KR20170095974A - 연소 버너 및 보일러 - Google Patents

연소 버너 및 보일러 Download PDF

Info

Publication number
KR20170095974A
KR20170095974A KR1020177019527A KR20177019527A KR20170095974A KR 20170095974 A KR20170095974 A KR 20170095974A KR 1020177019527 A KR1020177019527 A KR 1020177019527A KR 20177019527 A KR20177019527 A KR 20177019527A KR 20170095974 A KR20170095974 A KR 20170095974A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel gas
fuel
nozzle
combustion
combustion burner
Prior art date
Application number
KR1020177019527A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101972247B1 (ko
Inventor
게이고 마츠모토
가즈히로 도모토
유키히로 도미나가
류이치로 다나카
나오후미 아베
Original Assignee
미츠비시 히타치 파워 시스템즈 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 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 filed Critical 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤
Publication of KR20170095974A publication Critical patent/KR20170095974A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101972247B1 publication Critical patent/KR101972247B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • F22B13/02—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 mounted in fixed position with the boiler body disposed upright
    • 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
    • F23C5/10—Disposition of burners to obtain a flame ring
    • F23C5/12—Disposition of burners to obtain a flame ring for pulverulent 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 
    • F23C99/00—Subject-matter not provided for in other groups of this subclass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D1/00—Burners for combustion of pulverulent fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K3/00—Feeding or distributing of lump or pulverulent fuel to combustion apparatus
    • F23K3/02—Pneumatic feeding arrangements, i.e. by air blast
    • 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 
    • F23C2700/00—Special arrangements for combustion apparatus using fluent fuel
    • F23C2700/06—Combustion apparatus using pulverized fuel
    • F23C2700/063—Arrangements for igniting, flame-guiding, air supply in
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36—Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/40—Mixing tubes or chambers; Burner heads
    • F23D11/406—Flame stabilising means, e.g. flame holders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2201/00—Burners adapted for particulate solid or pulverulent fuels
    • F23D2201/20—Fuel flow guiding devices

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)
  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Abstract

연료와 공기를 혼합한 연료 가스를 분출하는 연료 노즐(61)과, 연료 노즐(61)의 외측으로부터 공기를 분출하는 연소용 공기 노즐(62)과, 연료 노즐(61) 속에 배치되고, 연료 가스 흐름에 대해 경사지는 제1 경사면(82a) 및 제1 경사면(82a)의 경사가 종료하는 제1 경사 종료 단을 갖는 제1 부재(71)와, 제1 경사 종료 단보다도 연료 가스 흐름의 하류 측에 배치되고, 연료 가스 흐름에 대해 제1 부재(71) 측으로 경사지는 제2 경사면(84a) 및 제2 경사면(84a)의 경사가 종료하는 제2 경사 종료 단을 갖는 제2 부재(72)를 구비하고 있다.

