KR102551979B1 - 보일러 - Google Patents

보일러 Download PDF

Info

Publication number
KR102551979B1
KR102551979B1 KR1020217026029A KR20217026029A KR102551979B1 KR 102551979 B1 KR102551979 B1 KR 102551979B1 KR 1020217026029 A KR1020217026029 A KR 1020217026029A KR 20217026029 A KR20217026029 A KR 20217026029A KR 102551979 B1 KR102551979 B1 KR 102551979B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
burner
sub
air
combustion
steam
Prior art date
Application number
KR1020217026029A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210114501A (ko
Inventor
다카즈미 데라하라
마사후미 모리
류타 나카무라
히데키 아마노
Original Assignee
미쓰비시주코마린마시나리 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쓰비시주코마린마시나리 가부시키가이샤 filed Critical 미쓰비시주코마린마시나리 가부시키가이샤
Publication of KR20210114501A publication Critical patent/KR20210114501A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102551979B1 publication Critical patent/KR102551979B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00—Control systems for steam boilers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/04—Heat supply by installation of two or more combustion apparatus, e.g. of separate combustion apparatus for the boiler and the superheater respectively
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B13/00—Steam boilers of fire-box type, i.e. the combustion of fuel being performed in a chamber or fire-box with subsequent flue(s) or fire tube(s), both chamber or fire-box and flues or fire tubes being built-in in the boiler body
    • F22B13/06—Locomobile, traction-engine, steam-roller, or locomotive boilers
    • 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 
    • F23C1/00—Combustion apparatus specially adapted for combustion of two or more kinds of fuel simultaneously or alternately, at least one kind of fuel being either a fluid fuel or a solid fuel suspended in a carrier gas or air
    • F23C1/08—Combustion apparatus specially adapted for combustion of two or more kinds of fuel simultaneously or alternately, at least one kind of fuel being either a fluid fuel or a solid fuel suspended in a carrier gas or air liquid and gaseous fuel
    • 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 
    • F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
    • F23C6/045—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
    • F23D14/78—Cooling burner parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B21/00—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically
    • F22B21/02—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially straight water tubes
    • F22B21/04—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially straight water tubes involving a single upper drum and a single lower drum, e.g. the drums being arranged transversely
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B21/00—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically
    • F22B21/02—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially straight water tubes
    • F22B21/04—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially straight water tubes involving a single upper drum and a single lower drum, e.g. the drums being arranged transversely
    • F22B21/08—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially straight water tubes involving a single upper drum and a single lower drum, e.g. the drums being arranged transversely the water tubes being arranged sectionally in groups or in banks, e.g. bent over at their ends
    • F22B21/081—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially straight water tubes involving a single upper drum and a single lower drum, e.g. the drums being arranged transversely the water tubes being arranged sectionally in groups or in banks, e.g. bent over at their ends involving a combustion chamber, placed at the side and built-up from water tubes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Gas Burners (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)

Abstract

대용량의 주버너가 동작하고 있을 때에 소용량의 부버너가 비동작으로 되어 있는 경우에도 부버너를 냉각시킬 수 있는 보일러를 제공한다. 연소실 (24) 을 형성하는 연소 용기 (11) 와, 연소 용기 (11) 에 형성된 주버너와, 연소 용기 (11) 에 형성되고, 주버너에 의해 형성되는 화염의 하류측에 형성됨과 함께 주버너보다 소용량으로 된 부버너 (13) 와, 부버너 (13) 를 수용함과 함께 연소 용기 (11) 에 장착된 부버너용 풍상 (40) 과, 부버너용 풍상 (40) 에 공기를 공급하는 부버너용 공기 팬 (44) 과, 부버너용 공기 팬 (44) 을 제어하는 제어부를 구비하고 있다. 제어부는, 주버너의 동작시이고 또한 부버너 (13) 의 비동작시에, 연소 용기 (11) 내의 압력보다 부버너용 풍상 내 (40) 의 압력이 높아지도록 부버너용 공기 팬 (44) 을 제어한다.

Description

보일러
본 발명은, 보일러에 관한 것이다.
버너에 의해 연소실 내에서 화염을 형성하여, 증기를 생성하는 보일러가 알려져 있다. 하기 특허문헌 1 에는, 선박에 탑재되는 선박용 보일러가 개시되어 있다. 동 문헌에 개시된 보일러는, 대용량의 버너 외에 소용량의 버너를 설치함으로써, 대용량부터 소용량까지 대응할 수 있게 되어 있다.
일본 공개실용신안공보 소57-81999호
선박에 탑재되는 보일러로는, 추진용 프로펠러를 구동시키기 위한 동력원으로서 사용되는 주기 보일러가 있다. 주기 보일러보다 용량이 작은 보일러로서, 선박에 탑재되는 각종 장치를 가동시키거나, 발뢰기를 구동시키는 보조 동력원으로서 사용되는 보조 보일러가 있다.
보조 보일러는, 고부하 기기용의 고압 증기를 생성하기 위한 것과, 저부하 기기용의 저압 증기를 생성하기 위한 것이, 각각 필요하게 되는 경우가 있다. 그 결과, 선박의 설비 점수의 증가를 초래하게 된다. 또한, 보조 보일러는, 승압에 시간을 필요로 하기 때문에, 증기를 기기에 신속하게 공급하기 위해서는, 난기 운전을 계속해 둘 필요도 있다. 이 때문에, 특히 고압 증기를 생성하는 보조 보일러를 난기 운전하는 것에 의한 연료 소비량의 증가가 문제가 된다.
그래서, 특허문헌 1 과 같이 용량이 상이한 버너를 설치함으로써, 대용량부터 소용량까지 대응시켜 고턴 다운화를 도모하는 것을 생각할 수 있다.
그러나, 대용량의 버너의 운전시에는, 소용량의 버너가 정지하고 있어, 대용량의 주버너의 화염의 복사열에 의해 소용량의 부버너가 손상될 우려가 있다.
본 개시는, 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 대용량의 주버너가 동작하고 있을 때에 소용량의 버너를 냉각시킬 수 있는 보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 양태에 관련된 보일러는, 연소실을 형성하는 연소 용기와, 상기 연소 용기에 설치된 주버너와, 상기 연소 용기에 설치되고, 상기 주버너에 의해 형성되는 화염의 하류측에 형성됨과 함께 그 주버너보다 소용량으로 된 부버너와, 상기 부버너를 수용함과 함께 상기 연소 용기에 장착된 부버너용 풍상과, 상기 부버너용 풍상에 공기를 공급하는 공기 공급 수단과, 상기 공기 공급 수단을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 주버너의 동작시이고 또한 상기 부버너의 비동작시에, 상기 공기 공급 수단을 구동한다.
