外周保炎器を設置したことを特徴とする請求
   項１〜４のいずれかに記載の固体燃料燃焼バーナ。
6. 【請求項６】 固気二相流の流路内に固気二相流の流れ
   を遮る内部保炎器を設置し、該内部保炎器と外周保炎器
   との間を連結する橋渡し部を一以上設置したことを特徴
   とする請求項１〜５のいずれかに記載の固体燃料燃焼バ
   ーナ。
7. 【請求項７】 外周保炎器側の固気二相流に向かって気
   体ジェットを噴出させる気体噴射ノズルを設置したこと
   を特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の固体燃料
   燃焼バーナ。
8. 【請求項８】 気体噴射ノズルは、気体ジェットを橋渡
   し部上に沿って噴出させる噴出孔を有することを特徴と
   する請求項７記載の固体燃料燃焼バーナ。
9. 【請求項９】 固体燃料搬送用気体を固体燃料燃焼バー
   ナの気体噴射ノズル用の気体として供給する供給路を備
   えたことを特徴とする請求項７または８記載の固体燃料
   燃焼装置バーナ。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれかに記載の固体
    燃料燃焼バーナに供給する固体燃料を気流搬送するため
    の低温部と高温部からなる固体燃料搬送用気体供給系統
    を設け、気体噴射ノズルからの気体として、バーナ運転
    中は固体燃料搬送用気体供給系統の高温部から導入し、
    バーナ休止中は低温部から供給する構成を備えたことを
    特徴とする固体燃料燃焼装置。