JPS60256707A - 蒸気発生装置 - Google Patents

蒸気発生装置

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JPS60256707A
JPS60256707A JP60107069A JP10706985A JPS60256707A JP S60256707 A JPS60256707 A JP S60256707A JP 60107069 A JP60107069 A JP 60107069A JP 10706985 A JP10706985 A JP 10706985A JP S60256707 A JPS60256707 A JP S60256707A
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furnace
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fan
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
    • F23C5/08—Disposition of burners
    • F23C5/32—Disposition of burners to obtain rotating flames, i.e. flames moving helically or spirally

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イアエアを導入する方法に関する。
ある量の燃料を燃焼するには、ある定まった量の空気を
理論的に必要とする。この完全な一致関係を化学量論的
燃焼と称する。しかし、実際には、余分な空気がなけれ
ば、ある限られた空間内、例えば蒸気発生装置の炉の中
の可燃性物のすべてを燃焼することはできない。
この余分な空気を使用すると、特に炉内の仮想円の接続
方向に燃料を導入するぐう内燃焼式の微粉炭燃焼炉にお
いては、幾つかの問題を生ずる。
すなわち、この余分な空気は、望ましくないＮＯｘの生
成に使用される酸素をつくる。ＮＯＸは高温できわめて
容易に発生する。しかし、炉内のバーナ高さ位置よりも
上の位置から、オーバファイアエアとしての余分な空気
を炉内に入れ＼ば、このＮＯｘの生成を最小にすること
ができる。
しかして、ぐう角燃焼では、多数の流れのパターンがあ
り、これらは回転する火球のため炉の側壁に燃焼生成物
又は不純物である固体を刺着せしめる。更に、炉を出る
排ガスに温度の不均衡が生じるが、これも燃料のぐう角
燃焼に上り生ぜしめられる火球の回転流れに原因してい
る。
本発明は、このような従来の問題を解決するためになさ
れたもので、オーバファイアエアをぐう１　自燃焼炉に
注入するのに、オーバファイアエアを燃料の燃焼により
つくられる火球の回転とは反対の回転方向に注入し、こ
れにより火球の回転をはとんどなくして、炉を出る排ガ
スの流れを実質的に直線流れとするようにしている。
また、本発明は、このように炉を出る排ガス流れを実質
的に直線流れとするために燃焼している燃料すなわち火
球の回転とは反対の方向でかつ仮想円の接線方向にオー
バファイアエアを導入するようにしたぐう自燃焼炉の微
粉炭燃焼のためのオーバファイアエア導入方法において
、すでに使用されている低圧空気と高圧空気とを組合せ
てオーバファイアエアとして導入し、これにより火球の
回転を抑制するに足りるだけの量と圧力の空気を供給す
るのに特別のファンを必要としないようにしている。
以下添付図面を参照して本発明の一実施例について詳述
する。
第１図において、参照符号１ｏは蒸気発生装置の垂直炉
を示す。微粉炭は、粉砕ミル１２から炉１０へ供給され
る。すなわち、微粉炭は、高圧空　・、ｔ′（ 気流れにのせられ、ダクト１４を通して火炉１０へ運ば
れる。この炉における微粉炭の燃焼により生じた燃焼ガ
スの熱の大部分を使って、蒸気を発生し、過熱する。燃
焼ガスは、それから、炉１０を出て、その後後方通路１
６の中に配置されている熱交換面（図示せず）を横切っ
て大気へ排出される。
この大気への排出の前に、しかし、燃焼ガスは熱交換器