주버너에 의해 형성되는 화염의 하류측에 부버너가 설치되어 있다. 이 때문에, 주버너의 동작시이고 또한 부버너의 비동작시에는, 부버너에 연소용 공기가 공급되고 있지 않으면, 주버너에 의한 화염에 의한 복사열로 부버너가 손상될 우려가 있다. 그래서, 부버너의 비동작시여도, 부버너용 공기 팬으로부터 공기를 공급하도록 하여 부버너를 냉각시키도록 하였다. 또한, 연소 용기 내의 압력보다 부버너용 풍상 내의 압력이 높아지도록 공기를 공급하는 것으로 했기 때문에, 가압 상태에 있는 연소실에 대하여 부버너 및 부버너용 풍상을 시일할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 주버너의 동작시이고 또한 상기 부버너의 비동작시에, 상기 연소 용기 내의 압력보다 상기 부버너용 풍상 내의 압력이 높아지도록 상기 공기 공급 수단을 제어하도록 해도 된다.
본 개시의 일 양태에 관련된 보일러에서는, 상기 부버너를 냉각시키는 냉각 증기를 공급하는 냉각 증기 공급부를 구비하고 있다.
또한 냉각 증기를 공급하는 것으로 했기 때문에, 복사열에 의한 부버너의 손상을 억제할 수 있다.
본 개시의 일 양태에 관련된 보일러에서는, 상기 부버너는, 연소용 연료로서 기름 연료를 상기 연소실에 분사하는 기름 분사 노즐을 구비하고 있고, 상기 기름 분사 노즐은, 상기 냉각 증기 공급부의 일부로 되어 있다.
부버너의 기름 분사 노즐은, 비동작시에는 기름이 공급되는 경우는 없기 때문에, 기름 분사 노즐을 냉각 증기 공급부의 일부로 하고, 기름 분사 노즐로부터 냉각 증기를 공급하는 것으로 하였다. 기름 분사 노즐은, 부버너의 선단으로부터 연소실 내를 향하여 냉각 증기를 분사하기 때문에, 부버너를 복사열로부터 효과적으로 보호할 수 있다.
본 개시의 일 양태에 관련된 보일러에서는, 상기 부버너용 풍상 내에, 상기 냉각 증기 공급부의 일부로서 증기 공급 노즐이 형성되어 있다.
부버너용 풍상 내에, 냉각 증기 공급부의 일부로서 증기 공급 노즐을 형성하는 것으로 하였다. 이로써, 부버너용 풍상 내에 수용된 부버너를 냉각시킬 수 있다. 또한, 부버너의 연료 노즐과는 별도로 냉각 증기를 공급하는 경로를 형성할 수 있기 때문에, 부버너의 동작에 관계없이 냉각 증기를 공급할 수 있다.
증기 공급 노즐로는, 예를 들어, 부버너를 둘러싸는 링 형상의 노즐로 된 증기 링 노즐로 할 수 있다.
본 개시의 일 양태에 관련된 보일러에서는, 상기 부버너는, 연소용 연료로서 가스 연료를 상기 연소실에 분사하는 가스 분사 노즐을 구비하고 있고, 상기 가스 분사 노즐은, 상기 냉각 증기 공급부의 일부로 되어 있다.
부버너는, 기름 연료에 더하여 가스 연료도 사용할 수 있도록 가스 분사 노즐을 구비하고 있다. 가스 분사 노즐을 냉각 증기 공급부의 일부로 하고, 가스 분사 노즐로부터 냉각 증기를 공급하는 것으로 하였다. 가스 분사 노즐은, 부버너의 선단으로부터 연소실 내를 향하여 냉각 증기를 분사하기 때문에, 부버너를 복사열로부터 효과적으로 보호할 수 있다.
본 개시의 일 양태에 관련된 보일러에서는, 상기 냉각 증기 공급부는, 상기 주버너에 의해 형성된 화염의 하류측을 향하여 냉각 증기를 공급한다.
주버너의 화염의 하류측에 증기를 공급함으로써, 화염 온도를 저하시켜 서멀 NOx 를 저감시킬 수 있다.
본 개시의 일 양태에 관련된 보일러에서는, 상기 주버너를 수용함과 함께 상기 연소 용기에 장착된 주버너용 풍상과, 상기 주버너용 풍상에 공기를 공급하는 주버너용 공기 팬과, 상기 주버너용 공기 팬으로부터 상기 부버너용 풍상에 공기를 공급하는 공기 공급관을 구비하고 있다.
주버너용 공기 팬으로부터 부버너용 풍상에 공기를 공급하는 것으로 하였다. 이로써, 만일, 부버너용 공기 팬이 고장나도, 부버너용 풍상에 냉각 공기를 공급할 수 있다.
또한, 주버너용 공기 팬으로부터 부버너용 풍상으로의 공기 공급은, 제어부에 의해 제어된다. 요컨대, 부버너용 공기 팬이 고장나 있지 않은 경우에는, 공기의 흐름을 멈추도록 제어부가 개폐 밸브 등을 제어한다. 부버너용 공기 팬이 고장난 경우에는, 공기가 흐르도록 제어부가 개폐 밸브 등을 제어한다. 또한, 부버너용 공기 팬의 고장에 한정하지 않고, 부버너용 공기 팬으로부터 공급되는 공기량이 부족한 경우에, 주버너용 팬으로부터 부버너용 풍상에 공기를 공급하도록 해도 된다.
본 개시의 일 양태에 관련된 보일러에서는, 상기 공기 공급 수단의 출구에, 유로를 개폐하는 댐퍼가 형성되어 있다.
공기 공급 수단의 출구에 댐퍼를 설치하는 것으로 하였다. 이로써, 공기 공급 수단이 정지하고 있는 경우에 댐퍼를 닫음으로써, 주버너용 공기 팬으로부터 공기 공급관을 통하여 유도된 공기가 공기 공급 수단측으로 역류하는 것을 방지할 수 있다.
주버너가 동작하고 있을 때에 부버너가 비동작으로 되어 있는 경우에도, 공기 공급 수단으로부터 공기를 공급하도록 했기 때문에, 부버너를 냉각시킬 수 있다.
도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 보일러를 나타낸 종단면도이다.
도 2 는, 도 1 의 A-A 선에 있어서의 횡단면도이다.
도 3 은, 부버너의 개략 구성을 나타낸 횡단면도이다.
도 4 는, 보일러에 대하여 공기 팬을 접속한 상태를 나타낸 측면도이다.
도 5 는, 제 2 실시형태에 관련된 보일러에 적용되는 부버너의 연료유 경로와 증기 경로를 나타낸 개략 구성도이다.
도 6 은, 제 3 실시형태에 관련된 보일러를 나타낸 횡단면도이다.
도 7 은, 도 6 의 증기 링 노즐을 나타낸 정면도이다.
이하에, 본 개시에 관한 실시형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.
[제 1 실시형태]
이하, 본 개시의 제 1 실시형태에 대하여 설명한다.