Description

연소 버너 및 보일러{COMBUSTION BURNER AND BOILER}
본 발명은 연료와 공기를 혼합하여 연소시키는 연소 버너, 이 연소 버너에 의해 발생한 연소 가스에 의해 증기를 생성하는 보일러에 관한 것이다.
종래의 석탄 연소 보일러는 중공 형상을 이루어 연직 방향(鉛直方向)으로 설치되는 화로를 가지며, 이 화로 벽에 복수의 연소 버너가 원주 방향을 따라 배설(配置)되는 동시에 상하 방향으로 복수 단(段)에 걸쳐서 배치되어 있다. 이 연소 버너는, 석탄이 분쇄된 미분탄(연료)과 1차 공기의 혼합 기(混合氣)가 공급되는 동시에 고온의 2차 공기가 공급되고, 이 혼합기와 2차 공기를 화로 속으로 취입(吹入)함으로써 화염을 형성하고, 이 화로 속에서 연소 가능하게 되어 있다. 그리고, 이 화로는, 상부에 연도(煙道)가 연결되고, 이 연도에 배기 가스의 열을 회수하기 위한 과열기(過熱器), 재열기(再熱器), 절탄기(節炭器) 등의 열교환기가 설치되어 있으며, 화로에서의 연소에 의해 발생한 배기 가스와 물 사이에서 열교환이 행해져서 증기를 생성할 수 있다.
이러한 석탄 연소 보일러의 연소 버너로서는, 예를 들어 하기 특허문헌에 기재된 것이 있다. 특허문헌에 기재된 연소 버너는 미분탄과 1차 공기를 혼합한 연료 가스를 취입 가능한 연료 노즐과 이 연료 노즐의 외측으로부터 2차 공기를 취입 가능한 2차 공기 노즐을 설치하는 동시에 연료 노즐의 선단부에서의 축 중심 측에 보염기(保炎器)를 설치함으로써, 이 보염기에 미분탄 농축류를 충돌시켜, 넓은 부하 범위에 있어서 안정하게 낮은 NOx 연소를 가능하게 한다.
일본 공개특허공보 제2012-215362호 일본 공개특허공보 제2012-215363호
상술한 종래의 연소 버너에서는 보염기를 스플리터(splitter) 형상으로 하여 연료 노즐의 선단부에 배치함으로써, 보염기의 하류 측에 재순환 영역을 형성하여 미분탄의 연소를 유지하고 있다. 이 스플리터를 내부에 설치함으로써 보다 공기량이 적은 화염 내부로부터 착화시켜, 화염 외주에서 형성되는 고온 고산소 영역을 저감하여 NOx의 저감을 도모하고 있다. 그런데, 보염기의 전단면이 연료 노즐의 개구부와 연료 가스의 흐름 방향에서의 동일 위치에 배치되어 있기 때문에, 연료 노즐의 개구부에서의 연료 가스의 유속이 높아져서 착화성이나 보염성이 저하할 우려가 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에서는 연료 노즐의 내벽 면과 보염기 사이에 정류 부재(整流部材)를 설치함으로써 유속을 저감시키고 있고, 특허문헌 2에서는 연료 노즐 속을 흐르는 연료 가스를 축심 측으로 인도하는 안내 부재를 설치함으로써 유속을 저감시키고 있다. 그러나 연료 노즐 속에 새로운 부재로서의 안내 부재를 노즐 외주(外周)에 설치함으로써, 연료 노즐이 대형화하여 제조 비용이 증가한다는 문제가 있다. 또한, 특허문헌 2에서는 외주 측에 착화가 일어남으로써, 내부 보염을 저해할 가능성이 있다. 또한, 특허문헌 1에서, 정류 부재를 보염기로서의 기능을 갖게 하고, 짧게 하여 상류 측으로 뺀 것이 기재되어 있지만, 보염기의 외측의 정류 부재를 짧게 하여 상류 측으로 빼기 때문에, 연료 노즐의 외측에서의 보염성이 향상되고, 2차 공기에 의해 고산소 분위기하에 있는 연소 화염의 외주부의 온도가 높아져서 NOx의 발생량이 증가한다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하는 것이며, 내부 보염 성능의 향상을 도모하는 연소 버너 및 보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 관한 연소 버너는 연료와 공기를 혼합한 연료 가스를 분출하는 연료 노즐과, 상기 연료 노즐의 외측으로부터 공기를 분출하는 연소용 공기 노즐과, 상기 연료 노즐 속에 배치되어 연료 가스 흐름에 대해 경사지는 제1 경사면 및 당해 제1 경사면의 경사가 종료하는 제1 경사 종료 단(端)을 갖는 제1 부재와, 상기 제1 경사 종료 단보다도 연료 가스 흐름의 하류 측에 배치되어 연료 가스 흐름에 대해 상기 제1 부재 측으로 경사지는 제2 경사면 및 당해 제 2 경사면의 경사가 종료하는 제2 경사 종료 단을 갖는 제2 부재를 구비하고 있다.
연료 가스 흐름에 대해 경사지는 제1 부재의 제1 경사면에 의해 연료 가스가 편향된 후, 제1 경사면의 경사가 종료하는 제1 경사 종료 단에서 연료 가스 흐름이 박리하므로, 제1 부재의 하류 측에 연료 가스의 재순환 영역이 형성된다. 이 재순환 영역에서 착화되어 화염이 형성됨으로써, 보염이 행해진다. 그리고, 제1 경사 종료 단보다도 연료 가스 흐름의 하류 측에 배치된 제2 부재의 제2 경사면에 의해 연료 가스 흐름이 제1 부재 측으로 편향되어 제1 부재에 의해 형성된 재순환 영역으로 연료 가스를 인도할 수 있다. 이 경우, 제1 부재가 보염기로서 기능하고, 제2 부재가 연료 가스를 안내하는 안내 부재로서 기능한다. 이에 의해, 제1 부재에 의한 보염이 강화된다.
또는, 연료 가스 흐름에 대해 경사지는 제2 부재의 제2 경사면에 의해 연료 가스가 편향된 후, 제2 경사면의 경사가 종료하는 제2 경사 종료 단에서 연료 가스 흐름이 박리하므로, 제2 부재의 하류 측에 연료 가스의 재순환 영역이 형성된다. 이 재순환 영역에서 착화되어 화염이 형성됨으로써, 보염이 행해진다. 그리고, 제2 경사 종료 단보다도 연료 가스 흐름의 상류 측에 배치된 제1 부재의 제1 경사면에 의해 연료 가스 흐름이 제2 부재 측으로 편향되어 제2 부재에 의해 형성된 재순환 영역에 연료 가스를 인도할 수 있다. 이 경우, 제1 부재가 연료 가스를 안내하는 안내 부재로서 기능하고, 제2 부재가 보염기로서 기능한다. 이에 의해, 제2 부재에 의한 보염이 강화된다.
또는, 제1 부재 및 제2 부재가 보염기 및 안내 부재의 양쪽 기능을 갖는 경우도 있다. 이들 기능의 구분 사용은 제1 부재와 제2 부재와의 위치 관계 등에 의해 결정된다. 예를 들어, 제2 부재의 제2 경사면의 연장선 상에 제1 부재에 의해 형성된 재순환 영역이 존재하고 있으면, 제2 부재는 안내 부재의 기능을 갖는 것으로 된다.
또한, 제1 경사면과 제2 경사면을 연료 가스의 흐름 방향에서 다른 위치에 배치함으로써, 제1 경사면 및 제2 경사면에 의해 유로를 점유하는 면적을 연료 가스 흐름 방향으로 벗어나게 하는 것이 가능하므로, 유로 단면적의 감소를 가급적 방지할 수 있고, 연료 노즐을 대형화하지 않고 연료 가스의 유속의 증대를 억제할 수 있다. 이에 의해, 연료 가스의 유속을 연소 속도에 근접하게 함으로써, 화염의 바람에 날림을 억제할 수 있으므로, 보다 안정한 보염이 가능해진다.
이상에 의해, 연료 노즐 속에서 제2 부재보다도 상류 측에 배치된 제1 부재에 의해 연료 노즐의 내측에서 행해지는 내부 보염이 강화되므로, 산소 부족하에서의 환원 연소가 촉진되어 NOx의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 제1 경사면의 경사가 종료하는 제1 경사 종료 단 및 제2 경사면의 경사가 종료하는 제2 경사 종료 단은 경사면을 따라 흐르는 연료 가스의 박리의 기점이 되는 단부를 의미하며, 예를 들어 삼각형 단면의 경사면이 종료하는 단부가 되는 모서리부나, 판상체를 절곡하여 형성된 경사면이 종료하는 판상체의 단부를 의미한다.
또한, 연소용 공기 노즐로부터 분출되는 공기를 연료 가스의 분출 방향을 따르는 직진류(直進流)로 해도 좋다. 이에 의해, 공기가 연료 노즐의 분출 개구부 측으로 흐르기 어려워지고, 연료 노즐에서의 외부 보염을 억제하여 NOx 발생량을 감소할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 태양에 관한 연소 버너에 의하면, 상기 제2 부재는 상기 제1 부재의 양측에 배치된다.
제1 부재의 양측에 제2 부재를 배치함으로써, 제1 부재의 하류 측에 형성된 재순환 영역에 제2 부재로부터 연료 가스가 인도되어 착화 및 보염을 강화할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 태양에 관한 연소 버너에 의하면, 상기 제2 부재는 상기 연료 노즐의 내벽 면으로부터 소정 간격을 두고 상기 연료 노즐의 개구부의 근방에 배치된다.
제2 부재가 연료 노즐의 내벽 면으로부터 소정 간격을 두고 분출 개구부의 근방에 배치됨으로써, 연료 노즐의 내벽 면을 따라 흐르는 연료 가스가 연료 노즐의 외측을 흐르는 연소용 공기와 착화하는 외부 착화를 억제할 수 있어서 NOx 발생량을 감소할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 태양에 관한 연소 버너에 의하면, 상기 제1 부재는 상기 연료 가스의 분출 방향을 적어도 2방향으로 광폭(廣幅)하는 복수의 상기 제1 경사면이 설치되고, 상기 제2 부재는 상기 제1 부재 측만큼 상기 제2 경사면이 설치된다.
연료 가스는 제1 부재의 복수의 제1 경사면에 의해 적어도 2방향으로 넓어져서 재순환 영역을 형성하고, 제2 부재의 제2 경사면에 의해 제1 부재 측만큼 넓어져서 재순환 영역을 형성하는 것으로 되고, 연료 노즐에서의 외부 보염을 억제하여 NOx 발생량을 감소할 수 있다.
또한, 제1 부재는 소정 간격을 두고 병렬로 복수 설치되어도 좋고, 연료 노즐의 중심 축선을 따라 하나 설치되어 있어도 좋다.
또한, 본 발명의 일 태양에 관한 연소 버너에 의하면, 복수의 상기 제1 부재 사이에서, 상기 제1 경사 종료 단보다도 연료 가스 흐름의 하류 측에 배치되고, 연료 가스 흐름에 대해 상기 제1 부재 측으로 경사지는 제3 경사면 및 당해 제 3경사면의 경사가 종료하는 제3 경사 종료 단을 갖는 제3 부재가 배치된다.
제1 부재 사이에, 또한 연료 가스 흐름 하류 측에 제3 부재를 설치함으로써, 제3 부재로부터 제1 부재가 형성하는 재순환 영역으로 연료 가스가 공급됨으로써, 내부 보염 성능을 향상할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 태양에 관한 연소 버너에 의하면, 상기 제1 부재는 연료 가스 흐름 방향을 따라 위치 조정 자유 자재로 설치된다.
제1 부재를 연료 가스 흐름 방향을 따라 위치 조정 자유 자재로 함으로써, 예를 들어 연료의 종류에 대응하여 제1 부재를 연료 가스 흐름 방향의 상류 측 또는 하류 측으로 변경함으로써, 양호한 내부 보염 성능을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 태양에 관한 연소 버너에 의하면, 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재는 연직 방향을 따라 배치되는 동시에 수평 방향으로 소정 간격을 두고 배치된다.
제1 부재 및 제2 부재를 연직 방향을 따라 배치함으로써, 연료 노즐 속을 흐르는 연료 가스에 포함되는 연료가 각각의 부재 상에 퇴적하는 것이 억제되어 보염 성능의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 태양에 관한 연소 버너에 의하면, 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재는 수평 방향을 따라 배치되는 동시에 연직 방향으로 소정 간격을 두고 배치된다.
제1 부재 및 제2 부재를 수평 방향을 따라 배치함으로써, 상하 방향의 외부 착화를 상대적으로 약화시킬 수 있고, 상하로 2차 공기 노즐이 배치되어 있는 경우에는 2차 공기 노즐로부터의 공기에 의한 고온 고산소 영역을 경감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 태양에 관한 연소 버너에 의하면, 상기 연소용 공기 노즐의 외측으로부터 공기를 분출하는 2차 공기 노즐을 가지며, 상기 2차 공기 노즐은 적어도 상기 연료 노즐에서의 상기 제1 부재의 상기 제1 경사면이 경사지는 방향의 양 단(兩端)에 배치된다.
외부 보염을 하지 않는 연료 노즐의 외측을 향해 2차 공기가 분출됨으로써, 이 영역이 산소 과잉 상태로 되어도 NOx 의 발생량이 증가하는 것은 아니며, 화염 외주에도 공기를 공급할 수 있다. 미분탄 등의 석탄 연료의 경우에는 공기 부족으로 되면 황화수소가 발생하여 노벽(爐壁)을 부식할 우려가 있지만, 2차 공기 노즐에 의해 충분한 공기를 화염 외주에 공급할 수 있으므로, 황화수소의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 태양에 관한 연소 버너에 의하면, 상기 연료 노즐의 일 단부로부터 타 단부에 걸쳐서 설치된 정류판(整流板)을 구비하고 있다.
연료 노즐의 일 단부로부터 타 단부에 걸쳐서 정류판이 설치되어 있으므로, 연소 버너의 각도 조정 기능에 의해 연료 노즐이 각도 조정된 경우에, 정류판을 따라 연료 가스를 인도할 수 있어서 소망의 흐름을 얻을 수 있다.
또한, 정류판은 연료 노즐이 각도 조정되는 방향에 대해 교차하는 방향으로 연재(延在)하도록 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 태양에 관한 연소 버너에 의하면, 상기 정류판은 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재의 연료 가스 흐름을 따르는 양 단부에 설치되어 있다.
제1 부재 및 제2 부재의 연료 가스 흐름을 따르는 양 단부에 설치되어 있으므로, 양 정류판으로 협지된 유로에 연료 가스를 인도할 수 있어서 제1 부재 및 제2 부재에 의한 보염 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 태양에 관한 연료 버너에 의하면, 마주 보는 상기 정류판의 간격은 연료 가스 흐름 하류 측 방향을 향해 점차 확대되어 있다.
연료 가스 흐름 하류 측 방향을 향해 마주 보는 정류판의 간격을 점차 확대하는 것으로 했으므로, 제1 부재 및 제2 부재를 흐르는 연료 가스의 유속을 작게 하여 보염 기능을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 태양에 관한 연료 버너에 의하면, 상기 연소용 공기 노즐의 상류 단에 접속되는 미분탄 관(管)을 가지며, 당해 미분탄 관의 선단부가 연료 가스 흐름 하류 측 방향을 향해 유로 단면적이 확대하도록 형성되고, 상기 미분탄 관의 선단부에는 복수의 판 부재가 설치되어 있다.
미분탄 관의 선단부에 복수의 판 부재를 설치함으로써, 각각의 판 부재가 미분탄 관의 선단부에서의 유로를 점유함으로써, 미분탄 관의 선단부의 유로 단면적을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 미분탄 관의 선단부를 흐르는 유속의 저감을 억제할 수 있고, 연료 가스 중의 고체 연료(미분탄)가 미분탄 관의 선단부 또는 연료 노즐의 연료 가스 흐름 상류 측 내부에 퇴적하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 태양에 관한 보일러는 중공 형상을 이루어 연직 방향을 따라 설치되는 화로와, 상기 화로에 배치되는 상기의 어느 하나에 기재된 연소 버너와, 상기 화로의 상부에 배치되는 연도를 갖는다.
또한, 본 발명의 일 태양에 관한 보일러는 상기 화로의 상기 연소 버너 상부에 추가 공기 공급부를 갖는다.
연료 노즐 속의 유로 단면적의 감소를 가급적 막을 수 있고, 연료 노즐을 대형화하지 않고 연료 가스의 유속의 증대를 억제할 수 있다. 이에 의해, 연료 가스의 유속을 연소 속도에 근접하게 함으로써, 화염의 바람에 날림을 억제할 수 있으므로, 보다 안정한 보염이 가능해진다. 그리고, 연료 노즐 속에서 내부 보염이 강화되기 때문에, 산소 부족하에서의 환원 연소가 촉진되어 NOx의 저감을 도모할 수 있다.
도 1은 제1 실시형태의 연소 버너의 정면도이다.
도 2는 연소 버너의 종단면(도 1의 II-II 단면)도이다.
도 3은 제1 실시형태의 석탄 연소 보일러를 나타내는 개략 구성 도이다.
도 4는 연소 버너의 배치 구성을 나타내는 평면도이다.
도 5는 제2 실시형태의 연소 버너의 정면도이다.
도 6은 연소 버너의 종단면(도 5의 VI-VI 단면)도이다.
도 7은 연소 버너의 제1 변형예를 나타내는 정면도이다.
도 8은 연소 버너의 제2 변형예를 나타내는 정면도이다.
도 9는 연소 버너의 제3 변형예를 나타내는 수평 방향으로 절단한 단면도이다.
도 10은 도 9의 연소 버너의 정면도이다.
도 11은 도 9의 정류판의 배치의 변형예를 나타낸 정면도이다.
도 12는 도 9의 정류판의 배치의 변형예를 나타낸 정면도이다.
도 13은 도 12의 변형예가 되는 연소 버너를 나타낸 종단면도이다.
도 14는 도 13의 연소 버너의 A-A 단면을 나타낸 횡단면도이다.
도 15는 도 13의 연소 버너의 정면도이다.
도 16은 도 13의 연소 버너를 연직 단면에서 절단한 종단면도이다.
도 17은 도 13의 연소 버너의 변형예를 나타낸 종단면도이다.
이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관한 연소 버너 및 보일러의 적절한 실시형태를 상세히 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 또한 실시형태가 복수 있는 경우에는 각 실시형태를 조합하여 구성하는 것도 포함하는 것이다.
[제1 실시형태]
도 3은 제1 실시형태의 석탄 연소 보일러를 나타내는 개략 구성도, 도 4는 연소 버너의 배치 구성을 나타내는 평면도이다.
제1 실시형태의 보일러는 석탄을 분쇄한 미분탄을 미분 연료(고체 연료)로서 이용하고, 이 미분탄을 연소 버너에 의해 연소시켜, 이 연소에 의해 발생한 열을 회수하는 것이 가능한 미분탄 연소 보일러이다.
제1 실시형태에 있어서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 석탄 연소 보일러(10)는 통상적인 보일러로서, 화로(11)와 연소 장치(12)와 연도(13)를 갖고 있다. 화로(11)는 사각통의 중공 형상을 이루어 연직 방향을 따라 설치되며, 이 화로(11)를 구성하는 화로 벽이 전열 관(傳熱管)에 의해 구성되어 있다.