である空気予熱器１８を通る。この空気予熱器において
、排ガスはファン２０により供給されてくる空気を加熱
する。通常水柱１３センチメートル（５インチ）程度の
低■圧力であるこの方口熱された空気の大部分はダクト
２４を通して炉１０へ進む。また、ダクト２４内を流れ
る空気の他の一部分は、高圧ファン２８が介装されてい
るダクト２６を通して流れる。この空気流れは、粉砕ミ
ル１２に入り、この粉砕ミルで微粉炭をのせ、そして炉
１０へ運ぶ。ファン２８は、ダクト２６内を流れる空気
の圧力を水柱９０センチメートル（３５インチ）程度の
圧力に高める。更に、ダクト２４内を流れる低圧の空気
の残りの部分は、ダクト３０を通して流れ、それからオ
ーバファイアエアとして参照符号３２で示す高位置から
炉１０に入る。同様に、ダクト２６内を流れる空圧空気
の一部分も、ダクト３４を通して流れ、それからオーバ
ファイアエアとして高位置３２から炉１０内に注入され
る。
第２−４図は、第１図における炉１０への燃料（微粉炭
）と空気との注入の詳細を示している。
まず、第２及び３図に示すように、高圧空気流れにのせ
られた微粉炭は、炉１０の四隅の各々に配置されている
複数のノズル３６を通し炉１０に注入される。これらの
ノズル３６は炉中心の仮想円の接線方向に燃料を向け、
その燃焼により発生した火球は第３図に最もよ（示すよ
うに時計方向に回転する流れとなって炉内で渦巻ながら
上昇する。炉１０の四隅の各々に配置された他の複数の
ノズル３８を通して、前述したノズル３６の上下位置か
ら炉１０へ低圧空気が注入されるこれらのノズル３８は
、低圧空気を燃焼している燃料がつくっている火球の渦
巻きと同じ渦巻となるように接線方向に向ける。これら
のノズル３８は、ノズル３６と一諸に水平、垂直の両方
に傾くことができ、これによりそのつくられる火球の位
置を負荷調整の目的で望む通りに変えることができるよ
うになっている。
次に、第２及び４図は、オーバファイアエアを炉に注入
する方法を最もよく示している。前述したノズル３６，
３８のバーナの高さ位置よりもいくらか高い位置３２（
第１図参照）において、炉１０の四隅に各々配置されて
いる複数のノズル４０を通して、高圧空気が炉ＩＯに注
入される。また。
この炉の四隅の高位置３２において、前述したノズル４
０の上下に配設されている他の複数のノズル４２を通し
て低圧空気が炉１０に注入される。
これらのノズル４０．４２は炉中心の仮想円の接線方向
に空気流れを向けるが、その向きは前述した上昇する火
球の回転とは反対の方向すなわち第０　２及び４図に示
すように反時計方向とされる。バーナのノズル３６．３
８と同じように、ノズル４０．４２は負荷調整の目的で
、垂直と水平の両方に傾き自在とされている。
これらのノズル４０．４２を通して炉１０に入れるオー
バファイアエアの量と圧力とは、火球の回転を抑制して
火球がほとんど回転しないようにするような大きさに設
定されている。したがって、燃料ガスが炉１０を出て、
第１図に示す後方通路１６に入るとき、燃料ガスは実質
的に直線的に流れる。これにより、後方通路１６の横断
面におけるガスの温度の不均衡を排除することができる
。
もしこのような温度の不均衡があると、例えば熱交換器
（空気予熱器）１８や、後方通路１６に配置されている
熱交換面（図示せず）に温度の不均衡問題が生じてしま
う。
一方、典型的なボイラにおいては、化学量論的パ′″′
″”Ｌ　Ｉ、（、／　／ｌ！’　／Ｉ／“０．４２　ｋ
ｍＬ　、　１ｉ’て炉１０に入れられる。　イ しかして、ボイラにおいて、資金の面でも、運転の面で
も、かなりのコストを占めるもの＼１つが、ファンの出
力とファンを駆動する動力である。
この点、本発明匠よれば、低圧ファン２０と高圧ファン
２８との両方の余分のファン出力を利用することにより
、十分な圧力をかけて、十分な量の余分の空気を、オー
バファイアエアを供給するための別のファンを必要とす
ることなしに、オーバファイアエアとして、炉１０に供
給することができる。すなわち、オーバファイアエアの
約イは高圧ファン２８により、また約４は低圧ファン２
０によりそれぞれ炉１０に供給される。そして、これら