본 실시형태의 보일러는, 선박에 탑재된 선박용 보일러로서 설명한다. 구체적으로는, 보일러를, 예를 들어 카고 오일 펌프용의 증기 터빈 등을 구동시키기 위한 잡용 증기를 생성하는 보조 보일러로서 사용하는 경우로서 설명한다. 단, 보일러는, 보조 보일러에 한정되지 않고, 예를 들어, 선박의 경우, 항행시의 동력원이 되는 주기 보일러나, 선박에 탑재되어 있는 기계를 가동시키는 보조 보일러로서도 사용할 수 있다. 보일러는, 선박용에 한정되지 않고, 여러 가지 용도의 보일러에 사용할 수 있다.
＜보일러의 전체 구성＞
도 1 에 나타나 있는 바와 같이, 보일러 (10) 는, 연소 용기 (11) 와, 주버너 (12) 와, 부버너 (13) 와, 증발기 (14) 와, 제어부 (15) 를 구비하고 있다.
연소 용기 (11) 는, 상자형 형상으로 되어 있고, 내부에 연소실 (24) 을 형성하고 있다. 연소실 (24) 은, 주버너 (12) 또는 부버너 (13) 의 동작시에는 가압 상태가 된다. 또한, 버너 (12, 13) 의 동작시란 화염을 형성하고 있는 상태를 의미하고, 비동작시란 화염을 형성하고 있지 않은 상태를 의미한다.
연소 용기 (11) 는, 천정부 (11a) 와, 저부 (11b) 와, 전벽부 (11c) (도 2 참조) 와, 후벽부 (11d) (도 2 참조) 와, 1 쌍의 측벽부 (11e, 11f) 를 갖는다. 천정부 (11a) 에는, 가스 출구 (22) 가 형성되어 있다. 저부 (11b) 는, 천정부 (11a) 와 대향하여 형성되어 있다. 전벽부 (11c), 후벽부 (11d) 및 1 쌍의 측벽부 (11e, 11f) 는, 천정부 (11a) 와 저부 (11b) 사이를 접속하도록 연장되어 있다. 천정부 (11a) 와 저부 (11b) 와 전벽부 (11c) 와 후벽부 (11d) 와 측벽부 (11e) 는, 연소실 (24) 을 형성한다. 연소실 (24) 은, 천정부 (11a) 와 저부 (11b) 와 전벽부 (11c) 와 후벽부 (11d) 와 측벽부 (11e) 와 후술하는 프론트 뱅크 튜브 (28) 에 의해 구획되어 구성되어 있다. 연소실 (24) 을 향하여 주버너 (12) 및 부버너 (13) 가 면하고 있다.
연소 용기 (11) 는, 천정부 (11a) 와 저부 (11b) 와 전벽부 (11c) 와 후벽부 (11d) 와 측벽부 (11f) 와 후술하는 증발관 (25) 에 의해 구획된 배기실 (33) 이 설치되어 있다. 배기실 (33) 에는, 가스 출구 (22) 가 연통되어 있다. 연소 용기 (11) 는, 증발기 (14) 및 프론트 뱅크 튜브 (28) 의 높이 방향 (도 1 의 상하 방향) 의 중앙부 부근에, 칸막이 (29) 가 형성되어 있다. 칸막이 (29) 는, 증발기 (14) 및 프론트 뱅크 튜브 (28) 가 배치된 영역에 있어서, 저부 (11b) 와의 사이에서 가스 출구측 통로 (23) 를 형성한다. 가스 출구측 통로 (23) 는, 연소실 (24) 로부터 배기실 (33) 로 주로 흐르는 연소 가스 (G) 의 통로이다.
주버너 (12) 는, 천정부 (11a) 의 측벽부 (11e) 측에서, 가스 출구 (22) 로부터 이간한 위치에 1 개 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서 주버너 (12) 는 1 개로 되어 있지만, 복수여도 된다. 주버너 (12) 는, 연료 공급 라인 및 공기 공급 라인에 접속되어 있다. 주버너 (12) 는, 도시되지 않은 이그나이터를 갖는다. 주버너 (12) 는, 천정부 (11a) 와 저부 (11b) 와 측벽부 (11e) 로 둘러싸인 연소실 (24) 내에서 연료 가스를 연소시켜, 저부 (11b) 측을 향하는 화염 (F1) 을 형성한다.
부버너 (13) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 전벽부 (11c) 에 1 개 설치되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서 부버너 (13) 는 1 개로 되어 있지만, 복수여도 된다. 부버너 (13) 는, 주버너 (12) 와는 상이한 연료 공급 라인 및 공기 공급 라인에 접속되어 있다. 부버너 (13) 는, 주버너 (12) 와는 상이한 도시되지 않은 이그나이터를 갖는다. 부버너 (13) 는, 연소실 (24) 내에서 연료유 및/또는 연료 가스를 연소시켜, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 전벽부 (11c) 로부터 후벽부 (11d) 를 향하는 화염 (F2) 을 형성한다. 부버너 (13) 는, 주버너 (12) 보다 소용량으로 되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 부버너 (13) 의 용량은, 예를 들어, 주버너 (12) 의 용량의 1/5 배 이상 1/3 배 이하로 되어 있다.
부버너 (13) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 부버너용 풍상 (40) 내에 수용되어 있다. 부버너용 풍상 (40) 은, 전벽부 (11c) 로부터 외방으로 돌출되도록 형성되어 있다. 부버너용 풍상 (40) 내에는, 부버너용 공기 (AR1) 가 공급되도록 되어 있다. 부버너용 공기 (AR1) 는, 부버너 (13) 의 연소용 공기로서 사용됨과 함께, 후술하는 바와 같이, 시일 공기나 냉각 공기로서도 사용된다.
부버너 (13) 는, 도 3 에 나타나 있는 바와 같이, 기름 연료를 분사하는 기름 분사 노즐 (13a) 과, 가스 연료를 분사하는 가스 분사 노즐 (13b) 을 구비하고 있다. 기름 분사 노즐 (13a) 은, 부버너 (13) 의 횡단면에 있어서의 중심에 위치하고 있다. 가스 분사 노즐 (13b) 은, 기름 분사 노즐 (13a) 을 중심으로 하여 소정 각도 간격을 두고 복수 형성되어 있다. 기름 분사 노즐 (13a) 및 가스 분사 노즐 (13b) 의 주위는, 부버너용 공기 (AR1) (도 2 참조) 가 흐르는 유로로 되어 있다. 또한, 기름 분사 노즐 (13a) 과 가스 분사 노즐 (13b) 의 개수는, 도 3 에 한정되는 것이 아니고, 기름 분사 노즐 (13a) 이 복수여도 되고, 가스 분사 노즐 (13b) 을 더욱 많이 설치해도 된다.