연소 장치(12)는 이 화로(11)를 구성하는 화로 벽(전열 관)의 하부에 설치되어 있다. 이 연소 장치(12)는 화로 벽에 장착된 복수의 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)를 갖고 있다. 본 실시형태에서, 이 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)는 원주 방향을 따라 4개 균등 간격으로 배설된 것이 1세트로서, 연직 방향을 따라 5세트, 즉 5단 배치되어 있다. 단, 화로의 형상이나 하나의 단에 있어서의 연소 버너의 수, 단수(段數)는 이 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
이 각각의 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)는 미분탄 공급 관(26, 27, 28, 29, 30)을 개재시켜 분쇄기(미분탄기/밀(mill))(31, 32, 33, 34, 35)에 연결되어 있다. 이 분쇄기(31, 32, 33, 34, 35)는 도시하지 않지만, 하우징 속에 연직 방향을 따른 회전 축심을 가져서 분쇄 테이블이 구동 회전 가능하게 지지되고, 이 분쇄 테이블의 위쪽에 복수의 분쇄 롤러가 분쇄 테이블의 회전에 연동하여 회전 가능하게 지지되어 구성되어 있다. 따라서 석탄이 복수의 분쇄 롤러와 분쇄 테이블 사이에 투입되면, 여기에서 소정의 크기까지 분쇄되어, 반송용 공기(1차 공기)에 의해 분급된 미분탄을 미분탄 공급 관(26, 27, 28, 29, 30)으로부터 제1 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)로 공급할 수 있다.
또한, 화로(11)는 각각의 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)의 장착 위치에 풍상(風箱)(36)이 설치되어 있고, 이 풍상(36)에 공기 덕트(37)의 일 단부가 연결되어 있으며, 이 공기 덕트(37)는 타 단부에 송풍기(38)가 장착되어 있다. 또한, 화로(11)는 각각의 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)의 장착 위치보다 위쪽에 추가 공기 공급부(이하, 추가의 공기 노즐이라고 칭한다)(39)가 설치되어 있고, 이 추가의 공기 노즐(39)에 공기 덕트(37)로부터 분기한 분기 공기 덕트(40)의 단부가 연결되어 있다. 따라서 송풍기(38)에 의해 보내진 연소용 공기(연료 가스 연소용 공기/2차 공기)를 공기 덕트(37)로부터 풍상(36)에 공급하고, 이 풍상(36)으로부터 각각의 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)에 공급할 수 있는 동시에 송풍기(38)에 의해 보내진 연소용 공기(추가 공기)를 분기 공기 덕트(40)로부터 추가의 공기 노즐(39)에 공급할 수 있다.
연도(13)는 화로(11)의 상부에 연결되어 있다. 이 연도(13)는, 배기 가스의 열을 회수하기 위한 과열기(슈퍼히터)(51, 52, 53), 재열기(리히터(reheater))(54, 55), 절탄기(이코노마이저)(56, 57)가 설치되어 있고, 화로(11)에서의 연소로 발생한 배기 가스와 물 사이에서 열교환이 행해진다.
연도(13)는 그 하류 측에 열교환을 행한 배기 가스가 배출되는 가스 덕트(58)가 연결되어 있다. 이 가스 덕트(58)는 공기 덕트(37)와의 사이에 에어 히터(59)가 설치되고, 공기 덕트(37)를 흐르는 공기와 가스 덕트(58)를 흐르는 배기 가스 사이에서 열교환을 행하여, 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)에 공급하는 연소용 공기를 승온(昇溫)할 수 있다.
또한, 가스 덕트(58)는 도시하지 않지만, 탈초 장치(脫硝裝置), 전기 집진기, 유인 송풍기, 탈황 장치가 설치되고, 하류 단부에 굴뚝이 설치되어 있다.
여기에서, 연소 장치(12)에 대해 상세히 설명하지만, 이 연소 장치(12)를 구성하는 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)는 각각 거의 같은 구성을 이루고 있기 때문에, 연소 버너(21)를 대표하여 설명한다.
연소 버너(21)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 화로(11)에서의 4개의 벽부에 각각 설치되는 연소 버너(21a, 21b, 21c, 21d)로 구성되어 있다. 각각의 연소 버너(21a, 21b, 21c, 21d)는 미분탄 공급 관(26)으로부터 분기한 각각의 분기 관(26a, 26b, 26c, 26d)이 연결되는 동시에 공기 덕트(37)로부터 분기한 각각의 분기 관(37a, 37b, 37c, 37d)이 연결되어 있다.
그 때문에, 각각의 연소 버너(21a, 21b, 21c, 21d)는 화로(11)에 대해 미분탄과 반송용 공기가 혼합된 미분탄 혼합기(연료 가스)를 취입하는 동시에 그 미분탄 혼합기의 외측에 연소용 공기(연료 가스 연소용 공기/2차 공기)를 취입한다. 그리고, 이 미분탄 혼합기에 착화함으로써, 4개의 화염(F1, F2, F3, F4)을 형성할 수 있고, 이 화염(F1, F2, F3, F4)은 화로(11)의 위쪽에서 보아 (도 4에서) 반시계 회전 방향으로 선회하는 화염 선회류(C)로 된다.
이와 같이 구성된 석탄 연소 보일러(10)에서, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 미분탄기(31, 32, 33, 34, 35)가 구동하면, 고체 연료가 분쇄되고, 미분탄이 반송용 공기와 함께 미분탄 공급 관(26, 27, 28, 29, 30)을 통해 각각의 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)에 공급된다. 한편, 가열된 연소용 공기는 공기 덕트(37)로부터 풍상(36)을 개재시켜 각각의 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)에 공급되는 동시에 분기 공기 덕트(40)로부터 추가의 공기 노즐(39)에 공급된다. 그러면, 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)는 미분탄과 반송용 공기가 혼합된 미분탄 혼합기를 화로(11)에 취입하는 동시에 연소용 공기를 화로(11)에 취입하고, 이때 착화함으로써 화염을 형성할 수 있다. 또한, 추가의 공기 노즐(39)은 추가 공기를 화로(11)에 취입하여 연소 제어를 행할 수 있다. 이 화로(11)에서는, 미분탄 혼합기와 연소용 공기가 연소하여 화염이 생기고, 이 화로(11) 속의 하부에서 화염이 생기면, 연소 가스(배기 가스)가 이 화로(11) 속을 상승하여 연도(13)로 배출된다.
즉, 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)는 미분탄 혼합기와 연소용 공기(2차 공기의 일부)를 화로(11)에서의 연소 영역(A)에 취입하고, 이때 착화함으로써 연소 영역(A)에 화염 선회류(C)가 형성된다. 그리고, 이 화염 선회류(C)는 선회하면서 상승하여 환원 영역(B)에 도달한다. 추가의 공기 노즐(39)은 추가 공기를 화로(11)에서의 환원 영역(B)의 위쪽에 취입한다. 이 화로(11)에서는 공기의 공급량이 미분탄의 공급량에 대해 이론 공기량 미만이 되도록 설정됨으로써, 내부가 환원 분위기로 유지된다. 그리고, 미분탄의 연소에 의해 발생한 NOx가 화로(11)에서 환원되고, 그 후, 추가 공기(추가의 에어(additional air))가 공급됨으로써 미분탄의 산화 연소가 완결되어 미분탄의 연소에 의한 NOx의 발생량이 저감된다.
그리고, 도시하지 않은 급수 펌프로부터 공급된 물은 절탄기(56, 57)에 의해 예열된 후, 도시하지 않은 증기 드럼에 공급되어 화로 벽의 각각의 수관(도시 않음)에 공급되는 동안에 가열되어 포화 증기가 되고, 도시하지 않은 증기 드럼으로 보내진다. 또한, 도시하지 않은 증기 드럼의 포화 증기는 과열기(51, 52, 53)에 도입되어 연소 가스에 의해 과열된다. 과열기(51, 52, 53)에서 생성된 과열 증기는 도시하지 않은 발전 플랜트(예를 들어, 터빈 등)에 공급된다. 또한, 터빈에서의 팽창 과정의 중도에서 취출된 증기는 재열기(54, 55)에 도입되고, 다시 과열되어 터빈으로 복귀된다. 또한, 화로(11)를 드럼형(증기 드럼)으로서 설명했지만, 이 구조에 한정되는 것은 아니다.
그 후, 연도(13)의 절탄기(56, 57)를 통과한 배기 가스는 가스 덕트(58)에서, 도시하지 않은 탈초 장치에서, 촉매에 의해 NOx 등의 유해 물질이 제거되고, 전기 집진기에서 입자상 물질이 제거되며, 탈황 장치에 의해 유황분이 제거된 후, 굴뚝으로부터 대기 속으로 배출된다.
여기에서, 이와 같이 구성된 연소 버너(21)(21a, 21b, 21c, 21d)에 대해 상세히 설명한다. 도 1은 제1 실시형태의 연소 버너의 정면도, 도 2는 연소 버너의 종단면(도 1의 II-II 단면)도이다.
연소 버너(21)는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 중심 측으로부터 연료 노즐(61)과, 연소용 공기 노즐(62)과, 2차 공기 노즐(63)이 설치되는 동시에 연료 노즐(61) 속에 내부 부재(64)가 설치되어 있다.
연료 노즐(61)은 미분탄(고체 연료)과 반송용 공기(1차 공기)를 혼합한 미분 연료 혼합기(이하, 연료 가스)(301)를 분출 가능한 것이다. 연소용 공기 노즐(62)은 연료 노즐(61)의 외측에 배치되고, 연료 노즐(61)로부터 분출된 연료 가스(301)의 외주 측에 연소용 공기의 일부(연료 가스 연소용 공기)(302)를 분출 가능한 것이다. 2차 공기 노즐(63)은 연소용 공기 노즐(62)의 외측에 배치되고, 연소용 공기 노즐(62)로부터 분출된 연료 가스 연소용 공기(302)의 외주 측에 연소용 공기의 일부(이하, 2차 공기)(303)를 분출 가능한 것이다.
내부 부재(64)는 연료 노즐(61) 안으로, 연료 노즐(61)의 선단부, 즉 연료 가스(301)의 유동 방향의 하류 측에 배치됨으로써, 연료 가스(301)의 착화용 및 보염용 또는 연료 안내용 부재로서 기능하는 것이다. 이 내부 부재(64)는 2개의 제1 부재(71)와, 2개의 제2 부재(72)와, 1개의 제3 부재(73)로 구성되어 있다. 이 제1 부재(71)와 제2 부재(72)와 제3 부재(73)는 연직 방향을 따라 배치되는 동시에 수평 방향으로 소정 간격을 두고 배치되어 있다. 이 경우, 연직 방향이란, 연직인 방향에 대해 미소 각도만큼 벗어난 방향도 포함하는 것이다.
제1 부재(71)는 연료 노즐(61)의 선단부로서, 연료 가스(301)의 분출 방향을 따르는 축선(연료 노즐(61)의 중심선)(O)에 대해 직경 방향의 양측(연료 노즐(61)의 내벽 면(61a) 측)에서, 또한 연료 노즐(61)의 내벽 면(61a)으로부터 소정 간격(틈)을 두고 배치되어 있고, 연직 방향을 따르는 동시에 연료 가스(301)의 분출 방향을 따르는 판 형상을 이루고 있다. 제2 부재(72)는 연료 노즐(61)의 선단부로서, 각각의 제1 부재(71)에 대해 수평 방향의 외측의 양측(연료 노즐(61)의 내벽 면(61a) 측에 소정 간격(틈)을 두고 배치되는 동시에 연료 노즐(61)의 내벽 면(61a)으로부터 소정 간격(틈)을 두고 배치되어 있으며, 연직 방향을 따르는 동시에 연료 가스(301)의 분출 방향을 따르는 판 형상을 이루고 있다. 제3 부재(73)는 연료 노즐(61)의 선단부로서, 연료 가스(301)의 분출 방향을 따르는 축선(연료 노즐(61)의 중심선)(O) 상에서, 또한 각각의 제1 부재(71)로부터 소정 간격(틈)을 두고 배치되어 있고, 연직 방향을 따르는 동시에 연료 가스(301)의 분출 방향을 따르는 판 형상을 이루고 있다.
연료 노즐(61) 및 연소용 공기 노즐(62)은 장척(長尺)인 관상 구조를 이룬다. 연료 노즐(61)은 4개의 평탄한 내벽 면(61a)에 의해, 길이 방향으로 연장하여 동일한 유로 단면 형상이 되는 연료 가스 유로(P1)를 형성하고 있으며, 선단부(하류 측 단부)에 직사각형상의 개구부(61b)가 설치되어 있다. 연소용 공기 노즐(62)은 연료 노즐(61)의 4개의 평탄한 외벽 면(61c)과 4개의 평탄한 내벽 면(62a)에 의해 길이 방향으로 연장하여 동일한 유로 단면 형상이 되는 연소용 공기 유로(P2)를 형성하고 있으며, 선단부(하류 측 단부)에 직사각형 링 형상의 개구부(62b)가 설치되어 있다. 그 때문에, 연료 노즐(61)과 연소용 공기 노즐(62)은 이중 관상 구조로 되어 있다.
2차 공기 노즐(63)은 연료 노즐(61) 및 연소용 공기 노즐(62)의 외측에 배치되는 장척인 관상 구조를 이룬다. 2차 공기 노즐(63)은 4개의 직사각형 단면 형상을 이루는 관상 구조를 이루고, 연소용 공기 노즐(62)의 위쪽, 아래쪽, 왼쪽, 오른쪽에 단독으로 배치된 2차 공기 노즐 본체(63a, 63b, 63c, 63d)로 이루어지며, 연소용 공기 노즐(62)의 외측에 소정 간극을 두고 배치되어 있다. 2차 공기 노즐(63)은 4개의 2차 공기 노즐 본체(63a, 63b, 63c, 63d)에 의해 길이 방향으로 연장하여 동일한 유로 단면 형상으로 되는 4개의 2차 공기 유로(P31, P32, P33, P34)를 형성하고 있고, 선단부(하류 측 단부)에 직사각형 링 형상의 개구부(63e)가 설치되어 있다.
또한, 연료 노즐(61), 연소용 공기 노즐(62)의 형상은 정사각형에 한하지 않으며, 직사각형이어도 좋고, 이 경우 모서리부에 곡률을 붙인 형상으로 해도 좋다. 모서리부에 곡률을 붙인 관상 구조로 함으로써, 노즐의 강도를 향상할 수 있다. 또한, 원통으로 해도 좋다.
그 때문에, 연료 노즐(61)(연료 가스 유로(P1))의 개구부(61b)의 외측에 연소용 공기 노즐(62)(연소용 공기 유로(P2))의 개구부(62b)가 배치되고, 이 연소용 공기 노즐(62)(연소용 공기 유로(P2))의 개구부(62b)의 외측에 소정 간격을 두고 2차 공기 노즐(63)(2차 공기 유로(P3))의 개구부(63e)가 배치되는 것으로 된다. 연료 노즐(61)과 연소용 공기 노즐(62)과 2차 공기 노즐(63)은 각각의 개구부(61b, 62b, 63e)가 연료 가스(301)나 공기의 흐름 방향에서의 동일 위치에 동일 면 상에 구비되어 배치되어 있다.
또한, 2차 공기 노즐(63)은 4개의 2차 공기 노즐 본체(63a, 63b, 63c, 63d)에 의해 구성하지 않고, 연소용 공기 노즐(62)의 외측에 이중 관상 구조로서 직사각형상으로 배치해도 좋다. 또한, 2차 공기 노즐(63)은 2차 공기 노즐 본체(63a, 63b, 63c, 63d)에 의해 구성했지만, 상하의 2차 공기 노즐 본체(63a, 63b)만큼으로 하거나, 좌우의 2차 공기 노즐 본체(63c, 63d)만큼으로 해도 좋다. 또한, 2차 공기 노즐(63)은 각각의2차 공기 노즐 본체(63a, 63b, 63c, 63d)에 댐퍼 개도(開度) 조정 기구 등을 설치함으로써, 2차 공기(303)의 분출량을 조정 가능으로 해도 좋다.
제1 부재(71)는 수평 방향에서의 단면 형상(도 2)에서, 폭이 일정한 평탄부(81)와 이 평탄부(81)의 전단부(연료 가스(301)의 흐름 방향의 하류 단부)에 일체로 설치된 광폭부(82)로 구성되어 있다. 평탄부(81)는 연료 가스(301)의 흐름 방향을 따라 폭이 일정하다. 광폭부(82)는 연료 가스(301)의 흐름 방향을 향해 폭이 커진다. 이 광폭부(82)는 수평 단면이 거의 이등변 삼각형상을 이루며, 기단부가 평탄부(81)에 연결되고, 선단부가 연료 가스(301)의 흐름 방향의 하류 측을 향해 폭이 넓어지며, 전단(前端)이 이 연료 가스(301)의 흐름 방향에 직교하는 평면으로 되어 있다. 즉, 광폭부(82)는 폭 방향의 내측(연료 노즐(61)의 중심선(O) 측)으로 경사지는 제1 가이드 면(제1 경사면)(82a)과, 폭 방향의 외측(연료 노즐(61)의 내벽 면(61a) 측)으로 경사지는 제2 가이드 면(제1 경사면)(82b)과, 전단 측의 단면(82c)을 갖고 있다. 제1 가이드 면(82a)과 단면(82c)에 의해 형성되는 모서리부 및 제2 가이드 면(82b)과 단면(82c)에 의해 형성되는 모서리부가, 경사지는 가이드 면(82a, 82b)의 경사가 종료하는 경사 종료 단(제1 경사 종료 단)이 된다. 이들 모서리부인 경사 종료 단에서, 연료 가스 흐름이 박리한다.
광폭부(82)는 그 길이 방향(연직 방향)을 따라 폭이 일정하게 되어 있지만, 폭을 다르게 해도 좋다. 또한, 제1 가이드 면(82a)과 제2 가이드 면(82b)과 단면(82c)은 평면인 것이 바람직하지만, 오목상 또는 볼록상으로 굴곡 또는 만곡한 면이어도 좋다. 또한, 광폭부(82)의 수평 단면이 거의 이등변 삼각형으로 하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 단면(82c)이 오목한 형상이나 Y자 형상이라도 좋다.
제2 부재(72)는 수평 방향을 따라 절단한 단면 형상(도 2)에서, 폭이 일정한 평탄부(83)와 이 평탄부(83)의 전단부(연료 가스(301)의 흐름 방향의 하류 단부)에 일체로 설치된 광폭부(84)로 구성되어 있다. 평탄부(83)는 연료 가스(301)의 흐름 방향을 따라 폭이 일정하다. 광폭부(84)는 연료 가스(301)의 흐름 방향을 향해 폭이 커진다. 이 광폭부(84)는 수평 단면이 거의 직각 삼각형상을 이루며, 기단부가 평탄부(83)에 연결되고, 선단부가 연료 가스(301)의 흐름 방향의 하류 측을 향해 폭이 넓어지며, 전단이 이 연료 가스(301)의 흐름 방향에 직교하는 평면으로 되어 있다. 즉, 광폭부(84)는 폭 방향의 내측(연료 노즐(61)의 중심선(O) 측)으로 경사지는 제1 가이드 면(제2 경사면)(84a)과 전단 측의 단면(84c)을 갖고 있으며, 폭 방향의 외측(연료 노즐(61)의 내벽 면(61a) 측)에는 가이드 면이 없고, 평탄부(83)의 단면이 계속하는 평면이 되어 있다. 제1 가이드 면(84a)과 단면(84c)에 의해 형성되는 모서리부가, 경사지는 가이드 면(84a)의 경사가 종료하는 경사 종료 단(제2 경사 종료 단)이 된다. 이 모서리부인 경사 종료 단에서, 연료 가스 흐름이 박리한다.