２つの空気流れが、炉１０内の上方区域に流れ込むと混
合し、炉内を上昇する火球の回転を抑制して火球がほと
んど回転しないようにするのに十分な量と圧Ｊし気流れ
を形成する。
以上詳述した説明から明らかなように、本発明によるぐ
５角燃焼式の微粉炭燃焼炉への空気供給システムによれ
ば、次のような効果が得られる。
（１）バーナの高さ位置で化学量論的燃焼を行なうこと
によりＮＯｘの生成を抑制し、そして壁面へのスラッギ
ングを減少することができる。
（２）オーバファイアエアの十分な混合が、上昇火球に
より生ぜしめられる。これはオーバファイアエアを火球
の回転方向とは反対の方向に導入することによるもので
あって、これにより未燃焼燃料の十分な第２段階の燃焼
が生じる。
（３）火球の回転とは反対の方向にオーバファイアエア
を導入することにより、オーバファイアエアの導入高さ
よりも高い炉壁へのデポジットを減少し、また炉を出る
排気ガスの温度不均衡を排除することができる。
（４）既存のファンの余分の出力を利用することにより
、オーバファイアエアを、その特別の供給ファンを必要
とすることな１〜に、炉に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による蒸気発生装置の一例な示る。 １０・・蒸気発生装置の炉、１２・・粉砕ミル、１６・
・後方通路、１８・・突気予熱器、２ｏ・・低圧ファン
、２８・・高圧ファン、３６・・燃料）　／（／ｌ／、
３　ｓ　ロ自燃ｍ用空気ノズル、４０．４２・・オーバ
ファイアエアノズル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 微粉炭を燃焼する、横断面が実質的に矩形の画直炉と、
    この炉の上方部分に接続され、炉からの燃焼ガスを排出
    する後方通路と、燃焼ガスが燃焼空気へ熱を与える熱交
    換器と、この熱交換器へ空気を供給する第１のダクトと
    、この第１のダクトに設けられ、低圧空気を前記熱交換
    器へ供給する第１のファンと、前記炉の四隅の各々に配
    置され、炉中心の仮想円の接線方向に炉内へ微粉炭を注
    入して、炉内を上昇する火球なつくる第１のノズル手段
    と、この第】のノズル手段へ前記熱交換器から低圧空気
    を運ぶ第２のダクトと、石炭を粉砕する粉砕ミルと、入
    口が前記第２のダクトに接続されているとともに出口が
    前記粉砕ミルに接続されて〜する第３のダクトと、この
    第３のダクトに設けられ、前記粉砕ミルへ高圧空気を供
    給する第２のファンと、前記粉砕ミルから前記第１のノ
    ズル手段へ微粉炭を高圧空気流れにのせて供給する第４
    のダクトと、前記第１のノズル手段の高さよりも高い位
    置で前記炉の四隅の各々に配置され、前記後方通路に流
    れる燃焼ガスが殆んど回転しないようにするよう前記火
    球の回転方向と反対の方向でかつ、仮想円の接線方向に
    炉内へオーバ７アイアエアを注入する第２のノズル手段
    と、この第２のノズル手段へ前記第２のダクトから低圧
    空気を運ぶ第５の夕“クトと、前記第２のファンの下流
    の点の前記第３のダクトの部分から前記第２のノズル手
    段へ高圧空気を運ぶ第６のダクトとを備えたことを特徴
    とする蒸気発生装置。
JP60107069A 1984-05-21 1985-05-21 蒸気発生装置 Granted JPS60256707A (ja)

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US06/612,114 US4501204A (en) 1984-05-21 1984-05-21 Overfire air admission with varying momentum air streams
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JPS60256707A true JPS60256707A (ja) 1985-12-18
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