부버너 (13) 는, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 주버너 (12) 보다 연소 용기 (11) 의 저부 (11b) 측에서, 전벽부 (11c) 에 설치되어 있다. 부버너 (13) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 주버너 (12) 가 형성하는 화염 (F1) 의 하류측인 하단 근방의 위치에 설치되고, 화염 (F1) 의 하단에 공기를 공급 가능하게 되어 있다. 보다 상세하게는, 부버너 (13) 는, 일례로서, 연소실 (24) 의 폭 방향 (도 1 의 좌우 방향) 에 있어서, 측벽부 (11e) 에 형성된 도시되지 않은 월 튜브와 프론트 뱅크 튜브 (28) 의 중앙부에 설치되어 있다. 부버너 (13) 는, 일례로서, 연소실 (24) 의 높이 방향 (도 1 의 상하 방향) 에 있어서, 가스 출구측 통로 (23) 의 중앙부에 설치되어 있다. 또한, 부버너 (13) 는, 측벽부 (11e) 에 형성된 도시되지 않은 월 튜브와 프론트 뱅크 튜브 (28) 의 중앙부 근방에 설치되어도 되고, 가스 출구측 통로 (23) 의 중앙부 근방에 설치되어도 된다.
증발기 (14) 는, 복수의 증발관 (25) 이 다발형으로 된 증발관군에 의해 구성되어 있다. 복수의 증발관 (25) 은, 연소 용기 (11) 내에서 주버너 (12) 의 연료 가스 분출 방향을 따라 배치된다. 복수의 증발관 (25) 은, 하단부가 저부 (11b) 에 지지된 물 드럼 (26) 에 연결되고, 상단부가 천정부 (11a) 에 지지된 증기 드럼 (27) 에 연결되어 있다. 증발기 (14) 는, 일부의 증발관 (25) 이 전벽부 (11c) 측으로 굴곡되어 배치됨으로써, 프론트 뱅크 튜브 (28) 로서 배치된다.
보일러 (10) 는, 주버너 (12) 및 부버너 (13) 로부터 가스 출구 (22) 를 향하여, 연소실 (24), 프론트 뱅크 튜브 (28), 증발기 (14), 배기실 (33) 이 이 순서로 배치되어 있다. 또한, 연소 용기 (11) 의 각 벽면에는, 열 교환기로서의 도시되지 않은 월 튜브 (노벽 관) 가 복수 형성되어 있다. 증발기 (14) 와 프론트 뱅크 튜브 (28) 사이에, 증기 드럼 (27) 내의 증기를 과열하여 과열 증기를 생성하기 위한 과열기가 설치되어도 된다.
보일러 (10) 는, 주버너 (12) 또는 부버너 (13) 가 연소실 (24) 에 연료를 분사하여 연소시킴으로써 화염 (F1) 또는 화염 (F2) 이 형성되고, 연소 가스 (G) 가 생성된다. 생성된 연소 가스 (G) 는, 연소 용기 (11) 의 측벽부 (11e) 측으로부터 측벽부 (11f) 측으로 유동한다. 이 때, 연소 가스 (G) 는, 연소실 (24) 로부터 프론트 뱅크 튜브 (28) 가 배치된 영역, 증발기 (14) 가 배치된 영역을 순차적으로 통과하여 배기실 (33) 에 이른다. 연소 가스 (G) 는, 주로 칸막이 (29) 에 의해 단락지어진 도 1 에 있어서의 하측의 영역, 즉 가스 출구측 통로 (23) 를 통하여 프론트 뱅크 튜브 (28), 증발기 (14) 를 통과한다. 그리고, 연소 가스 (G) 는, 주로, 배기실 (33) 에 있어서 칸막이 (29) 에 의해 단락지어진 도 1 에 있어서의 상측의 영역으로 방향을 바꾸어 흘러, 다시 증발기 (14) 를 통과하여, 가스 출구 (22) 에 이른다. 프론트 뱅크 튜브 (28) 와, 증발기 (14) 는, 각각 열 교환기이고, 연소 가스 (G) 가 통과할 때에 연소 가스 (G) 와의 사이에서 열 교환을 실시하여, 이 연소 가스 (G) 의 열을 회수하여 내부로 유통하는 물이나 증기 (열매) 의 온도를 상승시킨다.
프론트 뱅크 튜브 (28) 는, 연소 용기 (11) 에 있어서의 주버너 (12) 및 부버너 (13) 측, 요컨대, 연소 용기 (11) 내의 온도가 높은 영역에 배치되어 있다. 프론트 뱅크 튜브 (28) 는, 물 드럼 (26) 및 증기 드럼 (27) 에 연결되어 있고, 내부에 물이나 증기가 유통되고 있다. 프론트 뱅크 튜브 (28) 는, 연소 가스 (G) 와 물이나 증기의 열 교환으로 연소 가스 (G) 의 열을 회수함으로써, 물이나 증기의 온도를 상승시키고, 연소 가스 (G) 의 온도를 저하시킨다.
증발기 (14) 는, 복수의 증발관 (25) 을 갖고, 연소 용기 (11) 에 있어서의 프론트 뱅크 튜브 (28) 보다 가스 출구 (22) 측에 배치되어 있다. 증발기 (14) 는, 프론트 뱅크 튜브 (28) 가 배치된 영역을 통과한 연소 가스 (G) 가 통과한다. 증발기 (14) 는, 복수의 증발관 (25) 의 각 단부에 물 드럼 (26) 과 증기 드럼 (27) 이 각각 연결되어 있고, 각 증발관 (25) 내에 물이나 증기가 유통하고 있다. 증발기 (14) 는, 물 드럼 (26) 으로부터 각 증발관 (25) 을 통과하여 증기 드럼 (27) 으로 유동할 때, 연소 가스 (G) 와 물이나 증기의 열 교환으로 연소 가스 (G) 의 열을 회수함으로써, 물이나 증기의 온도를 상승시키고, 연소 가스 (G) 의 온도를 저하시킨다. 즉, 연소 가스 (G) 에 의해 각 증발관 (25) 내의 물이나 증기가 가열됨으로써, 증기만이 상승하여 증기 드럼 (27) 에 이른다.
증발기 (14) 를 통과한 연소 가스 (G) 는, 열이 회수되어 온도가 저하하여 배기실 (33) 에 이르고, 배기 가스 (연소 가스 (G)) 가 되어 가스 출구 (22) 로부터 외부로 배출된다.
연소 용기 (11) 와 풍상 (40) 에는, 각각, 도시되지 않은 압력 센서가 설치되어 있다. 각 압력 센서의 출력은, 제어부 (15) 에 송신된다.
제어부 (15) 는, 상기 서술한 주버너 (12) 나 부버너 (13) 등, 보일러의 동작을 제어한다. 제어부는, 예를 들어, CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체 등으로 구성되어 있다. 그리고, 각종 기능을 실현하기 위한 일련의 처리는, 일례로서, 프로그램의 형식으로 기억 매체 등에 기억되어 있고, 이 프로그램을 CPU 가 RAM 등에 판독하여, 정보의 가공·연산 처리를 실행함으로써, 각종 기능이 실현된다. 또한, 프로그램은, ROM 이나 그 밖의 기억 매체에 미리 인스톨해 두는 형태나, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체에 기억된 상태로 제공되는 형태, 유선 또는 무선에 의한 통신 수단을 통하여 배신되는 형태 등이 적용되어도 된다. 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체란, 자기 디스크, 광 자기 디스크, CD-ROM, DVD-ROM, 반도체 메모리 등이다.
＜부버너 (13) 의 냉각 구조＞
다음으로, 도 4 를 사용하여, 부버너 (13) 의 냉각 구조에 대하여 설명한다.
부버너용 풍상 (40) 에는, 부버너용 공기 덕트 (42) 를 개재하여, 부버너용 공기 팬 (44) 이 접속되어 있다. 부버너용 공기 팬 (44) 에 의해, 부버너용 공기 (AR1) (도 2 참조) 가 부버너용 풍상 (40) 내에 공급된다. 부버너용 공기 팬 (44) 의 기동 및 정지는, 제어부 (15) (도 1 참조) 에 의해 제어된다. 또한, 제어부 (15) 에 의해 부버너용 공기 팬 (44) 의 회전 수를 제어하여 공기 유량을 조정하도록 해도 된다.
부버너용 공기 팬 (44) 의 출구에는, 유로를 개폐하는 댐퍼 (46) 가 설치되어 있다. 댐퍼 (46) 의 개폐는, 제어부 (15) 의 지령에 의해 제어된다. 댐퍼 (46) 의 하류측이고 또한 부버너용 공기 덕트 (42) 의 도중 위치에는, 공기 공급관 (48) 의 일단이 접속되어 있다. 공기 공급관 (48) 의 타단은, 주버너용 공기 덕트 (50) 의 도중 위치에 접속되어 있다. 공기 공급관 (48) 에는, 개폐 밸브 (49) 가 형성되어 있다. 개폐 밸브 (49) 는, 제어부 (15) 에 의해 제어된다.
주버너용 공기 덕트 (50) 의 상류단에는, 주버너용 공기 팬 (52) 이 접속되어 있다. 주버너용 공기 팬 (52) 의 기동 및 정지는, 제어부 (15) (도 1 참조) 에 의해 제어된다. 또한, 제어부 (15) 에 의해 주버너용 공기 팬 (52) 의 회전 수를 제어하여 공기 유량을 조정하도록 해도 된다.
주버너용 공기 덕트 (50) 의 하류단에는, 주버너용 풍상 (54) 이 접속되어 있다. 주버너용 풍상 (54) 내에, 주버너 (12) (도 1 참조) 가 수용되어 있다. 주버너용 풍상 (54) 에 공급된 공기가, 주버너 (12) 의 연소용 공기로서 사용된다.
＜보일러 (10) 의 운전 방법＞
다음으로, 보일러 (10) 의 운전 방법에 대하여 설명한다. 제어부 (15) 는, 보일러 (10) 에서 생성된 증기의 이용처의 부하에 따라, 주버너 (12) 및 부버너 (13) 에 의한 연소를 조정하여, 보일러 (10) 의 운전 부하를 조정한다.
제어부 (15) 는, 예를 들어 카고 오일 펌프용의 증기 터빈을 구동하지 않는 경우와 같이 소정치 미만의 저부하가 요구되었을 경우, 주버너 (12) 를 동작시키지 않고 비동작으로 한다. 즉 주버너 (12) 에 의한 연소는 실시되지 않는다. 이 때, 보일러 (10) 는, 부버너 (13) 에 의해 난기 운전된다. 제어부 (15) 는, 부버너 (13) 만을 동작시켜 연료유 및/또는 연료 가스를 연소시킨다. 이로써, 고용량의 주버너 (12) 를 사용하지 않고 소용량의 부버너 (13) 로 보일러 (10) 를 난기 운전시켜 연료 소비를 억제하면서, 예를 들어 증기 터빈의 구동이 필요하게 되었을 경우 등에는 주버너 (12) 를 동작시켜 신속하게 보일러 (10) 로부터 증기를 공급할 수 있다.
제어부 (15) 는, 예를 들어 카고 오일 펌프용의 증기 터빈의 구동이 필요하게 되었을 경우와 같이 소정치 이상의 고부하가 요구되었을 경우, 증기 터빈의 부하의 증가 (보일러 (10) 에 요구되는 운전 부하의 증가) 에 따라, 주버너 (12) 로의 연료유 및/또는 연료 가스의 공급량을 서서히 증가시킨다. 이와 같이, 제어부 (15) 는, 주버너 (12) 만을 사용하여 연소를 실시할 때, 부버너 (13) 를 냉각시키도록 부버너용 공기 팬 (44) 으로부터 공기를 공급시킨다. 이 때, 부버너 (13) 에는 연료유 및 연료 가스는 공급되지 않는다. 제어부 (15) 는, 연소 용기 (11) 내의 압력보다 부버너용 풍상 (40) 내의 압력이 높아지도록 부버너용 공기 팬 (44) 을 제어한다.
부버너용 풍상 (40) 에 공급된 공기는, 부버너 (13) 를 냉각시킨 후, 주버너 (12) 에 의해 형성되는 화염 (F1) 의 하단 근방으로 공급된다. 그 결과, 화염 (F1) 의 하단 근방에 있어서 화염이 냉각됨으로써, 주버너 (12) 에 의한 연소의 NOx 생성량이 저감된다.
＜부버너용 공기 팬 (44) 의 고장시의 동작＞
부버너용 공기 팬 (44) 이 고장나 부버너용 풍상 (40) 에 공기를 공급할 수 없는 경우에는, 이하의 동작을 실시한다.
제어부 (15) 가 부버너용 공기 팬 (44) 의 고장을 검출하면, 제어부 (15) 는, 공기 공급관 (48) 에 형성한 개폐 밸브 (49) 를 전체 닫힘으로부터 전체 열림으로 동작시킨다. 이로써, 주버너용 공기 팬 (52) 으로부터 공급되는 공기의 일부가, 공기 공급관 (48) 및 부버너용 공기 덕트 (42) 를 통하여, 부버너용 풍상 (40) 으로 공급된다. 이 때, 제어부 (15) 는, 댐퍼 (46) 를 전체 열림으로부터 전체 닫힘으로 동작시킨다. 이로써, 공기가 부버너용 공기 팬 (44) 으로 역류하는 것이 방지된다. 또한, 부버너용 공기 팬 (44) 의 고장은, 팬 회전 수를 모니터하는 것 등에 의해 검지할 수 있다.
본 실시형태에 의하면, 이하의 작용 효과를 발휘한다.
주버너 (12) 에 의해 형성되는 화염 (F1) 의 하류측에 부버너 (13) 가 설치되어 있다. 이 때문에, 주버너 (12) 의 동작시이고 또한 부버너 (13) 의 비동작시에는, 부버너 (13) 에 연소용 공기가 공급되고 있지 않으면, 주버너 (12) 에 의한 화염 (F1) 에 의한 복사열로 부버너 (13) 가 손상될 우려가 있다. 그래서, 부버너 (13) 의 비동작시여도, 부버너용 공기 팬 (44) 으로부터 공기를 공급하도록 하여 부버너 (13) 를 냉각시키도록 하였다. 또한, 연소 용기 (11) 내의 압력보다 부버너용 풍상 (40) 내의 압력이 높아지도록 공기를 공급하는 것으로 했기 때문에, 가압 상태에 있는 연소실 (24) 에 대하여 부버너 (13) 및 부버너용 풍상 (40) 을 시일할 수 있다. 이로써, 부버너용 풍상 (40) 내의 압력이 연소 용기 (11) 내의 압력보다 낮은 경우, 주버너 (12) 의 연소 가스가 부버너 (13) 에 침입 (역류) 할 우려를 회피할 수 있다.
공기 공급관 (48) 을 사용하여, 주버너용 공기 팬 (52) 으로부터 부버너용 풍상 (40) 에 공기를 공급하는 것으로 하였다. 이로써, 만일, 부버너용 공기 팬 (44) 이 고장 나도, 부버너용 풍상 (40) 에 냉각 공기를 공급할 수 있다.
또한, 부버너용 공기 팬 (44) 의 고장에 한정하지 않고, 부버너용 공기 팬 (44) 으로부터 공급되는 공기량이 부족한 경우에, 주버너용 공기 팬 (52) 으로부터 부버너용 풍상 (40) 에 공기를 공급하도록 해도 된다.
부버너용 공기 팬 (44) 의 출구에 댐퍼 (46) 를 형성하는 것으로 하였다. 이로써, 부버너용 공기 팬 (44) 이 정지하고 있는 경우에 댐퍼 (46) 를 닫음으로써, 주버너용 공기 팬 (52) 으로부터 공기 공급관 (48) 을 통하여 유도된 공기가 부버너용 공기 팬 (44) 측으로 역류하는 것을 방지할 수 있다.
[제 2 실시형태]
다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 대하여 설명한다. 본 실시형태는, 제 1 실시형태에 더하여, 증기를 사용하여 부버너 (13) 를 냉각시키는 구성을 구비하고 있는 점에서 상이하다. 따라서, 이하에서는, 제 1 실시형태에 대하여 상이한 구성에 대하여 설명한다.
도 5 에는, 부버너 (13) 에 형성한 기름 분사 노즐 (13a) (도 3 참조) 에 연료유를 공급하는 계통이 나타나 있다. 기름 분사 노즐 (13a) 에는, 연료유 공급 경로 (60) 와, 증기 공급 경로 (냉각 증기 공급부) (62) 가 접속되어 있다.
연료유 공급 경로 (60) 의 상류측에는, 도시되지 않은 기름 탱크 및 기름 공급 펌프가 접속되어 있다. 연료유 공급 경로 (60) 에는, 제어 밸브 (64) 가 형성되어 있다. 제어 밸브 (64) 는, 제어부 (15) 에 의해 제어된다.
증기 공급 경로 (62) 의 상류측에는, 도시되지 않은 증기원이 접속되어 있다. 증기 공급 경로 (62) 는, 아토마이즈 증기 공급 경로 (62a) 와, 퍼지 증기 공급 경로 (62b) 로 분기되어 있다.
아토마이즈 증기 공급 경로 (62a) 는, 기름 분사 노즐 (13a) 에 접속되어 있다. 아토마이즈 증기 공급 경로 (62a) 에는, 제어부 (15) 에 의해 제어되는 제어 밸브 (66) 및 역지 밸브 (67) 가 형성되어 있다. 아토마이즈 증기 공급 경로 (62a) 로부터 공급되는 증기는, 본래적으로는, 연료유를 아토마이즈하기 위해서 사용된다. 단, 본 실시형태에서는, 냉각 증기로서 사용할 수 있게 되어 있다.
퍼지 증기 공급 경로 (62b) 의 하류단은, 연료유 공급 경로 (60) 에 접속되어 있다. 퍼지 증기 공급 경로 (62b) 에는, 제어부 (15) 에 의해 제어되는 제어 밸브 (68) 및 역지 밸브 (69) 가 형성되어 있다. 퍼지 증기 공급 경로 (62b) 로부터 공급되는 증기는, 본래적으로는, 연료유가 흐르는 경로를 증기로 퍼지하기 위해서 사용된다. 단, 본 실시형태에서는, 냉각 증기로서 사용할 수 있게 되어 있다.
본 실시형태에 의한 부버너 (13) 의 증기 냉각은, 이하와 같이 실시된다.
연료유 공급 경로 (60) 의 제어 밸브 (64) 가 닫힘이 되어 연료유의 공급이 정지되면, 부버너 (13) 가 비동작이 된다. 이 때, 주버너 (12) 가 동작시로 되어 있는 경우, 제어부 (15) 는, 증기 공급 경로 (62) 를 사용하여 기름 분사 노즐 (13a) 로부터 증기를 분사시킨다. 구체적으로는, 아토마이즈 증기 공급 경로 (62a) 의 제어 밸브 (66) 를 열림으로 함과 함께, 퍼지 증기 공급 경로 (62b) 의 제어 밸브 (68) 를 열림으로 하여, 증기를 기름 분사 노즐 (13a) 로 유도한다. 기름 분사 노즐 (13a) 로부터 증기가 분무됨으로써, 연소실 (24) 내에서 형성된 화염 (F1) 으로부터 방사되는 복사열로부터 부버너 (13) 를 보호한다.
기름 분사 노즐 (13a) 의 선단부로부터 방사상 (갓형) 으로 냉각 증기를 분무함으로써, 기름 분사 노즐 (13a) 에 장착된 스월러나 가스 노즐 등의, 주버너 (12) 의 화염의 복사열에 의해 손상되기 쉬운 지점을 냉각 증기로 차단할 수 있어, 보다 효과적으로 부버너 (13) 를 보호할 수 있다.
본 실시형태에 의하면, 이하의 작용 효과를 발휘한다.
부버너 (13) 의 기름 분사 노즐 (13a) 은, 비동작시에는 기름이 공급되는 경우는 없기 때문에, 기름 분사 노즐 (13a) 을 냉각 증기 공급부의 일부로 하고, 기름 분사 노즐 (13a) 로부터 냉각 증기를 공급하는 것으로 하였다. 기름 분사 노즐 (13a) 은, 부버너 (13) 의 선단으로부터 연소실 (24) 내를 향하여 냉각 증기를 분사하기 때문에, 부버너 (13) 를 복사열로부터 효과적으로 보호할 수 있다.
부버너 (13) 의 기름 분사 노즐 (13a) 로부터 증기를 분사함으로, 주버너 (12) 의 화염 (F1) 의 후류측에 증기를 공급할 수 있다. 이로써, 화염 (F1) 의 온도를 저하시켜 서멀 NOx 를 저감시킬 수 있다. 또한, 만일 화염 (F1) 의 근원에 증기를 공급하면 연료와 공기의 혼합이 저해되어 연소가 불안정하게 된다. 화염 (F1) 의 후류측 (화염 (F1) 의 선단부) 이면 연소 반응은 마지막에 가까워, 많은 공기도 필요 없기 때문에, 연소가 불안정하게 될 우려가 없다.
또한, 기름 분사 노즐 (13a) 로부터 증기를 분사하는 대신에, 또는 기름 분사 노즐 (13a) 로부터 증기를 분사하는 것에 더하여, 부버너 (13) 의 가스 분사 노즐 (13b) (도 3 참조) 로부터 증기를 공급하도록 해도 된다. 이로써, 가스 분사 노즐 (13b) 을 냉각 증기 공급부의 일부로 하여, 가스 분사 노즐 (13b) 로부터 냉각 증기를 공급할 수 있다. 가스 분사 노즐 (13b) 은, 부버너 (13) 의 선단으로부터 연소실 (24) 내를 향하여 냉각 증기를 분사하기 때문에, 부버너 (13) 를 복사열로부터 효과적으로 보호할 수 있다. 또한, 연소실 (24) 내로 돌출된 가스 분사 노즐 (13b) 을 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
[제 3 실시형태]
다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 대하여 설명한다. 본 실시형태는, 제 1 실시형태에 더하여, 증기를 사용하여 부버너 (13) 를 냉각시키는 구성을 구비하고 있는 점에서 상이하다. 따라서, 이하에서는, 제 1 실시형태에 대하여 상이한 구성에 대하여 설명한다.
도 6 에 나타내는 바와 같이, 부버너용 풍상 (40) 내에, 증기 링 노즐 (증기 공급 노즐) (72) 이 형성되어 있다. 증기 링 노즐 (72) 은, 도시되지 않은 증기원에 접속되어 있고, 증기를 부버너용 풍상 (40) 으로부터 연소실 (24) 내를 향하여 증기를 분사한다. 증기 링 노즐 (72) 은, 도 7 에 나타나 있는 바와 같이, 링상의 파이프를 가지고 있고, 이 파이프에 대하여 복수의 분사공 (72a) 이 소정 간격을 두고 형성되어 있다. 증기 링 노즐 (72) 은, 부버너 (13) 의 기단부를 포위하도록 설치되어 있다.
본 실시형태에 의하면, 이하의 작용 효과를 발휘한다.
부버너용 풍상 (40) 내에, 냉각 증기 공급부의 일부로서 증기 링 노즐 (72) 을 형성하는 것으로 하였다. 이로써, 부버너용 풍상 (40) 내에 수용된 부버너 (13) 를 냉각시킬 수 있다.
또한, 증기 링 노즐 (72) 에 의해, 부버너 (13) 전체에 냉각 증기를 공급할 수 있기 때문에, 스월러나 가스 분사 노즐 (13b) 등의, 주버너 (12) 의 화염에 의해 손상되기 쉬운 지점을 효과적으로 냉각시킬 수 있다. 또한, 증기 주입에 의한 화염 냉각 효과도 광범위하게 및, NOx 저감이 가능해진다.
또한, 부버너 (13) 의 기름 분사 노즐 (13a) 이나 가스 분사 노즐 (13b) 과는 별도로 냉각 증기를 공급하는 경로를 형성할 수 있기 때문에, 부버너 (13) 의 동작에 관계없이 냉각 증기를 공급할 수 있다. 부버너 (13) 의 동작시에 증기를 불어넣음으로써, 부버너 (13) 자체의 NOx 저감이 가능해진다.
또한, 증기 링 노즐 (72) 로부터 증기를 연소실 (24) 내를 향하여 공급함으로써, 주버너 (12) 의 화염 (F1) 의 하류측에 증기를 공급할 수 있다. 이로써, 화염 (F1) 의 온도를 저하시켜 서멀 NOx 를 저감시킬 수 있다.
10 ; 보일러
11 ; 연소 용기
12 ; 주버너
13 ; 부버너
13a ; 기름 분사 노즐
13b ; 가스 분사 노즐
14 ; 증발기
15 ; 제어부
22 ; 가스 출구
24 ; 연소실
26 ; 물 드럼
27 ; 증기 드럼
29 ; 칸막이
33 ; 배기실
40 ; 부버너용 풍상
42 ; 부버너용 공기 덕트
44 ; 부버너용 공기 팬 (공기 공급 수단)
46 ; 댐퍼
48 ; 공기 공급관
49 ; 개폐 밸브
50 ; 주버너용 공기 덕트
52 ; 주버너용 공기 팬
54 ; 주버너용 풍상
60 ; 연료유 공급 경로
62 ; 증기 공급 경로
62a ; 아토마이즈 증기 공급 경로
62b ; 퍼지 증기 공급 경로
64 ; 제어 밸브
66 ; 제어 밸브
67 ; 역지 밸브
68 ; 제어 밸브
69 ; 역지 밸브
72 ; 증기 링 노즐 (증기 공급 노즐)
AR1 ; 부버너용 공기
F1, F2 ; 화염
G ; 연소 가스

Claims (9)

  1. 연소실을 형성하는 연소 용기와,
    상기 연소 용기에 형성된 주버너와,
    상기 연소 용기에 형성되고, 상기 주버너에 의해 형성되는 화염의 하류측에 형성됨과 함께 그 주버너보다 소용량으로 된 부버너와,
    상기 부버너를 수용함과 함께 상기 연소 용기에 장착된 부버너용 풍상과,
    상기 부버너용 풍상에 공기를 공급하는 공기 공급 수단과,
    상기 공기 공급 수단을 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 주버너의 동작시이고 또한 상기 부버너의 비동작시에, 상기 공기 공급 수단을 구동하고,
    상기 부버너를 냉각시키는 냉각 증기를 공급하는 냉각 증기 공급부를 구비하고, 상기 냉각 증기 공급부는, 상기 주버너에 의해 형성된 화염의 하류측을 향하여 냉각 증기를 공급하는, 보일러.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 연소 용기 내의 압력보다 상기 부버너용 풍상 내의 압력이 높아지도록 상기 공기 공급 수단을 제어하는, 보일러.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 부버너는, 연소용 연료로서 기름 연료를 상기 연소실에 분사하는 기름 분사 노즐을 구비하고 있고,
    상기 기름 분사 노즐은, 상기 냉각 증기 공급부의 일부로 되어 있는, 보일러.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 부버너용 풍상 내에, 상기 냉각 증기 공급부의 일부로서 증기 공급 노즐이 형성되어 있는, 보일러.
  6. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 부버너는, 연소용 연료로서 가스 연료를 상기 연소실에 분사하는 가스 분사 노즐을 구비하고 있고,
    상기 가스 분사 노즐은, 상기 냉각 증기 공급부의 일부로 되어 있는, 보일러.
  7. 삭제
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 주버너를 수용함과 함께 상기 연소 용기에 장착된 주버너용 풍상과,
    상기 주버너용 풍상에 공기를 공급하는 주버너용 공기 팬과,
    상기 주버너용 공기 팬으로부터 상기 부버너용 풍상에 공기를 공급하는 공기 공급관을 구비하고 있는, 보일러.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 공기 공급 수단의 출구에, 유로를 개폐하는 댐퍼가 형성되어 있는, 보일러.
KR1020217026029A 2019-02-22 2020-01-08 보일러 KR102551979B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2019-030836 2019-02-22
JP2019030836A JP7292898B2 (ja) 2019-02-22 2019-02-22 ボイラ
PCT/JP2020/000220 WO2020170622A1 (ja) 2019-02-22 2020-01-08 ボイラ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210114501A KR20210114501A (ko) 2021-09-23
KR102551979B1 true KR102551979B1 (ko) 2023-07-05

Family

ID=72144409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217026029A KR102551979B1 (ko) 2019-02-22 2020-01-08 보일러

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3913283B1 (ko)
JP (1) JP7292898B2 (ko)
KR (1) KR102551979B1 (ko)
CN (1) CN113439180B (ko)
DK (1) DK3913283T3 (ko)
WO (1) WO2020170622A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018141585A (ja) * 2017-02-28 2018-09-13 三菱重工業株式会社 ボイラ及びボイラを備えた船舶並びにイナートガスの生成方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5523870A (en) * 1978-08-10 1980-02-20 Babcock Hitachi Kk Burner unit
JPS5747107A (en) * 1980-09-01 1982-03-17 Babcock Hitachi Kk Boiler generating low nox exhaust gas
JPS5781999U (ko) 1980-11-07 1982-05-20
JPS58122804U (ja) * 1982-02-09 1983-08-20 日立造船株式会社 ボイラの燃焼装置
JPS59170601A (ja) * 1983-03-18 1984-09-26 三菱重工業株式会社 ボイラ
JPH0330647Y2 (ko) * 1986-04-16 1991-06-28
JPH01121612A (ja) * 1987-11-05 1989-05-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ボイラ用バーナ装置
US5308239A (en) * 1992-02-04 1994-05-03 Air Products And Chemicals, Inc. Method for reducing NOx production during air-fuel combustion processes
JPH09210325A (ja) * 1996-02-07 1997-08-12 Asahi Chem Ind Co Ltd バーナ装置とバーナ運転方法
JPH09264516A (ja) * 1996-03-28 1997-10-07 Hitachi Zosen Corp 燃料二段供給式低ＮＯｘバーナー
JP2005233483A (ja) * 2004-02-18 2005-09-02 Volcano Co Ltd バーナの燃焼制御方法
US20070224556A1 (en) * 2006-03-10 2007-09-27 Springstead Michael L Diffuser plate for boiler burner feed assembly
JP2008014574A (ja) * 2006-07-06 2008-01-24 Kashima Oil Co Ltd 燃焼方法、加熱方法、及び水蒸気改質炉
CN201193825Y (zh) * 2007-11-26 2009-02-11 单忠民 油气双燃型低NOx燃烧器
JP5022204B2 (ja) * 2007-12-17 2012-09-12 三菱重工業株式会社 舶用ボイラ構造
KR101383859B1 (ko) * 2011-06-27 2014-04-10 강림중공업 주식회사 2-드럼 타입의 선박용 보일러
JP6010489B2 (ja) * 2013-03-12 2016-10-19 三菱日立パワーシステムズ株式会社 熱電可変型コジェネレーションシステム
CN105841183A (zh) * 2016-05-25 2016-08-10 上海华之邦科技股份有限公司 一种降低NOx排放的雾/汽喷射系统
JP6243485B2 (ja) * 2016-07-11 2017-12-06 ボルカノ株式会社 混焼用バーナ装置及びボイラ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018141585A (ja) * 2017-02-28 2018-09-13 三菱重工業株式会社 ボイラ及びボイラを備えた船舶並びにイナートガスの生成方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113439180B (zh) 2023-12-01
JP7292898B2 (ja) 2023-06-19
EP3913283A1 (en) 2021-11-24
KR20210114501A (ko) 2021-09-23
EP3913283B1 (en) 2022-12-28
CN113439180A (zh) 2021-09-24
EP3913283A4 (en) 2022-03-09
DK3913283T3 (da) 2023-01-16
WO2020170622A1 (ja) 2020-08-27
JP2020134069A (ja) 2020-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4765646B2 (ja) ガスタービンの制御方法
EP2083216A1 (en) Pulverized coal boiler
JP2002285861A (ja) ガスタービン入口の空気の水飽和／過飽和システム用制御システム及びガスタービン
JP5665621B2 (ja) 排熱回収ボイラおよび発電プラント
KR102551979B1 (ko) 보일러
JP2942080B2 (ja) ボイラ燃焼量制御装置
CN205208542U (zh) 防干烧蓄水装置及防干烧锅炉
KR102467565B1 (ko) 질소산화물이 저감된 입형 산업용 보일러
KR20180079724A (ko) 순환유동층 보일러 시스템
CN105387441B (zh) 防干烧蓄水装置及防干烧锅炉
KR102370798B1 (ko) 보일러
WO2014181645A1 (ja) 熱交換器の蓄熱機構
JP2004085124A (ja) 過熱低減器
KR102314907B1 (ko) 보일러 및 보일러 시스템 그리고 보일러의 운전 방법
JPH10325686A (ja) 復水器およびその起動方法
JP2000265856A (ja) ハイブリッド燃焼器
JP2005273952A (ja) 減温装置
KR20190110113A (ko) 보일러 및 보일러를 구비한 선박 그리고 이너트 가스의 생성 방법
EP2673565A1 (en) An arrangement for preparation of liquid fuel for combustion and a method of preparing liquid fuel for combustion
JP2005226954A (ja) 燃料油加熱装置
JP3262431B2 (ja) 復水器
KR20240037638A (ko) 선박의 보일러 시스템 및 이를 포함하는 선박
JP5877138B2 (ja) ガスタービン燃焼器およびガスタービン燃焼器の燃料供給方法
KR20220123232A (ko) 스팀 발생기용 제어 장치
JPS6339811B2 (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant