KR20210114501A - Boiler - Google Patents
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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.Provided is a boiler capable of cooling the sub-burner even when the small-capacity sub-burner is inactive while the large-capacity main burner is operating. A combustion vessel 11 forming the combustion chamber 24, a main burner formed in the combustion vessel 11, a main burner formed in the combustion vessel 11 and formed on the downstream side of a flame formed by the main burner The sub-burner 13 having a smaller capacity and the sub-burner 13 are accommodated, and air is supplied to the sub-burner wind box 40 and the sub-burner wind box 40 mounted in the combustion vessel 11. It is provided with the air fan 44 for sub-burners, and the control part which controls the air fan 44 for sub-burners. The control unit includes an air fan 44 for the sub-burner so that the pressure in the wind chamber 40 for the sub-burner becomes higher than the pressure in the combustion vessel 11 when the main burner is in operation and when the sub-burner 13 is not in operation. to control
Description
본 발명은, 보일러에 관한 것이다.The present invention relates to a boiler.
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.Boilers are known which form a flame in a combustion chamber by means of a burner to produce steam. The following patent document 1 discloses a boiler for ships mounted on a ship. The boiler disclosed in the same document is capable of handling from large capacity to small capacity by providing a burner of a small capacity in addition to a burner of a large capacity.
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.As a boiler mounted on a ship, there is a periodic boiler used as a power source for driving a propeller for propulsion. As a boiler having a smaller capacity than the main boiler, there is an auxiliary boiler used as an auxiliary power source for operating various devices mounted on a ship or driving an arrester.
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.The auxiliary boiler for generating high-pressure steam for high-load equipment and for generating low-pressure steam for low-load equipment may be required respectively. As a result, it causes an increase in the equipment score of the ship. In addition, since the auxiliary boiler requires time to increase the pressure, it is also necessary to continue the warm-up operation in order to quickly supply steam to the equipment. For this reason, especially the increase in fuel consumption by warm-up operation of the auxiliary boiler which produces|generates high pressure steam becomes a problem.
그래서, 특허문헌 1 과 같이 용량이 상이한 버너를 설치함으로써, 대용량부터 소용량까지 대응시켜 고턴 다운화를 도모하는 것을 생각할 수 있다.Then, by providing burners from which capacity|capacitance differs like patent document 1, it is made to correspond from a large capacity to a small capacity, and aiming at high turn-down is considered.
그러나, 대용량의 버너의 운전시에는, 소용량의 버너가 정지하고 있어, 대용량의 주버너의 화염의 복사열에 의해 소용량의 부버너가 손상될 우려가 있다.However, during operation of the large-capacity burner, the small-capacity burner is stopped, and there is a fear that the small-capacity sub-burner is damaged by the radiant heat of the flame of the large-capacity main burner.
본 개시는, 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 대용량의 주버너가 동작하고 있을 때에 소용량의 버너를 냉각시킬 수 있는 보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object of the present disclosure is to provide a boiler capable of cooling a small-capacity burner when the large-capacity main burner is operating.
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.A boiler according to an aspect of the present disclosure includes a combustion vessel forming a combustion chamber, a main burner installed in the combustion vessel, and a flame installed in the combustion vessel and formed on the downstream side of the flame formed by the main burner, and the an air supply means for supplying air to a sub-burner having a smaller capacity than the main burner, a sub-burner wind box mounted to the combustion vessel while accommodating the sub-burner, and air to the sub-burner wind box; and a control unit for controlling, wherein the control unit drives the air supply means when the main burner is in operation and when the sub burner is not in operation.
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.A secondary burner is installed on the downstream side of the flame formed by the main burner. For this reason, when the main burner is in operation and when the secondary burner is not in operation, if combustion air is not supplied to the secondary burner, there is a fear that the secondary burner may be damaged by radiant heat from the flame by the main burner. Therefore, even when the sub-burner is not in operation, air is supplied from the air fan for the sub-burner to cool the sub-burner. Moreover, since air was supplied so that the pressure in the wind chamber for sub-burners may become higher than the pressure in a combustion container, with respect to the combustion chamber in a pressurized state, the sub-burner and the wind chamber for sub-burners can be sealed.
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.The control unit may control the air supply means so that the pressure in the wind chamber for the secondary burner becomes higher than the pressure in the combustion vessel when the main burner is in operation and when the secondary burner is not in operation.
본 개시의 일 양태에 관련된 보일러에서는, 상기 부버너를 냉각시키는 냉각 증기를 공급하는 냉각 증기 공급부를 구비하고 있다.In the boiler according to an aspect of the present disclosure, a cooling steam supply unit for supplying cooling steam for cooling the sub-burner is provided.