광폭부(84)는 그 길이 방향(연직 방향)을 따라 폭이 일정하게 되어 있지만, 폭을 다르게 해도 좋다. 광폭부(84)를 보다 작게 함으로써 상대적으로 내부 착화를 강하게 할 수도 있다. 또한, 제1 가이드 면(84a)과 단면(84c)은 평면인 것이 바람직하지만, 오목상 또는 볼록상으로 굴곡 또는 만곡한 면이어도 좋다. 또한, 광폭부(84)의 수평 단면이 거의 직각 삼각형으로 하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 단면(84c)이 오목한 형상이나 판상체를 절곡한 형상이어도 좋다.
제3 부재(73)는 수평 방향에서의 단면 형상(도 2)에서, 폭이 일정한 평탄부(85)와 이 평탄부(85)의 전단부(연료 가스(301)의 흐름 방향의 하류 단부)에 일체로 설치된 광폭부(86)로 구성되어 있다. 평탄부(85)는 연료 가스(301)의 흐름 방향을 따라 폭이 일정하다. 광폭부(86)는 연료 가스(301)의 흐름 방향을 향해 폭이 커진다. 이 광폭부(86)는 수평 단면이 거의 이등변 삼각형상을 이루고, 기단부가 평탄부(85)에 연결되며, 선단부가 연료 가스(301)의 흐름 방향의 하류 측을 향해 폭이 넓어지고, 전단이 이 연료 가스(301)의 흐름 방향에 직교하는 평면으로 되어 있다. 즉, 광폭부(86)는 한쪽의 제1 부재(71) 측으로 경사지는 제1 가이드 면(제3 경사면)(86a)과, 다른 쪽의 제1 부재(71) 측으로 경사지는 제2 가이드 면(제3 경사면)(86b)과, 전단 측의 단면(86c)을 갖고 있다. 제1 가이드 면(86a)과 단면(86c)에 의해 형성되는 모서리부 및 제2 가이드 면(86b)과 단면(86c)에 의해 형성되는 모서리부가, 경사지는 가이드 면(86a, 86b)의 경사가 종료하는 경사 종료 단(제3 경사 종료 단)이 된다. 이들 모서리부인 경사 종료 단에서, 연료 가스 흐름이 박리한다.
광폭부(86)는 그 길이 방향(연직 방향)을 따라 폭이 일정하게 되어 있지만, 폭을 다르게 해도 좋다. 또한, 제1 가이드 면(86a)과 제2 가이드 면(86b)과 단면(86c)은 평면인 것이 바람직하지만, 오목상 또는 볼록상으로 굴곡 또는 만곡한 면이어도 좋다. 또한, 광폭부(82)의 수평 단면이 거의 이등변 삼각형으로 하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 단면(82c)이 오목한 형상이나 Y자 형상이라도 좋다.
이 경우, 제1 부재(71)와 제2 부재(72)와 제3 부재(73)와 연료 노즐(61)의 내벽은, 전술한 바와 같이, 소정 간격의 틈을 두고 배치되어 있지만, 이 소정 간격이란, 적어도 각각의 부재(71, 72, 73)에서의 광폭부(82, 84, 86)의 폭 이상의 틈, 또는 적어도 각각의 부재(71, 72, 73)에서의 광폭부(82, 84, 86)가 열 연장에 의해 서로 또는 연료 노즐(61)의 내벽 면(61a)에 간섭(접촉)하지 않는 정도의 틈이다.
연료 노즐(61)은, 내부에 이 내부 부재(64)로서 제1, 제2, 제3 부재(71, 72, 73)가 폭 방향(수평 방향)으로 소정 간격을 두고 배치되어 있다. 그리고, 제2, 제3 부재(72, 73)는, 선단부에 광폭부(84, 86)가 각각 설치되어 있고, 이 광폭부(84, 86)는, 각각의 단면(84c, 86c)이 연료 노즐(61)의 개구부(61b)와 연료 가스(301)의 흐름 방향에서의 동일 위치에 동일 면 상에 구비되어 배치되어 있다. 한편, 제1 부재(71)는, 선단부에 광폭부(82)가 설치되어 있고, 이 광폭부(82)는, 단면(82c)이 연료 노즐(61)의 개구부(61b)보다 연료 가스(301)의 분출 방향의 상류 측에 배치되어 있다. 즉, 제2, 제3 부재(72, 73)는 연료 가스(301)의 분출 방향에서, 광폭부(84, 86)의 단면(84c, 86c)과 연료 노즐(61)의 개구부(61b)가 동일 위치로 되어 있다. 제1 부재(71)는, 광폭부(82)의 단면(82c)이 연료 노즐(61)의 개구부(61b)(광폭부(84, 86)의 단면(84c, 86c))에 대해 연료 가스(301)의 분출 방향의 상류 측으로 소정 거리(L)만큼 이격된 위치에 배치되어 있다.
여기에서, 소정 거리(L)는 연료 노즐(61)의 개구에 있어서의 등가 원경(等價圓徑)을 D로 하면, 0.001D 이상 1.0D 이하, 바람직하게는 0.03D 이상 0.5D 이하, 더욱 바람직하게는 0.05D 이상 0.3D 이하로 된다.
상기의 하한치 및 상한치는 다음의 관점으로부터 결정된다. 하한치를 하회하면, 제1 부재(71)와 제2 부재(72) 및 제3 부재(73)와의 거리가 너무 근접하게 되어, 이들 부재를 어긋나게 하여 유로 단면적을 확보한 이점을 얻을 수 없다. 한편, 상한치를 상회하면, 제1 부재(71)에 의해 형성된 재순환 영역이 제2 부재(72) 및 제3 부재(73)의 앞에서 소멸되고, 제1 부재(71)의 재순환 영역에 제2 부재(72) 및 제3 부재(73)로부터 연료(미분탄)를 안내한다는 이점을 얻을 수 없다.
제1, 제2, 제3 부재(71, 72, 73)는 후부의 상단부와 하단부가 지지 부재(87, 88)를 개재시켜 연료 노즐(61)의 내벽 면(61a)에 지지되어 있다. 각각의 지지 부재(87, 88)는 연료 노즐(61)의 내벽 면(61a)에서의 상부와 하부에 고정되어 있고, 제1, 제2, 제3 부재(71, 72, 73)의 상단부와 하단부가 이 지지 부재(87, 88)에 지지되어 있다.
이 경우, 제1, 제2, 제3 부재(71, 72, 73)는 연료 노즐(61)의 내벽 면(61a)에 고정된 지지 부재(87, 88)에 대해 고정되어 있다. 단, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 부재(71)는, 광폭부(82)의 단면(82c)이 연료 노즐(61)의 개구부(61b)보다 소정 거리(L)만큼 후퇴한 위치에 배치되어 있다. 광폭부(82)의 위치는, 연료의 종류나 분출량 등에 대응하여 소정 거리(L)를 변경하는 것이 고려된다. 그 때문에, 제1 부재(71)를 연료 가스(301)의 분출 방향을 따라 위치 조정 자유 자재로 설치하는 것이 바람직하다. 구체적인 구성으로서는, 예를 들어 연료 노즐(61)의 내벽 면(61a)의 지지 부재(87, 88)에 연료 가스(301)의 분출 방향을 따른 가이드 레일(89)을 고정하고, 제1 부재(71)(평탄부(81))를 이동 자유 자재로 지지하면 좋다. 이 경우, 가이드 레일(89)에 대해 제1 부재(71)를 이동 조정한 후, 볼트 등의 지그(jig)에 의해 구속하면 좋다. 또한, 가이드 레일(89)에 대해 제1 부재(71)를 이동 조정하는 구동 장치(유압 실린더, 모터 등)를 설치해도 좋다.
연료 노즐(61)은, 내부 부재(64)로서 제1, 제2, 제3 부재(71, 72, 73)가 지지 부재(87, 88)에 지지되어 있기 때문에, 연료 가스 유로(P1)가 6개의 영역으로 분할되는 것으로 된다. 즉, 연료 가스 유로(P1)는 제3 부재(73)와 각각의 제1 부재(71) 사이의 제1 연료 가스 유로(P11)와, 제1 부재(71)와 제2 부재(72) 사이의 제2 연료 가스 유로(P12)와, 제2 부재(72)와 연료 노즐(61)의 내벽 면(61a) 사이의 제3 연료 가스 유로(P13)로 분할된다.
또한, 각각의 지지 부재(87, 88)는 각각의 부재(71, 72, 73)를 지지하는 것이기 때문에, 연료 가스(301)의 흐름에 영향을 주는 것은 아니며, 각각의 부재(71, 72, 73)(평탄부(81, 83, 85), 광폭부(82, 84, 86))의 폭(두께)보다도 극히 작은 폭(얇은 두께)으로 설정되어 있다. 또한, 이 실시형태에서는 지지 부재(87, 88)에 의해 각각의 부재(71, 72, 73)의 평탄부(81, 83, 85)를 지지하도록 했지만, 광폭부(82, 84, 86)를 지지해도 좋고, 평탄부(81, 83, 85)와 광폭부(82, 84, 86) 양쪽을 지지해도 좋다. 또한, 지지 부재(87, 88)에 의해 각각의 부재(71, 72, 73)를 지지하는 원주 방향의 지지 위치는 실시형태에 한정하는 것은 아니다.
이와 같이 구성된 연료 버너(21)에서, 연료 가스(미분탄과 1차 공기)(301)는 연료 노즐(61)의 연료 가스 유로(P1)를 흘러 개구부(61b)로부터 화로(11)(도 3참조) 속으로 분출된다. 연료 가스 연소용 공기(302)는 연소용 공기 노즐(62)의 연소용 공기 유로(P2)를 흘러 개구부(61b)로부터 연료 가스(301)의 외측으로 분출된다. 2차 공기(303)는 2차 공기 노즐(63)의 2차 공기 유로(P3)를 흘러 개구부(63e)로부터 연료 가스(301) 연소용 공기의 외측으로 분출된다. 이때, 연료 가스(미분탄과 1차 공기)(301), 연료 가스 연소용 공기(302), 2차 공기(303)는 선회시키지 않고 버너 축선 방향(중심선(O))을 따른 직진류로서 분출시키고 있다.
이때, 연료 가스(301)는 연료 노즐(61)의 개구부(61b)에서, 제1 부재(71)와 제2 부재(72)와 제3 부재(73)에 의해 분기되어 흐르고, 여기에서 착화되어 연소하여 연소 가스로 된다. 또한, 이 연료 가스(301)의 외주에 연료 가스 연소용 공기(302)가 분출됨으로써, 연료 가스(301)의 연소가 촉진된다. 또한, 연소 화염의 외주에 2차 공기(303)가 분출됨으로써, 연료 가스 연소용 공기(302)와 2차 공기(303)의 비율을 조정하여 최적인 연소를 얻을 수 있다.
그리고, 내부 부재(64)는, 제1 부재(71)와 제2 부재(72)와 제3 부재(73)의 각각의 광폭부(82, 84, 86)가 스플릿(split) 형상을 이루고 있기 때문에, 연료 가스(301)가 광폭부(82, 84, 86)의 각각의 가이드 면(82a, 82b, 84a, 86a, 86b)을 따라 흐르고, 단면(82c, 84c, 86c) 측으로 돌아 들어감으로써, 이 단면(82c, 84c, 86c)의 전방에 재순환 영역이 형성된다. 그 때문에, 연료 가스(301)는, 이 재순환 영역에서 착화와 보염이 행해지는 것으로 되고, 연소 화염의 내부 보염(연료 노즐(61)에서의 중심선(O) 측의 중앙 영역에 있어서의 보염)이 실현된다. 그러면, 연소 화염의 외주부가 저온으로 되고, 2차 공기(303)에 의해 고산소 분위기하에 있는 연소 화염의 외주부의 온도를 낮게 할 수 있고, 연소 화염의 외주부에서의 NOx 발생량이 저감된다.
또한, 제1 부재(71)의 광폭부(82)는 제2, 제3 부재(72, 73)의 광폭부(84, 86)보다 연료 가스(301)의 분출 방향의 상류 측에 배치되어 있다. 그 때문에, 연료 노즐(61)의 연료 가스 유로(P1)를 폐쇄하는 위치가 연료 가스(301)의 분출 방향을 어긋나는 것으로 되고, 유로가 급격히 좁아지는 영역이 감소하고, 광폭부(82, 84, 86)의 위치에서의 연료 가스(301)의 유속이 저감된다. 그 때문에, 연료 노즐(61)을 대형화하지 않고 내부 착화 및 내부 보염을 강화할 수 있다.
또한, 연료 가스(301)는 먼저 제1 부재(71)의 광폭부(82)에서의 각각의 가이드 면(82a, 82b)에 의해 재순환 영역이 형성된다. 이 재순환 영역은 연료 노즐(61) 안에서 형성되기 때문에, 로 안에서의 인접 화염으로부터의 복사열을 받기 어려워져서 내부 착화 및 내부 보염이 양호하게 실시되고, 연료 노즐(61)의 내부로부터 공기를 효율 좋게 소비시켜, 외부 착화의 발생이 억제된다. 그리고, 연료 가스(301)는 제1 부재(71)의 광폭부(82)에서의 각각의 가이드 면(82a, 82b)에 의해 재순환 영역이 형성된 후, 이어서 제2 부재(72) 및 제3 부재(73)의 광폭부(84, 86)에서의 각각의 가이드 면(84a, 86a, 86b)에 의해 재순환 영역이 형성된다. 이와 같이, 각각의 부재(71, 72, 73)의 광폭부(82, 84, 86)는 연료 가스 흐름 방향으로 다른 위치에 배치되어 있으므로, 각각의 부재(71, 72, 73)의 광폭부(82, 84, 86)에서의 연료 가스(301)의 유속을, 각각의 부재의 광폭부를 동일한 연료 가스 흐름 방향 위치로 배치한 경우에 비해 저하시킬 수 있다. 또한, 가이드 면(82a, 82b)에 의해 안내된 미분탄이 하류 측의 각각의 단면(84c, 86c)에 유입되는 것으로 미분탄 양이 증량되고, 이 점에서도 내부 착화 및 내부 보염을 강화할 수 있다. 이 경우, 제1 부재(71)는 보염기로서의 기능뿐만 아니라, 미분탄을 하류 측의 제2 부재(72) 및 제3 부재(73) 측으로 안내하는 안내 부재로서의 기능도 갖고 있다.
또한, 제2 부재(72)의 광폭부(84)는 제1 부재(71) 측만큼 가이드 면(84a)이 있고, 연료 노즐(61)의 내벽 면(61a) 측은 플랫 형상으로 되어 있다. 그 때문에, 연료 노즐(61)의 내벽 면(61a)과 제2 부재(72) 사이의 제3 연료 가스 유로(P13)에서는 보염 기능이 없기 때문에 재순환 영역이 형성되지 않고, 외부 착화의 발생이 억제된다.
또한, 2차 공기 노즐(63)은 연료 노즐(61)의 상하뿐만 아니라 좌우에서도, 전주(全周)로부터 둘러싸이도록 2차 공기(303)를 분출하고 있다. 그 때문에, 원주 방향에서 부분적인 고온 고산소 영역이 형성되기 어려워지고, 원주 방향에서 산소 농도가 균일화되는 것으로 되어, 연소 화염의 외주부에서의 NOx 발생량이 저감된다.
이와 같이 제1 실시형태의 연소 버너에 있어서는, 미분탄과 공기를 혼합한 연료 가스(301)를 분출하는 연료 노즐(61)과, 연료 노즐(61)의 외측으로부터 공기를 분출하는 연소용 공기 노즐(62)과, 연료 가스(301)의 분출 방향을 광폭하는 보염부 내지 안내 부재로서의 기능을 갖는 내부 부재(64)를 설치하고, 연료 노즐(61)의 개구부(61b)보다 연료 가스(301)의 분출 방향 상류 측에 배치되는 제1 부재(71)와 제1 부재(71)보다 연료 가스(301)의 분출 방향 하류 측에서, 또한 제1 부재(71)의 폭을 광폭 방향의 양측에 배치되는 제2 부재(72)를 설치하고 있다.
따라서 연료 노즐(61) 속을 흐르는 연료 가스(301)는 각각의 부재(71, 72)의 하류 측에 재순환 영역이 형성됨으로써 연료 가스(301)의 연소를 유지할 수 있다. 이때, 제1 부재(71)와 제2 부재(72)가 연료 가스(301)의 분출 방향을 벗어나 배치되어 있기 때문에, 연료 노즐(61)의 개구부(61b)에서의 유속이 저하하고, 연료 노즐(61)을 대형화하지 않고, 보염성을 향상할 수 있다. 또한, 제2 부재(72)로부터 제1 부재(71)가 형성하는 재순환 영역으로 연료 가스(301)가 공급됨으로써, 보염성을 향상할 수 있다. 또한, 연료 가스(301)는 제1 부재(71), 제2 부재(72)의 순서로 착화, 보염되는 것으로 되고, 상대적으로 연료 가스류 단면의 중앙부로부터 착화가 일어나기 때문에, 미분탄을 효율 좋게 모아서 내부 보염을 강화할 수 있다. 그 결과, 내부 보염 성능의 향상을 도모할 수 있다.
제1 실시형태의 연소 버너에서는, 제1 부재(71)는 연료 노즐(61)에서의 축선 중심(O) 측 및 연료 노즐(61)의 내벽 면(61a) 측에 광폭부(82)의 가이드 면(82a, 82b)이 설치되고, 제2 부재(72)는 연료 노즐(61)에서의 축선 중심(O) 측만큼 광폭부(84)의 가이드 면(84a)이 설치되어 있다. 따라서 연료 가스(301)는 제1 부재(71)의 각각의 가이드 면(82a, 82b)에 의해 양측으로 넓어져서 재순환 영역을 형성하고, 제2 부재(72)의 가이드 면(84a)에 의해 제1 부재(71) 측만큼 넓어져서 재순환 영역을 형성하는 것으로 되고, 연료 노즐(61)에서의 외부 보염을 억제하여 NOx 발생량을 감소할 수 있다.
제1 실시형태의 연소 버너에서는 제1 부재(71)를 소정 간격을 두고 복수 설치하고, 제2 부재(72)를 제1 부재(71)보다 연료 노즐(61)의 내벽 면(61a) 측의 양측에 소정 간격을 두고 설치하고 있다. 따라서 제1 부재(71)와 제2 부재(72)를 대향하여 효율 좋게 배치함으로써, 재순환 영역을 적정하게 형성할 수 있다.
제1 실시형태의 연소 버너에서는 제1 부재(71) 사이에 제3 부재(73)를 배치하고 있다. 따라서 연료 노즐(61)의 개구부(61b)에 배치되는 제2 부재(72)와 제3 부재(73) 사이에 연료 가스(301)의 분출 방향의 상류 측에 위치하는 제1 부재(71)가 배치됨으로써, 각각의 부재(71, 72, 73)는 연료 노즐(61) 안에서 연료 가스(301)의 분출 방향의 위치가 다르게 된다. 그 때문에, 연료 가스(301)의 분출 방향을 벗어난 조합의 부재(71, 72, 73)를 늘림으로써, 분출 유속을 저하하고, 제3 부재(73)로부터 제1 부재(71)가 형성하는 재순환 영역으로 미분탄을 공급함으로써, 내부 보염 성능을 향상할 수 있다. 이 경우, 제3 부재(73)는 제1 부재(71)로 미분탄을 안내하는 안내 부재로서도 기능한다.
제1 실시형태의 연소 버너에서는 제1 부재(71)를 연료 가스(301)의 분출 방향을 따라 위치 조정 자유 자재로 설치하고 있다. 따라서 예를 들어 미분탄의 종류에 대응하여 제1 부재(71)를 연료 가스(301)의 분출 방향의 상류 측 또는 하류 측으로 변경함으로써, 미분탄의 종류가 변경되어도 양호한 내부 보염 성능을 확보할 수 있다. 즉, 연소하기 어려운 미분탄(석탄)을 이용하는 경우, 제1 부재(71)를 연료 가스(301)의 분출 방향의 상류 측으로 이동 조정하고, 연소하기 쉬운 미분탄(석탄)을 이용하는 경우, 제1 부재(71)를 연료 가스(301)의 분출 방향의 하류 측으로 이동 조정하는 것이 바람직하다.
제1 실시형태의 연소 버너에서는 제1 부재(71)와 제2 부재(72)와 제3 부재(73)를 연직 방향을 따라 배치하는 동시에 수평 방향으로 소정 간격을 두고 배치하고 있다. 따라서 연료 노즐(61) 속을 흐르는 연료 가스(301)에 포함되는 미분탄이 각각의 부재(71, 72, 73) 상에 퇴적하는 것이 억제되어 보염 성능의 저하를 방지할 수 있다.
제1 실시형태의 연소 버너에서는 2차 공기 노즐(63)을 연료 노즐(61)의 위쪽, 아래쪽, 왼쪽, 오른쪽에 배치하고 있다. 따라서 외측에 보염 기능이 없는 제2 부재(72)의 외측을 향해 2차 공기가 분출됨으로써, 이 영역이 산소 과잉 상태로 되어도 NOx 의 발생량이 증가하지 않고, 화염 외주에도 공기를 공급할 수 있다. 미분탄 등의 석탄 연료의 경우에는 공기 부족으로 되면 황화수소가 발생하여 노벽을 부식할 우려가 있지만, 2차 공기 노즐(63)에 의해 충분한 공기를 화염 외주에 공급할 수 있으므로, 황화수소의 발생을 억제할 수 있다.
제1 실시형태의 보일러에 있어서는 중공 형상을 이루어 연직 방향을 따라 설치되는 화로(11)와, 화로(11)에 배치되는 연소 버너(21)와, 화로(11)의 상부에 배치되는 연도(13)를 설치하고 있다. 따라서 연소 버너(21)는 내부 보염 성능의 향상을 도모할 수 있고, 보일러 효율을 향상할 수 있다. 본 실시형태에서는 연소 버너(21)를 화로(11)의 코너부에 배치한 선회 연소형을 나타내고 있지만, 연소 버너(21)를 화로(11)에 대향 배치한 대향 연소형에도 적용할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 제1 부재(71), 제2 부재(72), 제3 부재(73) 모두가 보염기로서 기능하는 경우에 대해 설명했지만, 각각이 보염기로서 기능하지 않고 미분탄을 다른 부재로 안내하는 안내 부재로서 기능하는 경우도 있다. 예를 들어, 제1 부재(71)로부터 제2 부재(72) 및 제3 부재(73) 측으로 미분탄을 안내하는 경우는, 제1 부재(71)가 안내 부재로 된다. 이 경우, 제1 부재(71)는 보염기로서 기능하지 않는 경우도 있다. 또한, 제2 부재(72) 또는 제3 부재(73)로부터 제1 부재(71)의 재순환 영역으로 미분탄을 공급하는 경우는, 제2 부재(72) 또는 제3 부재(73)가 안내 부재로 된다. 이 경우, 제2 부재(72) 또는 제3 부재(73)는 보염기로서 기능하지 않는 경우도 있다.
[제2 실시형태]
도 5는 제2 실시형태의 연소 버너의 정면도, 도 6은 연소 버너의 종단면(도 5의 VI-VI 단면)도이다.
제2 실시형태에 있어서, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 연소 버너(21A)는 중심 측으로부터 연료 노즐(101)과, 연소용 공기 노즐(102)과, 2차 공기 노즐(103)이 설치되는 동시에 연료 노즐(101) 속에 내부 부재(104)가 설치되어 있다.
연료 노즐(101)은 미분탄과 1차 공기를 혼합한 연료 가스를 분출 가능한 것이다. 연소용 공기 노즐(102)은 연료 노즐(101)의 외측에 배치되고, 연료 노즐(101)로부터 분출된 연료 가스의 외주 측에 연료 가스 연소용 공기를 분출 가능한 것이다. 2차 공기 노즐(103)은 연소용 공기 노즐(102)의 외측에 배치되고, 연소용 공기 노즐(102)로부터 분출된 연료 가스 연소용 공기의 외주 측에 2차 공기를 분출 가능한 것이다.
내부 부재(104)는 연료 노즐(101) 속으로, 연료 노즐(101)의 선단부, 즉 연료 가스의 유동 방향의 하류 측에 배치됨으로써, 연료 가스의 착화용 및 보염용 또는 연료 안내용 부재로서 기능하는 것이다. 이 내부 부재(104)는 1개의 제1 부재(111)와 2개의 제2 부재(112)로 구성되어 있다. 이 제1 부재(111)와 제2 부재(112)는 수평 방향을 따라 배치되는 동시에 연직 방향으로 소정 간격을 두고 배치되어 있다. 이 경우, 수평 방향이란, 수평한 방향에 대해 미소 각도만큼 벗어난 방향도 포함하는 것이다.
제1 부재(111)는 연료 노즐(101)의 선단부로, 연료 가스의 분출 방향을 따르는 축선(연료 노즐(101)의 중심선)(O) 상에서, 또한 연료 노즐(101)의 내벽 면(101a)으로부터 소정 간격(틈)을 두고 배치되어 있으며, 수평 방향을 따르는 동시에 연료 가스의 분출 방향을 따르는 판 형상을 이루고 있다. 제2 부재(112)는 연료 노즐(101)의 선단부로, 제1 부재(111)에 대해 연직 방향의 외측의 양측(연료 노즐(101)의 내벽 면(101a) 측)에 소정 간격(틈)을 두고 배치되는 동시에 연료 노즐(101)의 내벽 면(101a)으로부터 소정 간격(틈)을 두고 배치되어 있으며, 수평 방향을 따르는 동시에 연료 가스의 분출 방향을 따르는 판 형상을 이루고 있다.
연료 노즐(101) 및 연소용 공기 노즐(102)은 장척인 관상 구조를 이룬다. 연료 노즐(101)은 4개의 평탄한 내벽 면(101a)에 의해, 길이 방향으로 연장하여 동일한 유로 단면 형상으로 되는 연료 가스 유로(P1)를 형성하고 있고, 선단부(하류 측 단부)에 직사각형상의 개구부(101b)가 설치되어 있다. 연소용 공기 노즐(102)은 연료 노즐(101)의 4개의 평탄한 외벽 면(101c)과 4개의 평탄한 내벽 면(102a)에 의해, 길이 방향으로 연장하여 동일한 유로 단면 형상으로 되는 연소용 공기 유로(P2)를 형성하고 있으며, 선단부(하류 측 단부)에 직사각형 링 형상의 개구부(102b)가 설치되어 있다. 그 때문에, 연료 노즐(101)과 연소용 공기 노즐(102)은 이중 관상 구조로 되어 있다.
2차 공기 노즐(103)은 연료 노즐(101) 및 연소용 공기 노즐(102)의 외측에 배치되는 장척인 관상 구조를 이룬다. 2차 공기 노즐(103)은 4개의 직사각형 단면 형상을 이루는 관상 구조를 이루며, 연소용 공기 노즐(102)의 위쪽, 아래쪽, 왼쪽, 오른쪽에 단독으로 배치된 2차 공기 노즐 본체(103a, 103b, 103c, 103d)로 이루어지고, 연소용 공기 노즐(102)의 외측에 소정 틈을 두고 배치되어 있다. 2차 공기 노즐(103)은 4개의 2차 공기 노즐 본체(103a, 103b, 103c, 103d)에 의해, 길이 방향으로 연장하여 동일한 유로 단면 형상으로 되는 4개의 2차 공기 유로(P31, P32, P33, P34)를 형성하고 있고, 선단부(하류 측 단부)에 직사각형 링 형상의 개구부(103e)가 설치되어 있다.
그 때문에, 연료 노즐(101)(연료 가스 유로(P1))의 개구부(101b)의 외측에 연소용 공기 노즐(102)(연소용 공기 유로(P2))의 개구부(102b)가 배치되고, 이 연소용 공기 노즐(102)(연소용 공기 유로(P2))의 개구부(102b)의 외측에 소정 간격을 두고 2차 공기 노즐(103)(2차 공기 유로(P3))의 개구부(103e)가 배치되는 것으로 된다. 연료 노즐(101)과 연소용 공기 노즐(102)과 2차 공기 노즐(103)은 각각의 개구부(101b, 102b, 103e)가 연료 가스나 공기의 흐름 방향에서의 동일 위치에 동일 면 상에 구비되어 배치되어 있다.
제1 부재(111)는 연직 방향에서의 단면 형상(도 6)에서, 폭이 일정한 평탄부(121)와 이 평탄부(121)의 전단부(연료 가스의 흐름 방향의 하류 단부)에 일체로 설치된 광폭부(122)로 구성되어 있다. 평탄부(121)는 연료 가스의 흐름 방향을 따라 폭이 일정하다. 광폭부(122)는 연료 가스의 흐름 방향을 향해 폭이 커진다. 이 광폭부(122)는 수평 단면이 거의 이등변 삼각형상을 이루고, 기단부가 평탄부(121)에 연결되고, 선단부가 연료 가스의 흐름 방향의 하류 측을 향해 폭이 넓어지며, 전단이 이 연료 가스의 흐름 방향에 직교하는 평면으로 되어 있다. 즉, 광폭부(122)는 폭 방향(도 5에서는, 높이 방향)의 내측(연료 노즐(101)의 중심선(O) 측)으로 경사지는 제1 가이드 면(제1 경사면)(122a)과, 폭 방향(도 5에서는, 높이 방향)의 외측(연료 노즐(101)의 내벽 면(101a) 측)으로 경사지는 제2 가이드 면(제1 경사면)(122b)과, 전단 측의 단면(122c)을 갖고 있다. 제1 가이드 면(122a)과 단면(122c)에 의해 형성되는 모서리부 및 제2 가이드 면(122b)과 단면(122c)에 의해 형성되는 모서리부가, 경사지는 가이드 면(122a, 122b)의 경사가 종료하는 경사 종료 단(제1 경사 종료 단)으로 된다. 이들 모서리부인 경사 종료 단에서 연료 가스 흐름이 박리한다.
또한, 광폭부(122)의 연직 단면이 거의 이등변 삼각형으로 하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 단면(122c)이 오목한 형상이나 Y자 형상이라도 좋다.
제2 부재(112)는 연직 방향에서의 단면 형상(도 6)에서, 폭이 일정한 평탄부(123)와 이 평탄부(123)의 전단부(연료 가스의 흐름 방향의 하류 단부)에 일체로 설치된 광폭부(124)로 구성되어 있다. 평탄부(123)는 연료 가스의 흐름 방향을 따라 폭이 일정하다. 광폭부(124)는 연료 가스의 흐름 방향을 향해 폭이 커진다. 이 광폭부(124)는 수평 단면이 거의 직각 삼각형상을 이루며, 기단부가 평탄부(123)에 연결되고, 선단부가 연료 가스의 흐름 방향의 하류 측을 향해 폭이 넓어지며, 전단이 이 연료 가스의 흐름 방향에 직교하는 평면으로 되어 있다. 즉, 광폭부(124)는 폭 방향의 내측(연료 노즐(101)의 중심선(O) 측)으로 경사지는 제1 가이드 면(제2 경사면)(124a)과 전단 측의 단면(124c)을 갖고 있으며, 폭 방향의 외측(연료 노즐(101)의 내벽 면(101a) 측)에는 가이드 면이 없고, 평탄부(123)의 단면이 계속하는 평면으로 되어 있다. 제1 가이드 면(124a)과 단면(124c)에 의해 형성되는 모서리부가, 경사지는 가이드 면(124a)의 경사가 종료하는 경사 종료 단(제2 경사 종료 단)으로 된다. 이 모서리부인 경사 종료 단에서, 연료 가스 흐름이 박리한다.
또한, 광폭부(124)의 수평 단면이 거의 직각 삼각형으로 하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 단면(124c)이 오목한 형상이나 판상체를 절곡한 형상이라도 좋다.
연료 노즐(101)은, 내부에 이 내부 부재(104)로서 제1, 제2 부재(111, 112)가 높이 방향(연직 방향)으로 소정 간격을 두고 배치되어 있다. 그리고, 제2 부재(112)는 선단부에 광폭부(124)가 설치되어 있고, 이 광폭부(124)는 단면(124c)이 연료 노즐(101)의 개구부(101b)와 연료 가스의 흐름 방향에서의 동일 위치에 동일 면 상에 구비되어 배치되어 있다. 한편, 제1 부재(111)는 선단부에 광폭부(122)가 설치되어 있고, 이 광폭부(122)는 단면(122c)이 연료 노즐(101)의 개구부(101b)보다 연료 가스의 분출 방향의 상류 측에 배치되어 있다. 즉, 제2 부재(112)는 연료 가스의 분출 방향에서, 광폭부(124)의 단면(124c)과 연료 노즐(101)의 개구부(101b)가 동일 위치로 되어 있다. 제1 부재(111)는 광폭부(122)의 단면(122c)이 연료 노즐(101)의 개구부(101b)(광폭부(124)의 단면(124c))에 대해 연료 가스의 분출 방향의 상류 측으로 소정 거리(L)만큼 이격된 위치에 배치되어 있다.
여기에서, 소정 거리(L)는 연료 노즐(101)의 개구에서의 등가 원경을 D 로 하면, 0.001D 이상 1.0D 이하, 바람직하게는 0.03D 이상 0.5D 이하, 더욱 바람직하게는 0.05D 이상 0.3D 이하로 된다.
상기의 하한치 및 상한치는 다음의 관점으로부터 결정된다. 하한치를 하회하면, 제1 부재(111)와 제2 부재(112)의 거리가 너무 근접하게 되어, 이들 부재를 어긋나게 하여 유로 단면적을 확보한 이점을 얻을 수 없다. 한편, 상한치를 상회하면, 제1 부재(111)에 의해 형성된 재순환 영역이 제2 부재(112)의 앞에서 소멸되어, 제1 부재(111)의 재순환 영역에 제2 부재(112)로부터 연료(미분탄)를 안내한다는 이점을 얻을 수 없다.
제1, 제2 부재(111, 112)는 후부의 좌우 단부가 지지 부재(125, 126)를 개재시켜 연료 노즐(101)의 내벽 면(101a)에 지지되어 있다. 각각의 지지 부재(125, 126)는 연료 노즐(101)의 내벽 면(101a)에서의 좌부와 우부에 고정되어 있고, 제1, 제2 부재(111, 112)의 좌단부와 우단부가 이 지지 부재(125, 126)에 지지되어 있다.
연료 노즐(101)은 내부 부재(104)로서 제1, 제2 부재(111, 112)가 지지 부재(125, 126)에 지지되어 있기 때문에, 연료 가스 유로(P1)가 4개의 영역으로 분할되는 것으로 된다. 즉, 연료 가스 유로(P1)는 제1 부재(111)와 제2 부재(112) 사이의 제1 연료 가스 유로(P11)와 제2 부재(112)와 연료 노즐(101)의 내벽 면(101a) 사이의 제2 연료 가스 유로(P12)로 분할된다.
이와 같이 구성된 연료 버너(21A)에서, 연료 가스는 연료 노즐(101)의 연료 가스 유로(P1)를 흘러, 개구부(101b)로부터 화로(11)(도 3참조) 속으로 분출된다. 연료 가스 연소용 공기는 연소용 공기 노즐(102)의 연소용 공기 유로(P2)를 흘러, 개구부(102b)로부터 연료 가스의 외측으로 분출된다. 2차 공기는 2차 공기 노즐(103)의 2차 공기 유로(P3)를 흘러, 개구부(103e)로부터 연료 가스 연소용 공기의 외측으로 분출된다. 이때, 연료 가스(미분탄과 1차 공기), 연료 가스 연소용 공기, 2차 공기는 선회시키지 않고 버너 축선 방향(중심선(O))을 따른 직진류로서 분출시키고 있다.
이때, 연료 가스는 연료 노즐(101)의 개구부(101b)에서 제1 부재(111)와 제2 부재(112)에 의해 분기하여 흐르고, 여기에서 착화되어 연소하여 연소 가스로 된다. 또한, 이 연료 가스의 외주에 연료 가스 연소용 공기가 분출됨으로써, 연료 가스의 연소가 촉진된다. 또한, 연소 화염의 외주에 2차 공기가 분출됨으로써, 연료 가스 연소용 공기와 2차 공기의 비율을 조정하여 최적인 연소를 얻을 수 있다.
그리고, 내부 부재(104)는, 제1 부재(111)와 제2 부재(112)의 각각의 광폭부(122, 124)가 스플릿 형상을 이루고 있기 때문에, 연료 가스가 광폭부(122, 124)의 각각의 가이드 면(122a, 122b, 124a)을 따라 흐르고, 단면(122c, 124c) 측으로 돌아 들어감으로써, 이 단면(122c, 124c)의 전방에 재순환 영역이 형성된다. 그 때문에, 연료 가스는 이 재순환 영역에서 착화와 보염이 행해지는 것으로 되고, 연소 화염의 내부 보염이 실현된다. 그러면, 연소 화염의 외주부가 저온으로 되고, 2차 공기에 의해 고산소 분위기하에 있는 연소 화염의 외주부의 온도를 낮게 할 수 있어서 연소 화염의 외주부에서의 NOx 발생량이 저감된다.
또한, 제1 부재(111)의 광폭부(122)는 제2 부재(112)의 광폭부(124)보다 연료 가스의 분출 방향의 상류 측에 배치되어 있다. 그 때문에, 연료 노즐(101)의 연료 가스 유로(P1)를 폐쇄하는 위치가 연료 가스의 분출 방향을 벗어나는 것으로 되어, 광폭부(122, 124)의 위치에서의 연료 가스의 유속이 저감된다. 그 때문에, 연료 노즐(101)을 대형화하지 않고 내부 착화 및 내부 보염을 강화할 수 있다. 또한, 연료 가스는 먼저 제1 부재(111)의 광폭부(122)에서의 각각의 가이드 면(122a, 122b)에 의해 재순환 영역이 형성된다. 이 재순환 영역은 연료 노즐(101) 속에서 형성되기 때문에, 로 안에서의 인접 화염으로부터의 복사열을 받기 어렵게 되고, 내부 착화 및 내부 보염이 양호하게 실시되며, 연료 노즐(101)의 내부로부터 공기를 효율 좋게 소비시켜, 외부 착화의 발생이 억제된다. 그리고, 연료 가스는 제1 부재(111)의 광폭부(122)에서의 각각의 가이드 면(122a, 122b)에 의해 재순환 영역이 형성된 후, 이어서 제2 부재(112)의 광폭부(124)에서의 각각의 가이드 면(124a)에 의해 재순환 영역이 형성된다. 그 때문에, 각각의 부재(111, 112)의 광폭부(122, 124) 사이에서의 연료 가스의 유속이 저하하고, 각각의 단면(122c, 124c)에 흘러드는 미분탄 양이 증량되어, 이 점에서도 내부 착화 및 내부 보염을 강화할 수 있다.
또한, 제2 부재(112)의 광폭부(124)는 제1 부재(111) 측만큼 가이드 면(124a)이 있고, 연료 노즐(101)의 내벽 면(101a) 측은 플랫 형상으로 되어 있다. 그 때문에, 연료 노즐(101)의 내벽 면(101a)과 제2 부재(112) 사이의 제2 연료 가스 유로(P12)에서는 보염 기능이 없기 때문에 재순환 영역이 형성되지 않고, 외부 착화의 발생이 억제된다. 또한, 2차 공기 노즐(103)은 연료 노즐(101)의 상하뿐만 아니라 좌우에서도, 전주로부터 둘러싸이도록 2차 공기를 분출하고 있다. 그 때문에, 원주 방향에서 부분적인 고온 고산소 영역이 형성되기 어렵게 되고, 원주 방향에서 산소 농도가 균일화되는 것으로 되어, 연소 화염의 외주부에서의 NOx 발생량이 저감된다.
이와 같이, 제2 실시형태의 연소 버너에 있어서는, 미분탄과 공기를 혼합한 연료 가스를 분출하는 연료 노즐(101)과, 연료 노즐(101)의 외측으로부터 공기를 분출하는 연소용 공기 노즐(102)과, 연료 노즐(101)에서의 축선 중심(O) 측에서 연료 노즐(101)의 개구부(101b)보다 연료 가스의 분출 방향의 상류 측에 배치되는 제1 부재(111)와 제1 부재(111)보다 연료 노즐(101)의 내벽 면(101a) 측의 양측에서 내벽 면(101a)으로부터 소정 간격을 두고 개구부(101b)에 배치되는 제2 부재(112)를 갖는 내부 부재(104)를 설치하고 있다.
따라서 연료 노즐(101) 속을 흐르는 연료 가스는 각각의 부재(111, 112)의 하류 측에 재순환 영역이 형성됨으로써 연료 가스(미분탄)의 연소를 유지할 수 있다. 이때, 제1 부재(111)와 제2 부재(112)가 연료 가스의 분출 방향을 벗어나서 배치되어 있기 때문에, 연료 노즐(101)의 개구부(101b)에서의 유속이 저하하여 연료 노즐(101)을 대형화하지 않고 보염성을 향상할 수 있다. 또한, 연료 가스는 제1 부재(111), 제2 부재(112)의 순서로 착화, 보염되는 것으로 되고, 미분탄을 효율 좋게 모아서 내부 보염을 강화할 수 있다. 그 결과, 내부 보염 성능의 향상을 도모할 수 있다.
제2 실시형태의 연소 버너에서는 제1 부재(111) 및 제2 부재(112)를 수평 방향을 따라 배치하는 동시에 연직 방향으로 소정 간격을 두고 배치하고 있다. 따라서 제1 부재(111) 및 제2 부재(112)를 수평 방향을 따라 배치함으로써, 상하 방향의 외주 착화를 상대적으로 약화시킬 수 있고, 통상 상하에 배치되는 2차 공기 노즐(103)로부터의 공기에 의한 고온 고산소 영역을 경감할 수 있다. 제1 부재(111) 및 제2 부재(112)를 수평 방향을 따라 배치함으로써, 선회 연소에서는 통상 상하에 배치되는 2차 공기 노즐 본체(103a, 103b)를 연료 노즐(101)로부터 이격시켜 배치할 수 있어서 연소 화염의 외주부에서의 NOx 발생량을 저감할 수 있다.
제2 실시형태의 연소 버너에서는 2차 공기 노즐(103)을 연료 노즐(101)의 위쪽 및 아래쪽에 배치하고 있다. 따라서 외측에 보염 기능이 없는 제2 부재(112)의 외측을 향해 2차 공기가 분출됨으로써, 이 영역이 산소 과잉 상태로 되어도 NOx 의 발생량이 증가하지 않고, 화염 외주에도 공기를 공급할 수 있다. 미분탄 등의 석탄 연료의 경우에는 공기 부족으로 되면 황화수소가 발생하여 노벽을 부식할 우려가 있지만, 2차 공기 노즐(103)에 의해 충분한 공기를 화염 외주에 공급할 수 있기 때문에, 황화수소의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 이 경우, 2차 공기 노즐(103)을 연료 노즐(101)의 위쪽 및 아래쪽에만 설치하고, 왼쪽 및 오른쪽을 없애도 좋다.
또한, 본 실시형태에서는 제1 부재(111) 및 제2 부재(112) 양쪽이 보염기로서 기능하는 경우에 대해 설명했지만, 각각이 보염기로서 기능하지 않고 미분탄을 다른 부재로 안내하는 안내 부재로서 기능하는 경우도 있다. 예를 들어, 제1 부재(111)로부터 제2 부재(112) 측으로 미분탄을 안내하는 경우는 제1 부재(111)가 안내 부재로 된다. 이 경우, 제1 부재(111)는 보염기로서 기능하지 않는 경우도 있다. 또한, 제2 부재(112)로부터 제1 부재(111)의 재순환 영역으로 미분탄을 공급하는 경우는 제2 부재(112)가 안내 부재로 된다. 이 경우, 제2 부재(112)는 보염기로서 기능하지 않는 경우도 있다.
[변형예]
도 7은 연소 버너의 제1 변형예를 나타내는 정면도, 도 8은 연소 버너의 제2 변형예를 나타내는 정면도이다.
상술한 제1, 제2 실시형태에서는 내부 부재(64, 104)를 정면시(正面視)가 봉상을 이루는 형상으로 했지만, 이 형상에 한정되는 것은 아니다. 이하에 설명하는 바와 같은 링 형상이나 우물 정(井)자 형상 등으로 해도 좋다. 또한, 내부 부재를 연직 방향이나 수평 방향뿐만 아니라, 상대적으로 내측이 상류 측에 설치되어 있는 것이 바람직하다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 연료 노즐(151)은 직사각형상을 이루며, 선단부, 즉 연료 가스의 유동 방향의 하류 측에 내부 부재(152)가 배치되어 있다. 이 내부 부재(152)는 연료 노즐(151)의 연료 가스의 착화용 및 보염용 또는 연료 안내용 부재로서 기능하는 것이다. 이 내부 부재(152)는 제1 부재(161)와, 제2 부재(162)와, 제3 부재(163)로 구성되어 있다. 제2 부재(162)는 연료 노즐(151)의 선단부에 이 연료 노즐(151)의 내벽 면으로부터 소정 간격(틈)을 두고 배치되어 있으며, 연료 가스의 분출 방향을 따르는 축선(연료 노즐(151)의 중심선)(O)을 중심으로 하는 원형의 링 형상을 이루고 있다. 제1 부재(161)는 제2 부재(162)의 내측에 소정 간격(틈)을 두고 배치되어 있으며, 연료 가스의 분출 방향을 따르는 축선(O)을 중심으로 하는 원형의 링 형상을 이루고 있다. 제3 부재(163)는 제1 부재(161)의 내측에 소정 간격(틈)을 두고 배치되어 있으며, 연료 가스의 분출 방향을 따르는 축선(O) 상에 위치하는 원주 형상을 이루고 있다.
제2 부재(162)는 외주부가 복수(본 변형예에서는, 4개)의 지지 부재(171)를 개재시켜 연료 노즐(151)의 내벽 면에 지지되어 있다. 제1 부재(161)는 외주부가 복수(본 변형예에서는, 4개)의 지지 부재(172)를 개재시켜 제2 부재(162)에 지지되어 있다. 제3 부재(163)는 외주부가 복수(본 변형예에서는, 4개)의 지지 부재(173)를 개재시켜 제1 부재(161)에 지지되어 있다.
제1, 제2, 제3 부재(161, 162, 163)는 도시하지 않지만, 선단부에 광폭부가 각각 설치되어 있다. 그리고, 제1, 제2 실시형태와 마찬가지로, 제2, 제3 부재(162, 163)는 광폭부의 각각의 단면이 연료 노즐(151)의 개구부와 연료 가스의 흐름 방향에서의 동일 위치에 동일 면 상에 구비되어 배치되어 있다. 한편, 제1 부재(161)는 광폭부의 단면이 연료 노즐(151)의 개구부보다 연료 가스의 분출 방향의 상류 측에 소정 거리만큼 이격된 위치에 배치되어 있다.
제1 변형예에 있어서는, 상하 방향과 좌우 방향을 마찬가지로, 연료 버너의 내부로부터 외부를 향해 내부 착화를 넓힐(전파) 수 있고, 내부 보염을 효율적으로 실행할 수 있다.
또한, 내부 부재의 형상은 원형 링 형상에 한정되는 것은 아니며, 사각 링 형상 등의 다각형 링 형상이나 타원 링 형상 등이어도 좋다. 또한, 각각의 부재의 조합은 같은 형상의 조합에 한정되는 것은 아니며, 사각 링 형상과 원형 링 형상의 이형(異形)의 조합이어도 좋다. 또한, 내부 부재는 3개의 조합에 한정하지 않고, 1개 또는 2개, 4개 이상 조합시켜도 좋은 것이다.
또한, 도 8에 나타내는 바와 같이, 연료 노즐(201)은 직사각형상을 이루며, 선단부, 즉 연료 가스의 유동 방향의 하류 측에 내부 부재(202)가 배치되어 있다. 이 내부 부재(202)는 연료 노즐(201)의 연료 가스의 착화용 및 보염용 또는 연료 안내용 부재로서 기능하는 것이다. 이 내부 부재(202)는 제1 부재(211)와 제2 부재(212)로 구성되어 있다. 제2 부재(212)는 정면시가 연료 가스의 분출 방향을 따르는 축선(연료 노즐(201)의 중심선)(O)을 중심으로 하는 직사각형의 링 형상을 이루는 프레임체(frame)(213)와 이 프레임체(213)의 내측에 일체로 설치되어 정면시가 십자(十字) 형상을 이루는 연결체(214)로 구성된다. 프레임체(213)는 연료 노즐(201)의 선단부에 이 연료 노즐(201)의 내벽 면으로부터 소정 간격(틈)을 두고 배치되어 있다. 제1 부재(211)는 제2 부재(212)에서의 프레임체(213)의 내측에 소정 간격(틈)을 두고 배치된 프레임체(215)를 가지며, 프레임체(215)는 연료 가스의 분출 방향을 따르는 축선(O)을 중심으로 하는 직사각형의 링 형상을 이루고 있다. 이 경우, 제1 부재(211)와 제2 부재(212)의 연결체(214)가 교차하는 것으로 된다.
제2 부재(212)는 외주부가 복수(본 변형예에서는, 8개)의 지지 부재(221)를 개재시켜 연료 노즐(201)의 내벽 면에 지지되어 있다. 제1 부재(211)는 외주부가 복수(본 변형예에서는, 8개)의 지지 부재(222)를 개재시켜 제2 부재(212)의 테두리체(213)에 지지되어 있다.
제1, 제2 부재(211, 212)는 도시하지 않지만, 선단부에 광폭부가 각각 설치되어 있다. 그리고, 제1, 제2 실시형태와 마찬가지로 제2 부재(212)는 광폭부의 각각의 단면이 연료 노즐(201)의 개구부와 연료 가스의 흐름 방향에서의 동일 위치에 동일 면 상에 구비되어 배치되어 있다. 한편, 제1 부재(211)는 광폭부의 단면이 연료 노즐(201)의 개구부보다 연료 가스의 분출 방향의 상류 측에 소정 거리만큼 이격된 위치에 배치되어 있다.
제2 변형예에 있어서는, 상하 방향과 좌우 방향을 마찬가지로, 연료 버너의 내부로부터 외부를 향해 내부 착화를 넓힐(전파) 수 있고, 내부 보염을 효율적으로 실행할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 연소 버너는, 내부 부재의 형상에 좌우되는 것은 아니며, 복수의 부재가 연료 노즐 내의 폭 방향 또는 높이 방향, 또한 중심축에 대해 직경 방향으로 배열되어 있어도 좋은 것이다.
이어서, 제3 변형예에 대해 설명한다. 본 변형예에서는, 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 연료 노즐(61) 속에 정류판(120)이 설치되어 있다. 본 변형예에 있어서, 제1 실시형태와 공통되는 구성에 대해서는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.
도 9 및 도 10에 나타내져 있는 바와 같이, 정류판(120)은 연료 노즐(61)의 높이 방향에 있어서의 중앙 위치에서 수평 방향에 걸쳐서, 연료 노즐(61)의 연료 가스 흐름 상류 측인 좌측부(일 단부)로부터 하류 측인 우측부(타 단부)에 걸쳐서 설치된 판상체이다. 이에 의해, 정류판(120)은 연료 노즐(61) 속의 유로를 상하 방향으로 2분할하고 있다. 또한, 도 9에 나타내는 바와 같이, 정류판(120)의 연료 가스 흐름 방향에 있어서의 하류 단(동일 도면에 있어서 오른쪽 단)은 제1 부재(71)의 하류 단과 동일 위치로 되어 있다.
이와 같이 정류판(120)을 배치함으로써, 연료 노즐(61)이 연직 방향(도 10에 있어서 상하 방향)으로 각도 조정된 경우라도 연료 가스의 흐름도 정류판(120)을 따라 각도 조정할 수 있고, 소망의 흐름을 얻을 수 있다.
또한, 정류판(120)의 하류 단 위치는 더욱 연료 가스 흐름의 하류 측(도 9에 있어서 우측)으로 이동시켜도 좋다. 이에 의해, 연료 가스 흐름을 하류 측까지 가이드할 수 있고, 더욱 소망의 흐름을 얻을 수 있다. 단, 정류판(120)의 하류 단 위치가 하류 측에 위치하면, 착화 위치에 가까워져 소손(燒損)할 우려가 있기 때문에, 소손이 생기지 않는 위치로 정류판(120)의 하류 단 위치를 결정할 필요가 있다.
또한, 정류판(120)은 연료 노즐(61)의 높이 방향에서의 중앙 위치에 있어서의 한 군데에 한정되는 것은 아니며, 도 11에 나타내는 바와 같이, 연료 노즐(61)의 높이 방향에서의 중앙 위치로부터 상하로 나누어 2개 설치하는 것으로 해도 좋고, 또한 도 12에 나타내는 바와 같이, 각각의 부재(71, 72, 73)의 상하 단의 위치에 가지런히 하여 2개 설치해도 좋고, 또한 도시하지 않지만 3개 이상이어도 좋다.
또한, 상술한 제1 실시형태에서는 내부 부재로서 2개의 제1 부재와 2개의 제2 부재와 1개의 제3 부재를 설치하고, 제2 실시형태에서는 내부 부재로서 1개의 제1 부재와 2개의 제2 부재를 설치했지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 제1 부재의 수는 1개 또는 2개에 한정하지 않고, 3개 이상 설치해도 좋다. 제2 부재는 연료 노즐 속에서 내부 부재 중에서도 가장 외측에 설치하는 것이 바람직하고, 2개 이상 설치해도 좋다. 제3 부재는 있어도 좋고 없어도 좋으며, 연료 노즐 속에서 내부 부재 중에서도 가장 내측에 설치하는 것이 바람직하고, 2개 이상 설치해도 좋다. 또한, 제3 부재는 연료 가스의 분출 방향에서 제1 부재와 동일 위치에 설치해도 좋고, 이 경우 내부 보염 효과를 높일 수 있다.
또한, 상술한 실시형태에서는 내부 부재의 각각의 부재를 평탄부와 광폭부로 구성했지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니며, 광폭부만으로 구성해도 좋다.
또한, 상술한 실시형태에서는 연료 노즐과 연소용 공기 노즐과 2차 공기 노즐을 직사각형상으로 했지만, 이 형상에 한정하는 것은 아니며, 원형상으로 해도 좋다.
또한, 도 12에 나타내는 바와 같이, 각각의 부재(71, 72, 73)의 상하 단의 위치에 가지런히 하여 정류판(120)을 2개 설치한 경우, 도 13 내지 도 16과 같은 구조로 변형해도 좋다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 연료 노즐(61)의 연료 가스 흐름 방향의 상류 측에는 미분탄 관(90)의 하류 단으로 되는 선단부가 접속되어 있다. 연료 노즐(61)은, 도 16에 나타내는 바와 같이, 수평 축선(H) 주변에 요동 가능으로 되어 있다.
미분탄 관(90)의 선단부에는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 복수의 판 부재(91)가 설치되어 있다. 복수의 판 부재(91)는, 도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이, 각각의 부재(71, 72, 73)와 마찬가지로 연직 방향을 따라 수평 방향으로 소정의 간격을 갖고 배치되어 있다. 각각의 판 부재(91)는 미분탄 관(90)의 연직 방향의 유로 폭의 거의 전체에 걸쳐서 설치되어 있다. 이와 같이 복수의 판 부재(91)를 미분탄 관(90)의 선단부에 배치함으로써, 연료 가스 흐름을 정류할 뿐만 아니라, 각각의 판 부재(91)가 미분탄 관(90)의 선단부에서의 유로를 점유함으로써, 미분탄 관(90)의 유로 단면적을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 미분탄 관(90)을 대형화해도 미분탄 관(90)의 선단부를 흐르는 유속의 저감을 억제할 수 있고, 연료 가스 중의 고체 연료(미분탄)가 미분탄 관(90)의 선단부, 또는 연료 노즐의 연료 가스 흐름 상류 측 내부에 퇴적하는 것을 방지할 수 있다.
특히, 연료 노즐(61)의 유로 단면적을 확대하는 경우에는, 도 16에 나타내는 바와 같이, 미분탄 관(90)의 선단부를 하류 측을 향해 확대하는 구조를 채용하는 것이 있다. 이와 같이 미분탄 관(90)의 선단부를 확대한 경우라도, 상술한 바와 같이, 복수의 판 부재(91)를 설치함으로써 유로 단면적을 조정하고, 연료 가스의 유속을 소망 값으로 설정할 수 있다.
또한, 도 17에 나타내는 바와 같이, 연료 노즐(61) 속에 배치된 각각의 부재(71, 72, 73)를 연료 가스 흐름의 하류 측을 향해 확대하도록 해도 좋다. 이에 따라, 상하의 정류판(120)도 연료 가스 흐름의 하류 측을 향해 확대하도록 배치한다. 이에 의해, 각각의 부재(71, 72, 73)를 흐르는 연료 가스 유속이 작아지기 때문에, 보염 기능을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 도 13 내지 도 17에 나타낸 판 부재(91) 및 각각의 부재(71, 72, 73)는 연직 방향을 향해 설치하는 것으로 했지만, 이들을 수평 방향을 향해 설치하는 것으로 해도 좋다. 이 경우, 정류판(120)은 연직 방향을 향해 설치하는 것으로 된다.
또한, 상술한 실시형태에서는 본 발명의 보일러를 석탄 연소 보일러로 했지만, 고체 연료로서는 바이오매스(biomass)나 석유 코크스, 석유 잔사(殘渣) 등을 사용하는 보일러이어도 좋다. 또한, 연료로서 고체 연료에 한정하지 않고, 중질유 등의 기름 연소 보일러에도 사용할 수 있다. 또한, 이들 연료의 혼소(混燒) 시에도 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 연소 버너는, 연료 노즐과 연소용 공기 노즐과 2차 공기 노즐은 반드시 평행하게 배치할 필요는 없고, 연소 버너의 선단부를 향해 연료 노즐과 2차 공기 노즐이 점차 이격하도록 2차 공기 노즐을 비스듬히 배치해도 좋다. 이 경우, 연료 노즐과 2차 공기 노즐의 연료 노즐의 분출 개구부의 근방에서의 거리는, 연료 가스의 흐름을 어지럽히지 않는 정도로 거리가 유지되어 있으면 좋다. 2차 공기 노즐을 비스듬히 배치함으로써, 착화부의 외주에서의 공기량을 줄여서 연료 노즐에 있어서의 외부 보염을 억제함으로써, 보다 낮은 NOx를 실현하는 것이 가능하게 된다.
10: 석탄 연소 보일러
11: 화로
12: 연소 장치
13: 연도
21, 21A, 22, 23, 24, 25: 연소 버너
26, 27, 28, 29, 30: 미분탄 공급 관
31, 32, 33, 34, 35: 미분탄기
36: 풍상
37: 공기 덕트
39: 추가의 공기 노즐
40: 분기 공기 덕트
51, 52, 53: 과열기
54, 55: 재열기
56, 57: 절탄기
61, 101, 151, 201: 연료 노즐
61a, 101a: 내벽 면
61b, 62b, 63e, 101b, 102b, 103e: 개구부(분구(噴口) 개구부)
62, 102: 연소용 공기 노즐
63, 103: 2차 공기 노즐
64, 104, 152, 202: 내부 부재
71, 111, 161, 211: 제1 부재
72, 112, 162, 212: 제2 부재
73, 163: 제3 부재
81, 83, 85, 121, 123: 평탄부
82, 84, 86, 122, 124: 광폭부(보염부)
82a, 84a, 86a, 122a, 124a: 제1 가이드 면
82b, 86b, 122b: 제2 가이드 면
82c, 84c, 86c, 122c, 124c: 단면
87, 88, 125, 126, 171, 172, 173, 221, 222: 지지 부재
120: 정류판
P1: 연료 가스 유로
P11: 제1 연료 가스 유로
P12: 제2 연료 가스 유로
P13: 제3 연료 가스 유로
P2: 연소용 공기 유로
P3: 2차 공기 유로