또한 냉각 증기를 공급하는 것으로 했기 때문에, 복사열에 의한 부버너의 손상을 억제할 수 있다.Further, since cooling steam is supplied, damage to the sub-burner due to radiant heat can be suppressed.
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.In the boiler according to an aspect of the present disclosure, the sub-burner includes an oil injection nozzle that injects oil fuel as a combustion fuel into the combustion chamber, and the oil injection nozzle is a part of the cooling steam supply unit.
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.Since oil is not supplied to the oil jet nozzle of the sub-burner during non-operation, the oil jet nozzle is a part of the cooling steam supply unit, and the cooling steam is supplied from the oil jet nozzle. Since the oil injection nozzle injects cooling steam from the tip of the sub-burner toward the inside of the combustion chamber, it is possible to effectively protect the sub-burner from radiant heat.
본 개시의 일 양태에 관련된 보일러에서는, 상기 부버너용 풍상 내에, 상기 냉각 증기 공급부의 일부로서 증기 공급 노즐이 형성되어 있다.In the boiler according to an aspect of the present disclosure, a steam supply nozzle is formed as a part of the cooling steam supply unit in the wind chamber for the secondary burner.
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.In the wind chamber for secondary burners, a vapor supply nozzle was provided as a part of a cooling vapor supply part. Thereby, it is possible to cool the sub-burner accommodated in the wind box for the sub-burner. In addition, since a path for supplying the cooling steam can be formed separately from the fuel nozzle of the sub-burner, the cooling steam can be supplied regardless of the operation of the sub-burner.
증기 공급 노즐로는, 예를 들어, 부버너를 둘러싸는 링 형상의 노즐로 된 증기 링 노즐로 할 수 있다.As a vapor supply nozzle, it can be set as the vapor|steam ring nozzle which consists of a ring-shaped nozzle which surrounds a secondary burner, for example.
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.In the boiler according to an aspect of the present disclosure, the sub-burner includes a gas injection nozzle that injects gaseous fuel as a combustion fuel into the combustion chamber, and the gas injection nozzle is a part of the cooling steam supply unit.
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.The sub-burner is equipped with a gas injection nozzle so that gas fuel can be used in addition to oil fuel. The gas injection nozzle was made a part of the cooling vapor supply part, and the cooling vapor was supplied from the gas injection nozzle. Since the gas injection nozzle injects cooling vapor|steam toward the inside of a combustion chamber from the front-end|tip of a sub-burner, it can protect a sub-burner from radiant heat effectively.
본 개시의 일 양태에 관련된 보일러에서는, 상기 냉각 증기 공급부는, 상기 주버너에 의해 형성된 화염의 하류측을 향하여 냉각 증기를 공급한다.In the boiler according to an aspect of the present disclosure, the cooling steam supply unit supplies cooling steam toward the downstream side of the flame formed by the main burner.
주버너의 화염의 하류측에 증기를 공급함으로써, 화염 온도를 저하시켜 서멀 NOx 를 저감시킬 수 있다.By supplying steam to the downstream side of the flame of the main burner, the flame temperature can be lowered and thermal NOx can be reduced.
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.In the boiler related to an aspect of the present disclosure, an air fan for a main burner for supplying air to a wind box for a main burner mounted to the combustion vessel while accommodating the main burner, and air to a wind box for the main burner, and the main burner and an air supply pipe for supplying air from the air fan to the wind chamber for the sub-burner.
주버너용 공기 팬으로부터 부버너용 풍상에 공기를 공급하는 것으로 하였다. 이로써, 만일, 부버너용 공기 팬이 고장나도, 부버너용 풍상에 냉각 공기를 공급할 수 있다.It was assumed that air was supplied from the air fan for the main burner to the wind chamber for the sub-burner. Accordingly, even if the air fan for the sub-burner fails, cooling air can be supplied to the wind chamber for the sub-burner.
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.Moreover, the air supply from the air fan for main burners to the wind box for sub-burners is controlled by a control part. That is, when the air fan for a sub-burner does not fail, the control part controls an on-off valve etc. so that the flow of air may be stopped. When the air fan for the sub-burner fails, the control unit controls the on/off valve and the like so that air flows. Moreover, it is not limited to the malfunction of the air fan for sub-burners, You may make it supply air to the wind box for sub-burners from the fan for sub-burners when the amount of air supplied from the air fan for sub-burners is insufficient.
본 개시의 일 양태에 관련된 보일러에서는, 상기 공기 공급 수단의 출구에, 유로를 개폐하는 댐퍼가 형성되어 있다.In the boiler according to an aspect of the present disclosure, a damper for opening and closing a flow path is formed at the outlet of the air supply means.
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.A damper was provided at the outlet of the air supply means. Thereby, by closing the damper when the air supply means is stopped, it is possible to prevent the air induced from the main burner air fan through the air supply pipe from flowing backward to the air supply means side.
주버너가 동작하고 있을 때에 부버너가 비동작으로 되어 있는 경우에도, 공기 공급 수단으로부터 공기를 공급하도록 했기 때문에, 부버너를 냉각시킬 수 있다.Even when the sub-burner is inactive while the main burner is operating, since air is supplied from the air supply means, the sub-burner can be cooled.
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.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a longitudinal sectional view which showed the boiler which concerns on 1st Embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1 .
3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a sub-burner.
Fig. 4 is a side view showing a state in which an air fan is connected to the boiler.
Fig. 5 is a schematic configuration diagram showing a fuel oil path and a steam path of a sub-burner applied to the boiler according to the second embodiment.
6 is a cross-sectional view showing a boiler according to a third embodiment.
Fig. 7 is a front view showing the vapor ring nozzle of Fig. 6;
이하에, 본 개시에 관한 실시형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment which concerns on this indication is described with reference to drawings.
[제 1 실시형태][First Embodiment]
이하, 본 개시의 제 1 실시형태에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, 1st Embodiment of this indication is described.
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.The boiler of this embodiment is demonstrated as a boiler for ships mounted on a ship. Specifically, it demonstrates as a case where a boiler is used as an auxiliary boiler which produces|generates the steam for various purposes for driving the steam turbine for cargo oil pumps, etc., for example. However, a boiler is not limited to an auxiliary boiler, For example, in the case of a ship, it can use also as a main boiler which becomes a power source at the time of navigation, or an auxiliary boiler which operates the machine mounted on the ship. The boiler is not limited to the use for ships, It can be used for the boiler of various uses.
<보일러의 전체 구성><Entire configuration of boiler>
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.As shown in FIG. 1 , the
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.The
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.The
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.The
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.One
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.One
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.The sub-burner 13 is accommodated in the
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.The sub-burner 13 is equipped with the
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.The
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.The
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.The
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.In the
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.The
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.The
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.The combustion gas G that has passed through the
연소 용기 (11) 와 풍상 (40) 에는, 각각, 도시되지 않은 압력 센서가 설치되어 있다. 각 압력 센서의 출력은, 제어부 (15) 에 송신된다.The
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.The
<부버너 (13) 의 냉각 구조><Cooling structure of
다음으로, 도 4 를 사용하여, 부버너 (13) 의 냉각 구조에 대하여 설명한다.Next, the cooling structure of the sub-burner 13 is demonstrated using FIG.
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.The
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.At the outlet of the
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.An
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.To the downstream end of the
<보일러 (10) 의 운전 방법><Operating method of
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.Next, the operation method of the
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.When a low load less than a predetermined value is requested|required, for example, like the case where the steam turbine for cargo oil pumps is not driven, the
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.When a high load of a predetermined value or more is requested|required, for example, when driving of the steam turbine for cargo oil pumps is required, for example, the
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.The air supplied to the
<부버너용 공기 팬 (44) 의 고장시의 동작><Operation in case of failure of
부버너용 공기 팬 (44) 이 고장나 부버너용 풍상 (40) 에 공기를 공급할 수 없는 경우에는, 이하의 동작을 실시한다.When the
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.When the
본 실시형태에 의하면, 이하의 작용 효과를 발휘한다.According to this embodiment, the following effects are exhibited.
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.A sub-burner 13 is provided on the downstream side of the flame F1 formed by the
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.The
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.In addition, it is not limited to the failure of the
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.The
[제 2 실시형태][Second embodiment]
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.Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment differs from 1st embodiment in that it is provided with the structure which cools the sub-burner 13 using steam. Therefore, below, a different structure is demonstrated with respect to 1st Embodiment.
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.The system which supplies fuel oil to the
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.An oil tank (not shown) and an oil supply pump are connected to the upstream side of the fuel
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.A vapor source (not shown) is connected to the upstream side of the
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.The atomized
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.The downstream end of the purge
본 실시형태에 의한 부버너 (13) 의 증기 냉각은, 이하와 같이 실시된다.Steam cooling of the sub-burner 13 according to the present embodiment is performed as follows.
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.When the
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.By spraying cooling steam radially (shad-shaped) from the tip of the
본 실시형태에 의하면, 이하의 작용 효과를 발휘한다.According to this embodiment, the following effects are exhibited.
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.Since oil is not supplied to the
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.By injecting steam from the
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.Further, instead of jetting steam from the
[제 3 실시형태][Third embodiment]
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.Next, a third embodiment of the present invention will be described. This embodiment differs from 1st embodiment in that it is provided with the structure which cools the sub-burner 13 using steam. Therefore, below, a different structure is demonstrated with respect to 1st Embodiment.
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.As shown in FIG. 6, the vapor|steam ring nozzle (steam supply nozzle) 72 is formed in the
본 실시형태에 의하면, 이하의 작용 효과를 발휘한다.According to this embodiment, the following effects are exhibited.
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.In the
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.Moreover, since cooling steam can be supplied to the whole sub-burner 13 by the
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.In addition, since a path for supplying the cooling steam can be formed separately from the
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.Further, by supplying steam from the
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 가스10 ; Boiler
11 ; combustion vessel
12 ; main burner
13 ; sub burner
13a; oil spray nozzle
13b; gas injection nozzle
14 ; evaporator
15 ; control
22 ; gas outlet
24 ; combustion chamber
26 ; water drum
27 ; steam drum
29 ; bulkhead
33 ; exhaust room
40 ; wind blower for sub burner
42 ; Air duct for sub-burner
44 ; Air fan for sub-burner (air supply means)
46 ; damper
48 ; air supply pipe
49 ; on-off valve
50 ; Air duct for main burner
52 ; Air fan for main burner
54 ; wind blower for main burner
60 ; fuel oil supply route
62 ; steam supply path
62a; Atomized steam supply route
62b; Purge steam supply path
64 ; control valve
66 ; control valve
67; check valve
68; control valve
69 ; check valve
72 ; Steam Ring Nozzle (Steam Supply Nozzle)
AR1 ; air for sub-burner
F1, F2 ; flame
G ; combustion gas
Claims (9)
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 구동하는, 보일러.a combustion vessel forming a combustion chamber;
a main burner formed in the combustion vessel;
a secondary burner formed in the combustion vessel and formed on the downstream side of the flame formed by the main burner and having a smaller capacity than the main burner;
a wind vane for a sub-burner mounted on the combustion vessel while accommodating the sub-burner;
an air supply means for supplying air to the wind chamber for the sub-burner;
and a control unit for controlling the air supply means,
The control unit, when the main burner is in operation and when the sub-burner is not in operation, driving the air supply means, the boiler.
상기 제어부는, 상기 연소 용기 내의 압력보다 상기 부버너용 풍상 내의 압력이 높아지도록 상기 공기 공급 수단을 제어하는, 보일러.The method of claim 1,
The control unit, the boiler to control the air supply means so that the pressure in the wind chamber for the secondary burner is higher than the pressure in the combustion vessel.
상기 부버너를 냉각시키는 냉각 증기를 공급하는 냉각 증기 공급부를 구비하고 있는, 보일러.The method of claim 1,
A boiler having a cooling steam supply unit for supplying cooling steam for cooling the sub-burner.
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.4. The method of claim 3,
The sub-burner is provided with an oil injection nozzle for injecting oil fuel into the combustion chamber as a fuel for combustion,
The oil injection nozzle is a part of the cooling steam supply unit.
상기 부버너용 풍상 내에, 상기 냉각 증기 공급부의 일부로서 증기 공급 노즐이 형성되어 있는, 보일러.4. The method of claim 3,
A steam supply nozzle is formed as a part of the cooling steam supply unit in the wind chamber for the sub-burner.
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.5. The method according to claim 3 or 4,
The sub-burner is provided with a gas injection nozzle for injecting a gas fuel as a fuel for combustion into the combustion chamber,
The gas injection nozzle is a part of the cooling steam supply unit.
상기 냉각 증기 공급부는, 상기 주버너에 의해 형성된 화염의 하류측을 향하여 냉각 증기를 공급하는, 보일러.4. The method of claim 3,
The cooling steam supply unit, for supplying cooling steam toward the downstream side of the flame formed by the main burner, boiler.
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.3. The method according to claim 1 or 2,
A windshield for the main burner mounted on the combustion vessel while accommodating the main burner,
An air fan for the main burner for supplying air to the wind chamber for the main burner,
A boiler having an air supply pipe for supplying air from the air fan for the main burner to the wind chamber for the sub-burner.
상기 공기 공급 수단의 출구에, 유로를 개폐하는 댐퍼가 형성되어 있는, 보일러.9. The method of claim 8,
A damper for opening and closing a flow path is formed at an outlet of the air supply means.
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