Claims (15)

  1. 연료와 공기를 혼합한 연료 가스를 분출하는 연료 노즐과,
    상기 연료 노즐의 외측으로부터 공기를 분출하는 연소용 공기 노즐과,
    상기 연료 노즐 속에 배치되고, 연료 가스 흐름에 대해 경사지는 제1 경사면 및 당해 제1 경사면의 경사가 종료하는 제1 경사 종료 단을 갖는 제1 부재와,
    상기 제1 경사 종료 단보다도 연료 가스 흐름의 하류 측에 배치되고, 연료 가스 흐름에 대해 상기 제1 부재 측으로 경사지는 제2 경사면 및 당해 제 2경사면의 경사가 종료하는 제2 경사 종료 단을 갖는 제2 부재를 구비하고 있는
    연소 버너.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 부재는 상기 제1 부재의 양측에 배치되는
    연소 버너.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 부재는 상기 연료 노즐의 내벽 면으로부터 소정 간격을 두고 상기 연료 노즐의 개구부의 근방에 배치되는
    연소 버너.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 부재는 상기 연료 가스의 분출 방향을 적어도 2방향으로 광폭하는 복수의 상기 제1 경사면이 설치되고,
    상기 제2 부재는 상기 제1 부재 측만큼 상기 제2 경사면이 설치되는
    연소 버너.
  5. 제4항에 있어서,
    복수의 상기 제1 부재 사이에서, 상기 제1 경사 종료 단보다도 연료 가스 흐름의 하류 측에 배치되고, 연료 가스 흐름에 대해 상기 제1 부재 측으로 경사지는 제3 경사면 및 당해 제 3경사면의 경사가 종료하는 제3 경사 종료 단을 갖는 제3 부재가 배치되는
    연소 버너.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 부재는 연료 가스 흐름 방향을 따라 위치 조정 자유 자재로 설치되는
    연소 버너.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 부재 및 상기 제2 부재는 연직 방향을 따라 배치되는 동시에 수평 방향으로 소정 간격을 두고 배치되는
    연소 버너.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 부재 및 상기 제2 부재는 수평 방향을 따라 배치되는 동시에 연직 방향으로 소정 간격을 두고 배치되는
    연소 버너.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 연소용 공기 노즐의 외측으로부터 공기를 분출하는 2차 공기 노즐을 가지며, 상기 2차 공기 노즐은 적어도 상기 연료 노즐에서의 상기 제1 부재의 상기 제1 경사면이 경사지는 방향의 양 단에 배치되는
    연소 버너.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 연료 노즐의 일 단부로부터 타 단부에 걸쳐서 설치된 정류판을 구비하고 있는
    연소 버너.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 정류판은 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재의 연료 가스 흐름을 따르는 양 단부의 각각을 마주 보도록 설치되어 있는
    연소 버너.
  12. 제11항에 있어서,
    마주 보는 상기 정류판의 간격은 연료 가스 흐름 하류 측 방향을 향해 점차 확대되어 있는
    연소 버너.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 연소용 공기 노즐의 상류 단에 접속되는 미분탄 관을 가지며, 당해 미분탄 관의 선단부가 연료 가스 흐름 하류 측 방향을 향해 유로 단면적이 확대하도록 형성되며,
    상기 미분탄 관의 선단부에는 복수의 판 부재가 설치되어 있는
    연소 버너.
  14. 중공 형상을 이루어 연직 방향을 따라 설치되는 화로와,
    상기 화로에 배치되는 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 연소 버너와,
    상기 화로의 상부에 배치되는 연도를 갖는
    보일러.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 화로의 상기 연소 버너의 상부에 추가 공기 공급부를 갖는
    보일러.
KR1020177019527A 2015-03-31 2016-02-22 연소 버너 및 보일러 KR101972247B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015073500 2015-03-31
JPJP-P-2015-073500 2015-03-31
JP2015179763 2015-09-11
JPJP-P-2015-179763 2015-09-11
PCT/JP2016/054978 WO2016158079A1 (ja) 2015-03-31 2016-02-22 燃焼バーナ及びボイラ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170095974A true KR20170095974A (ko) 2017-08-23
KR101972247B1 KR101972247B1 (ko) 2019-04-24

Family

ID=57004960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177019527A KR101972247B1 (ko) 2015-03-31 2016-02-22 연소 버너 및 보일러

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10591154B2 (ko)
EP (1) EP3279562B1 (ko)
JP (1) JP6408134B2 (ko)
KR (1) KR101972247B1 (ko)
CN (1) CN107429911B (ko)
CL (1) CL2017002188A1 (ko)
ES (1) ES2821325T3 (ko)
MX (1) MX2017009761A (ko)
RU (1) RU2664749C1 (ko)
WO (1) WO2016158079A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7139095B2 (ja) * 2017-02-17 2022-09-20 三菱重工業株式会社 ボイラ
JP6879771B2 (ja) * 2017-02-17 2021-06-02 三菱パワー株式会社 燃焼バーナ及びこれを備えたボイラ
JP7046579B2 (ja) * 2017-12-04 2022-04-04 三菱重工業株式会社 燃焼バーナ及びこれを備えたボイラ
JP7039792B2 (ja) * 2017-12-21 2022-03-23 三菱重工業株式会社 燃焼バーナ、これを備えたボイラ及び燃焼バーナの組立方法
JP2019128080A (ja) * 2018-01-23 2019-08-01 三菱日立パワーシステムズ株式会社 燃焼バーナ及び燃焼装置並びにボイラ
JP6926009B2 (ja) * 2018-02-01 2021-08-25 三菱パワー株式会社 燃焼バーナ及びボイラ
CN111550778A (zh) * 2019-02-11 2020-08-18 美一蓝技术公司 水平焙烧的燃烧器
CN111828969B (zh) * 2020-07-13 2022-06-21 广州汤姆逊电气有限公司 一种高温循环式节能环保燃烧枪

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5215259A (en) * 1991-08-13 1993-06-01 Sure Alloy Steel Corporation Replaceable insert burner nozzle
JP2012215362A (ja) 2011-04-01 2012-11-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃焼バーナ
JP2012215363A (ja) 2011-04-01 2012-11-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃焼バーナ
KR101285447B1 (ko) * 2006-09-27 2013-07-12 바브콕-히다찌 가부시끼가이샤 버너, 버너를 구비한 연소장치 및 보일러
KR20130126719A (ko) * 2011-04-01 2013-11-20 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 연소 버너, 고체 연료 연소 버너 및 고체 연료 연소 보일러, 보일러 및 보일러의 운전 방법

Family Cites Families (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2360548A (en) * 1944-10-17 Combustion method
US766494A (en) * 1902-12-17 1904-08-02 Francis G Crone Gas and air mixing burner.
US1103253A (en) * 1910-10-24 1914-07-14 Horatio S Bennett Burner.
US1887330A (en) * 1929-11-15 1932-11-08 William S Shaw Gas burner
US2149980A (en) * 1937-11-04 1939-03-07 Jr Henry Wilbur Paret Method and apparatus for controlling furnace combustion
US2259010A (en) * 1939-05-24 1941-10-14 William F Doyle Apparatus for combustion of fluid fuel
US2895435A (en) * 1954-03-15 1959-07-21 Combustion Eng Tilting nozzle for fuel burner
US3195606A (en) * 1959-12-11 1965-07-20 Minor W Stout Combustion and heating apparatus
US3112988A (en) * 1960-02-26 1963-12-03 Sheil Oil Company Mixing gases at supersonic velocity
US3213919A (en) * 1962-05-14 1965-10-26 Calzolari Roberto Nozzle apparatus for burning fuel
US3209811A (en) * 1963-03-28 1965-10-05 Loftus Engineering Corp Combination high velocity burner
US3823875A (en) * 1973-08-24 1974-07-16 T Bauer Burner nozzle tip for pulverized coal and method for its production
US4284402A (en) * 1979-05-02 1981-08-18 Atlantic Richfield Company Flame modifier to reduce NOx emissions
DE8005891U1 (de) * 1980-03-01 1981-10-01 Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid Mit einem gasluftgemisch gespeister vormischbrenner geringer schalleistung
JPS58110907A (ja) * 1981-12-25 1983-07-01 Hitachi Zosen Corp 微粉炭の窒素酸化物抑制燃焼方法
JPS599414A (ja) * 1982-07-08 1984-01-18 Babcock Hitachi Kk 低窒素酸化物燃焼装置
EP0113342B1 (en) * 1982-07-12 1988-09-14 Combustion Engineering, Inc. Nozzle tip for pulverized coal burner
JPS5977206A (ja) * 1982-10-25 1984-05-02 Babcock Hitachi Kk 燃焼装置
DE3472154D1 (en) * 1983-04-22 1988-07-21 Combustion Eng Pulverized fuel burner nozzle tip and splitter plate therefor
US4634054A (en) 1983-04-22 1987-01-06 Combustion Engineering, Inc. Split nozzle tip for pulverized coal burner
JPS60103207A (ja) * 1983-11-10 1985-06-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd コ−ルバ−ナノズル
JP2791029B2 (ja) * 1988-02-23 1998-08-27 バブコツク日立株式会社 微粉炭バーナ
US5292246A (en) * 1988-05-02 1994-03-08 Institut Francais Du Petrole Burner for the manufacture of synthetic gas comprising a solid element with holes
FI98658C (fi) 1990-03-07 1997-07-25 Hitachi Ltd Jauhetun hiilen poltin, jauhetun hiilen kattila ja menetelmä polttaa jauhettua hiiltä
JP2954659B2 (ja) 1990-05-21 1999-09-27 バブコツク日立株式会社 微粉炭バーナ
GB9322016D0 (en) * 1993-10-26 1993-12-15 Rolls Royce Power Eng Improvements in or relating to solid fuel burners
JPH07260106A (ja) * 1994-03-18 1995-10-13 Hitachi Ltd 微粉炭燃焼バーナ及び微粉炭燃焼装置
US5529000A (en) 1994-08-08 1996-06-25 Combustion Components Associates, Inc. Pulverized coal and air flow spreader
JPH08135919A (ja) 1994-11-11 1996-05-31 Babcock Hitachi Kk 燃焼装置
DE19539246A1 (de) * 1995-10-21 1997-04-24 Asea Brown Boveri Airblast-Zerstäuberdüse
US6003793A (en) * 1995-12-22 1999-12-21 Mann; Jeffrey S. Boundary layer coal nozzle assembly for steam generation apparatus
JPH09203505A (ja) 1996-01-29 1997-08-05 Babcock Hitachi Kk 固体燃料用バーナと固体燃焼システム
AU722294B2 (en) 1996-07-08 2000-07-27 Alstom Power Inc. Pulverized solid fuel nozzle tip
CN2281479Y (zh) 1996-11-18 1998-05-13 浙江大学 宽调节比、多煤种、浓稀相煤粉旋流燃烧装置
CN2296451Y (zh) * 1997-04-12 1998-11-04 王永刚 混合式煤粉燃烧器
JP3448190B2 (ja) 1997-08-29 2003-09-16 三菱重工業株式会社 ガスタービンの燃焼器
JPH11281010A (ja) 1998-03-26 1999-10-15 Babcock Hitachi Kk 固体燃料燃焼バーナと固体燃料燃焼装置
FR2784449B1 (fr) * 1998-10-13 2000-12-29 Stein Heurtey Bruleur a combustible fluide notamment pour fours de rechauffage de produits siderurgiques
FR2790309B1 (fr) * 1999-02-25 2001-05-11 Stein Heurtey Perfectionnements apportes aux bruleurs a flamme plate
CN2415254Y (zh) 2000-02-25 2001-01-17 华中理工大学 带整流板的钝体燃烧器
US6579085B1 (en) * 2000-05-05 2003-06-17 The Boc Group, Inc. Burner and combustion method for the production of flame jet sheets in industrial furnaces
CN1407274A (zh) 2001-09-05 2003-04-02 清华同方股份有限公司 一种煤粉直流燃烧器
US7163392B2 (en) * 2003-09-05 2007-01-16 Feese James J Three stage low NOx burner and method
US7500849B2 (en) * 2004-01-16 2009-03-10 Air Products And Chemicals, Inc. Emulsion atomizer nozzle, and burner, and method for oxy-fuel burner applications
NO324171B1 (no) * 2006-01-11 2007-09-03 Ntnu Technology Transfer As Metode for forbrenning av gass, samt gassbrenner
FR2899313B1 (fr) * 2006-03-31 2008-05-09 Huau Christian Bernard Louis Bruleur polyvalent a flamme creuse pour hydrocarbures
US20080206696A1 (en) * 2007-02-28 2008-08-28 Wark Rickey E Tilt nozzle for coal-fired burner
EP1985926B1 (en) * 2007-04-26 2018-09-05 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Combustion equipment and combustion method
WO2008146373A1 (ja) * 2007-05-30 2008-12-04 Taiyo Nippon Sanso Corporation 無機質球状化粒子製造用バーナ
RU68652U1 (ru) * 2007-08-02 2007-11-27 Открытое Акционерное Общество "Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт (ВТИ)" Пылеугольная горелка с аэродинамическим преобразователем потока аэросмеси
CN201228965Y (zh) 2007-08-06 2009-04-29 国际壳牌研究有限公司 燃烧器
DE202007018718U1 (de) * 2007-08-29 2009-05-14 Siemens Aktiengesellschaft Kohlenstaubkombinationsbrenner mit integriertem Pilotbrenner
US7775791B2 (en) * 2008-02-25 2010-08-17 General Electric Company Method and apparatus for staged combustion of air and fuel
JP5072650B2 (ja) 2008-02-28 2012-11-14 三菱重工業株式会社 微粉炭バーナ
US8701572B2 (en) 2008-03-07 2014-04-22 Alstom Technology Ltd Low NOx nozzle tip for a pulverized solid fuel furnace
US8104412B2 (en) * 2008-08-21 2012-01-31 Riley Power Inc. Deflector device for coal piping systems
CN201302156Y (zh) 2008-11-07 2009-09-02 浙江大学 一种外燃式微油点火和超低负荷稳燃煤粉燃烧器
JP5535522B2 (ja) 2009-05-22 2014-07-02 三菱重工業株式会社 石炭焚ボイラ
JP5374404B2 (ja) 2009-12-22 2013-12-25 三菱重工業株式会社 燃焼バーナおよびこの燃焼バーナを備えるボイラ
DE102010004787B4 (de) * 2010-01-16 2014-02-13 Lurgi Gmbh Verfahren und Brenner zur Herstellung von Synthesegas
JP5471713B2 (ja) * 2010-03-30 2014-04-16 三菱マテリアル株式会社 微粉炭バーナー
US20120137573A1 (en) * 2010-12-02 2012-06-07 Basf Se Use of the reaction product formed from a hydrocarbyl-substituted dicarboxylic acid and a nitrogen compound to reduce fuel consumption
JP2012122653A (ja) 2010-12-07 2012-06-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃焼バーナ
US8915731B2 (en) 2010-12-30 2014-12-23 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Flameless combustion burner
US20130291770A1 (en) 2011-01-21 2013-11-07 Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha Solid fuel burner and combustion device using same
CN102620291B (zh) 2011-01-31 2014-09-24 中国科学院过程工程研究所 低氮氧化物排放煤粉解耦燃烧器及煤粉解耦燃烧方法
CN202338901U (zh) * 2011-11-18 2012-07-18 山西三合盛工业技术有限公司 一种集粉浓缩的煤粉燃烧器
JP5897363B2 (ja) 2012-03-21 2016-03-30 川崎重工業株式会社 微粉炭バイオマス混焼バーナ
CN202938290U (zh) 2012-11-05 2013-05-15 徐州燃控科技股份有限公司 一种内燃式兼多通道低氮燃烧器
CN104100969B (zh) 2013-04-12 2017-04-12 气体产品与化学公司 宽焰氧‑固体燃料喷燃器
CN103267282B (zh) 2013-06-11 2016-05-11 牛博申 浓淡分离煤粉燃烧器
WO2015014376A1 (en) * 2013-07-31 2015-02-05 Biontech Ag Diagnosis and therapy of cancer involving cancer stem cells
CN103672883B (zh) 2013-12-21 2017-02-22 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 栅格式旋流燃烧器
CN203718765U (zh) 2014-02-10 2014-07-16 四川川锅锅炉有限责任公司 一种带三次风低NOx燃烧器
JP5901737B2 (ja) 2014-12-18 2016-04-13 三菱重工業株式会社 燃焼バーナ
JP6935917B2 (ja) * 2017-11-30 2021-09-15 株式会社愛洋産業 忌避線架線具の設置具

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5215259A (en) * 1991-08-13 1993-06-01 Sure Alloy Steel Corporation Replaceable insert burner nozzle
KR101285447B1 (ko) * 2006-09-27 2013-07-12 바브콕-히다찌 가부시끼가이샤 버너, 버너를 구비한 연소장치 및 보일러
JP2012215362A (ja) 2011-04-01 2012-11-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃焼バーナ
JP2012215363A (ja) 2011-04-01 2012-11-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃焼バーナ
KR20130126719A (ko) * 2011-04-01 2013-11-20 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 연소 버너, 고체 연료 연소 버너 및 고체 연료 연소 보일러, 보일러 및 보일러의 운전 방법

Also Published As

Publication number Publication date
RU2664749C1 (ru) 2018-08-22
CL2017002188A1 (es) 2018-03-02
WO2016158079A1 (ja) 2016-10-06
EP3279562A1 (en) 2018-02-07
US20180045404A1 (en) 2018-02-15
CN107429911A (zh) 2017-12-01
US10591154B2 (en) 2020-03-17
CN107429911B (zh) 2021-12-28
JPWO2016158079A1 (ja) 2017-10-19
EP3279562B1 (en) 2020-08-19
JP6408134B2 (ja) 2018-10-17
KR101972247B1 (ko) 2019-04-24
ES2821325T3 (es) 2021-04-26
EP3279562A4 (en) 2018-07-25
MX2017009761A (es) 2017-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101972247B1 (ko) 연소 버너 및 보일러
JP6408135B2 (ja) 燃焼バーナ及びこれを備えたボイラ
US10605455B2 (en) Combustion burner and boiler
JP5960022B2 (ja) ボイラ
JP5763389B2 (ja) 燃焼バーナ
JP5854620B2 (ja) ボイラ及びボイラの運転方法
JP6058077B2 (ja) 燃焼バーナ
JP6926009B2 (ja) 燃焼バーナ及びボイラ
JP6879771B2 (ja) 燃焼バーナ及びこれを備えたボイラ
JP6640592B2 (ja) 燃焼バーナ及び燃焼装置並びにボイラ
JP6284345B2 (ja) ボイラ
JP6258160B2 (ja) 燃焼バーナ及びボイラ
JP6087796B2 (ja) ボイラ
WO2023120395A1 (ja) アンモニア燃焼バーナ及びボイラ
JP6640591B2 (ja) 燃焼バーナ及び燃焼装置並びにボイラ
KR20210121202A (ko) 애프터 에어 포트 및 이것을 구비한 연소 장치
JP2017146077A (ja) ボイラ
JP2016065662A (ja) 燃焼バーナ及びボイラ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant