KR20210121202A

KR20210121202A - 애프터 에어 포트 및 이것을 구비한 연소 장치

Info

Publication number: KR20210121202A
Application number: KR1020217027802A
Authority: KR
Inventors: 유키 나카모토; 고스케 기타카제; 쇼헤이 미토; 히토시 다니구치; 겐지 기야마; 도시히코 미네; 고지 구라마시
Original assignee: 미츠비시 파워 가부시키가이샤
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2020-01-24
Publication date: 2021-10-07
Also published as: TWI785307B; TW202035920A; JP7105707B2; JP2020133932A; WO2020166305A1

Abstract

부분적인 개조만으로, 직진성이 높은 분류 및 수평 방향으로 확산되는 분류의 화로 내로의 공급을 가능하게 하는 애프터 에어 포트 및 이것을 구비한 연소 장치를 제공한다. 동심축 상의 다중관 구조로 형성되어, 2단 연소용의 1차 공기를 직진류(ST)로 화로(11) 내에 분출하는 직진 유로(31)와, 상기 직진 유로(31)의 외주에 마련되어 2단 연소용의 2차 공기를 선회류(SW)로 상기 화로(11) 내에 분출하는 선회 유로(32, 33, 34)를 구비하는 애프터 에어 포트(3, 3A)이며, 선회 유로(32, 33, 34)의 분출구(32A, 33A, 34A)에는, 상기 직진 유로(31)를 연직 방향으로 사이에 끼워 배치되어, 선회류(SW)를 막아 직진 방향으로 바꾸는 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B)와, 직진 유로(31)를 수평 방향으로 사이에 끼워 배치되어, 선회류(SW)를 수평 방향의 양쪽 외측으로 편향시키는 한 쌍의 가이드 베인(42A , 42B)이 마련되어 있다.

Description

애프터 에어 포트 및 이것을 구비한 연소 장치

본 발명은, 애프터 에어 포트 및 이것을 구비한 연소 장치에 관한 것이다.

버너에서 연료를 공기 부족의 상태로 연소시키고, 완전 연소에 필요한 잔여 공기를 애프터 에어 포트로부터 공급하는, 소위 2단 연소 방식을 채용한 연소 장치가 알려져 있다.

이 2단 연소 방식의 연소 장치에서는, 버너의 배치나 버너로부터의 연료 및 공기의 공급 방법에 의해, 애프터 에어 포트의 설치 영역으로 상승해가는 연소 가스(미연분을 포함함)의 유량 분포가 변화된다. 화로 출구에 있어서의 미연 카본이나 일산화탄소(CO) 등의 가연분의 잔존을 억제하기 위해서는, 애프터 에어 포트의 설치 영역으로 상승해가는 연소 가스의 유량 분포에 따라서 적절하게 2단 연소용의 공기를 공급하는 것이 중요해진다.

예를 들어, 특허문헌 1에 개시된 미분탄 연소 보일러에서는, 동심축 상의 다중 원관 구조로 형성되어, 중심부의 원관에서는 직진류를 분출하고, 그 외주부에서는 레지스터에 의해 선회류를 분출하는 복합형의 애프터 에어 포트가 사용되고 있으며, 선회류의 작용에 의해 연소 가스와의 혼합을 촉진시킴과 함께, 직진류의 작용에 의해 화로의 중앙 영역에 있어서의 버너측에서의 연소 가스의 빠져나감을 방지하고 있다.

그러나, 이 복합형의 애프터 에어 포트에서는, 화로 중앙 영역에의 분류(噴流)의 직진성을 충분히 확보할 수 없는 경우가 있고, 그 경우, 버너측에서 상승해오는 연소 가스에 의해 상측 방향으로 밀어내어져 연소 가스와 공기의 혼합이 불충분해져버린다. 또한, 인접하는 애프터 에어 포트 사이의 공극에 공기가 공급되기 어렵고, 버너측에서 상승해오는 연소 가스의 빠져나감이 발생하기 쉽다.

그래서, 특허문헌 2 및 특허문헌 3에 개시된 애프터 에어 포트는, 분출구를 수평 방향으로 분할하여, 중앙 부분에 형성된 연직 방향으로 가늘고 긴 분출구에서는 직진류를 분출하고, 수평 방향의 좌우 외측의 분출구에서는 안내 블레이드를 통해 수평 방향으로 확산되는 수평 확산류를 분출하는 구성으로 되어 있다. 이에 의해, 직진성이 높은 분류가 분출됨과 함께, 인접하는 애프터 에어 포트 사이의 공극에도 공기가 충분히 공급되도록 하고 있다.

국제 공개 제2007/080873호 일본 특허 제6025983호 공보 국제 공개 제2017/126240호

그러나, 기존의 보일러에 설치된 복합형의 애프터 에어 포트를 특허문헌 2 및 특허문헌 3에 개시된 구성의 애프터 에어 포트로 통째로 바꾸게 되면 대폭적인 개조 공사가 되어, 비용도 고액이 되어버린다.

그래서, 본 발명은, 부분적인 개조만으로, 직진성이 높은 분류 및 수평 방향으로 확산되는 분류의 화로 내로의 공급을 가능하게 하는 애프터 에어 포트 및 이것을 구비한 연소 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 대표적인 본 발명은, 동심축 상의 다중관 구조로 형성되어, 2단 연소용의 1차 공기를 직진류로 화로 내에 분출하는 직진 유로와, 상기 직진 유로의 외주에 마련되어 2단 연소용의 2차 공기를 선회류로 상기 화로 내에 분출하는 선회 유로를 구비하는 애프터 에어 포트이며, 상기 선회 유로의 분출구에는, 상기 직진 유로를 연직 방향으로 사이에 끼워 배치되어, 상기 선회류를 막아 직진 방향으로 바꾸는 한 쌍의 선회 멈춤 부재와, 상기 직진 유로를 수평 방향으로 사이에 끼워 배치되어, 상기 선회류를 수평 방향의 양쪽 외측으로 편향시키는 한 쌍의 가이드 베인이 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 부분적인 개조를 행하는 것만으로, 직진성이 높은 분류와 수평 방향으로 확산되는 분류를 화로 내에 공급하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 이외의 과제, 구성 및 효과는 이하의 실시 형태의 설명에 의해 밝혀진다.

도 1은 본 발명의 각 실시 형태에 관한 연소 장치(보일러의 일부)의 일 구성예를 나타내는 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 애프터 에어 포트를 화로측에서 본 정면도이다.
도 3은 도 2에 있어서의 A-A선 단면도이다.
도 4는 도 2에 있어서의 B-B선 단면도이다.
도 5는 선회 멈춤 부재를 연직 방향에서 본 모식도이다.
도 6a는 본 발명의 변형예 1에 관한 선회 멈춤 부재를 화로측에서 본 정면도이다.
도 6b는 본 발명의 변형예 2에 관한 선회 멈춤 부재를 화로측에서 본 정면도이다.
도 6c는 본 발명의 변형예 3에 관한 선회 멈춤 부재를 연직 방향에서 본 모식도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 애프터 에어 포트의 연직 방향에 따른 단면도이다.
도 8은 제2 실시 형태에 관한 애프터 에어 포트의 수평 방향에 따른 단면도이다.

이하, 본 발명의 각 실시 형태에 관한 애프터 에어 포트 및 이것을 구비한 연소 장치의 구성에 대하여, 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한다.

<연소 장치(10)의 전체 구성>

먼저, 연소 장치(10)의 전체 구성에 대하여, 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은 각 실시 형태에 관한 연소 장치(10)(보일러(100)의 일부)의 일 구성예를 나타내는 개략 사시도이다.

연소 장치(10)는 화력 발전 플랜트 등에서 사용되는 미분탄 연소의 보일러(100)에 탑재된다. 보일러(100)는, 예를 들어 역청탄이나 아역청탄 등의 석탄으로부터 생성된 미분탄을 고체 연료로서 연소시키고, 연소에 의해 발생한 열을 회수한다.

보일러(100)의 화로(11)는 지면에 대하여 연직 방향을 따라서 설치되고, 수랭관으로 구성된 수랭벽으로 둘러싸인 하우징 구조를 갖고 있다. 화로(11)의 내부에는, 연료인 미분탄이 연소되는 연소 공간이 형성되어 있다. 연소 공간에서 발생한 연소 가스는, 도 1에 있어서 굵은 선 화살표로 나타낸 바와 같이, 화로(11)의 연직 방향의 하측으로부터 상측을 향해 흐른다.

화로(11) 내에 있어서, 연직 방향의 하측이 연소 가스의 흐름의 「상류측」이며, 연직 방향의 상측이 연소 가스의 흐름의 「하류측」이다. 따라서, 화로(11)의 출구는 연소 가스의 흐름의 하류측인 연직 방향의 상측에 위치하고 있다.

화로(11)의 상부(출구)에는, 화로(11)에 대하여 교차(직교)하는 방향을 따라서 연장되는 연도(煙道)(12)가 연결되어 있다. 화로(11)에 있어서 연소에 의해 발생한 열은, 주로 수랭벽에의 복사에 의한 전열로 수랭관 내를 흐르는 물을 가열 증발시킨다. 그리고, 발생한 수증기는, 연도(12)의 내부에 마련된 과열기나 재열기 등의 열교환기(도시 생략)에 의한 열교환으로 과열되고, 터빈에 보내져서 발전에 제공된다. 또한, 보일러(100)로부터 배출된 연소 가스는, 탈초 장치나 공기 예열기 등(도시하지 않음)을 통과한 후, 처리가 완료된 배기 가스로서 외부로 배출된다.

또한, 도 1에 있어서, 연도(12)가 연장되는 방향을 「깊이 방향」으로 하고, 깊이 방향에 있어서의 화로(11)측을 「전방측」, 그 반대측을 「후방측」으로 한다. 또한, 연직 방향 및 깊이 방향에 교차(직교)하는 방향을 「폭 방향」으로 한다.

연소 장치(10)는, 미분탄을 연소시키기 위한 연소용의 공기를 2단계로 나누어 화로(11) 내에 공급하는 2단 연소 방식을 채용하고 있으며, 이론 공기량 이하의 공기량으로 미분탄을 연소시키는 복수의 버너(2)와, 부족한 공기를 공급하는 복수의 애프터 에어 포트(3)를 구비하고 있다.

본 실시 형태에서는, 보일러(100)는 대향 연소형의 보일러이며, 복수의 버너(2) 및 복수의 애프터 에어 포트(3)는, 깊이 방향에 대향하여 배치된 화로(11)의 전방벽(110A)와 후방벽(110B)으로 나뉘어 마련되어 있다.

구체적으로는, 전방벽(110A) 및 후방벽(110B)의 각각에 있어서, 12개의 버너(2)와 4개의 애프터 에어 포트(3)가 마련되어 있다. 전방벽(110A)측의 12개의 버너(2)와 후방벽(110B)측의 버너(2)는, 서로 대향하는 위치에 배치되어 있고, 어느 구성도 동일하다. 마찬가지로, 전방벽(110A)측의 4개의 애프터 에어 포트(3)와 후방벽(110B)측의 4개의 애프터 에어 포트(3)는, 서로 대향하는 위치에 배치되어 있고, 어느 구성도 동일하다. 그래서, 전방벽(110A)측의 12개의 버너(2) 및 4개의 애프터 에어 포트(3)의 구성을 예로 들어 설명한다.

12개의 버너(2)는 연직 방향으로 3단으로 나누어져 있고, 각 단에는 폭 방향을 따라서 4개씩 배열되어 있다. 4개의 애프터 에어 포트(3)는, 12개의 버너(2)보다도 연직 방향의 상측이며 화로(11)의 출구의 위치보다도 하측에 있어서, 폭 방향으로 배열되어 있다. 또한, 화로(11)의 벽면에 있어서의 복수의 버너(2) 및 복수의 애프터 에어 포트(3) 각각의 배치나 연직 방향의 원수 및 폭 방향의 원수에 대하여는, 반드시 예시한 것에 제한되지는 않는다. 이하, 애프터 에어 포트(3)의 구체적인 구성에 대하여 실시 형태마다 설명한다.

<제1 실시 형태>

본 발명의 제1 실시 형태에 관한 애프터 에어 포트(3)의 구성에 대하여, 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한다.

도 2는, 제1 실시 형태에 관한 애프터 에어 포트(3)를 화로(11)측에서 본 정면도이다. 도 3은, 도 2에 있어서의 A-A선 단면도이다. 도 4는, 도 2에 있어서의 B-B선 단면도이다. 도 5는, 선회 멈춤 부재(41A)를 연직 방향에서 본 모식도이다.

애프터 에어 포트(3)는 동심축 상의 단면 원형의 다중관 구조로 형성되어, 2단 연소용의 1차 공기를 직진류(ST)로 화로(11) 내에 분출하는 직진 유로(31)와, 직진 유로(31)의 외주에 마련되어 2단 연소용의 2차 공기를 선회류(SW)로 화로(11) 내에 분출하는 선회 유로(32)를 구비한다. 또한, 도 3 및 도 4에 있어서, 애프터 에어 포트(3)의 중심축(C)을 일점 쇄선으로 나타낸다.

본 실시 형태에서는, 애프터 에어 포트(3)는 제1 배관(301) 및 제2 배관(302)의 2개의 배관에 의해 이중관 구조로 형성되어 있다. 제1 배관(301)은 제2 배관(302)의 내측(즉, 제2 배관(302)은 제1 배관(301)의 외측)에 배치되어 있고, 따라서, 제1 배관(301)이 내부관에, 제2 배관(302)가 외부관에, 각각 상당한다.

그리고, 제1 배관(301)의 내부에 직진 유로(31)가, 제1 배관(301)과 제2 배관(302) 사이에 선회 유로(32)가 형성되어 있다. 또한, 선회 유로(32)의 분출구(32A)에는, 레지스터(40)에 의해 조정된 선회류(SW)를 막아 직진 방향으로 바꾸는 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B)와, 선회류(SW)를 수평 방향(화로(11)의 폭 방향)의 양쪽 외측으로 편향시키는 한 쌍의 가이드 베인(42A, 42B)이 마련되어 있다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B)는 제1 배관(301), 즉 직진 유로(31)를 연직 방향으로 사이에 끼워 배치되어 있다. 중심축(C)을 중심으로 하여 선회 유로(32) 내를 선회하는 선회류(SW)는, 분출구(32A)에 있어서의 연직 방향의 상하 2개소에서 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B)에 각각 충돌하여 바로 화로(11) 내에 분출하게 된다. 따라서, 화로(11) 내로 직진하는 분류는 직진 유로(31) 내를 흐르는 직진류(ST) 이외에도, 직진 유로(31)의 연직 방향의 상하로부터 분출되는 분류, 즉 선회류(SW) 중 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B)에 의해 선회를 막을 수 있는 분류가 가해진다(도 3에 있어서 외곽선 화살표로 나타냄). 이에 의해, 애프터 에어 포트(3)로부터 분출된 공기(분류)의 화로(11)의 중앙 영역으로의 직진성을 높일 수 있다.

한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B)는 각각, 제1 배관(301)의 외주면에 따라서 소정의 간격을 두고 세워 설치된 한 쌍의 종판(411A, 411B)과, 한 쌍의 종판(411A, 411B) 사이를 접속하는 횡판(412)을 구비한다. 한 쌍의 종판(411A, 411B) 및 횡판(412)은 모두, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 배관(301)의 축방향(중심축(C)에 따른 방향)으로 긴 변을 갖는 직사각형의 판상 부재에 의해 형성되어 있다. 또한, 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B)는 마찬가지의 구성이기 때문에, 도 5에서는, 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B) 중 연직 방향의 상측에 배치된 선회 멈춤 부재(41A)를 예로 들어 나타내고 있다.

이와 같이, 한 쌍의 종판(411A, 411B)은 긴 변이 중심축(C)을 따라서 세워 설치되어 있기 때문에, 선회류(SW)의 충돌 면적이 커지고, 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B)에 의한 선회류(SW)의 막는 힘이 증가된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B)는 각각, 한 쌍의 종판(411A, 411B)이 제1 배관(301)의 외주면에 각각 용접됨으로써 제1 배관(301)에 고정되고, 제2 배관(302)과의 사이에는 간극이 형성되어 있다. 제2 배관(302)은 제1 배관(301)과 비교하여 냉수관에 가까워 열성장이 발생하기 쉽기 때문에, 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B)는 제1 배관(301) 및 제2 배관(302)의 양쪽에 고정시키지 않는 것이 바람직하다.

그리고, 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B)를 보다 견고하게 고정시키기 위해서는, 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B)를 제2 배관(302)보다도 제1 배관(301)에 고정시킨 것이 바람직하지만, 적어도 제1 배관(301) 및 제2 배관(302) 중 어느 한쪽의 관에 고정되어 있으면 된다.

또한, 이와 같이, 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B)는 각각, 한 쌍의 종판(411A, 411B)의 짧은 변 방향의 일단부만이 고정된 상태가 되기 때문에, 안정된 고정 상태를 확보하기 위해, 한 쌍의 종판(411A, 411B) 사이를 횡판(412)으로 접속함으로써 보강하고 있다.

도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 가이드 베인(42A, 42B)은 제1 배관(301), 즉 직진 유로(31)를 수평 방향으로 사이에 끼워 배치되어 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 가이드 베인(42A, 42B)은 각각 2매의 블레이드(421, 422)를 구비하고 있다. 이들 2매의 블레이드(421, 422)는 각각, 화로(11)측의 선단이 중심축(C)에 대하여 수평 방향의 외측을 향하도록 경사져 있다.

이에 의해, 선회 유로(32) 내를 흘러 온 선회류(SW)는, 분출구(32A)에 있어서의 수평 방향의 좌우 2개소에서 2매의 블레이드(421, 422)에 의해 수평 방향의 외측으로 편향되어 화로(11) 내에 분출하게 된다(도 4에 있어서 외곽선 화살표로 나타냄). 따라서, 소정의 애프터 에어 포트(3)로부터 분출된 공기는 인접하는 애프터 에어 포트(3)측으로도 확산되기 때문에, 인접하는 애프터 에어 포트(3) 사이의 공극에 공기가 공급되어, 버너(2)측에서 상승해오는 연소 가스의 빠져나감을 억제할 수 있다.

또한, 2매의 블레이드(421, 422)의 중심축(C)에 대한 경사 각도는 각각 적절히 설정 가능하고, 화로(11) 내에 있어서의 연료의 연소 상황이나 연소 장치(10)의 사양 등에 따라서 자유롭게 조정할 수 있다.

이상과 같이, 동심축 상의 단면 원형의 다중관 구조로 형성되어, 직진류(ST)와 선회류(SW)를 화로(11) 내에 분출하는 애프터 에어 포트에 대해서도, 선회 유로(32)의 분출구(32A)에 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B) 및 한 쌍의 가이드 베인(42A, 42B)을 마련한다는 부분적인 개조를 행하는 것만으로, 직진성이 높은 분류 및 수평 방향으로 확산되는 분류의 화로(11) 내로의 공급을 가능하게 하고 있다.

(변형예)

이어서, 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B)의 변형예에 대하여, 도 6a 내지 c를 참조하여 설명한다.

도 6a 내지 c는 본 발명의 각 변형예에 관한 선회 멈춤 부재(41A)의 구성을 나타내고, 도 6a는 변형예 1에 관한 선회 멈춤 부재(41A)를 화로(11)측에서 본 정면도, 도 6b는 변형예 2에 관한 선회 멈춤 부재(41A)를 화로(11)측에서 본 정면도, 도 6c는 변형예 3에 관한 선회 멈춤 부재(41A)를 연직 방향에서 본 모식도이다.

도 6a에 나타내는 바와 같이, 변형예 1에 관한 선회 멈춤 부재(41A)는, 제1 배관(301)의 외주면에 따라서 소정의 간격을 두고 세워 설치된 3개의 제1 내지 제3 종판(411A, 411B, 411C)과, 인접하는 제1 종판(411A)과 제2 종판(411B) 사이를 접속하는 상하 한 쌍의 횡판(412A, 412B)과, 인접하는 제2 종판(411B)과 제3 종판(411C) 사이를 접속하는 상하 한 쌍의 횡판(412C, 412D)을 구비한다.

이와 같이, 제1 실시 형태에 관한 선회 멈춤 부재(41A)의 구성에 대하여 종판 및 횡판의 수를 증가시킴으로써, 선회류(SW)의 선회를 막는 힘이 증가함과 함께, 선회 멈춤 부재(41A)의 안정성이 향상된다.

도 6b에 나타내는 바와 같이, 변형예 2에 관한 선회 멈춤 부재(41A)는, 한 쌍의 종판(411A, 411B)이 각각 제1 배관(301)의 외주면의 법선 방향으로 세워 설치되어 있다. 즉, 선회 멈춤 부재(41A)는 한 쌍의 종판(411A, 411B) 각각의 상단부가 하단부(용접 부분)보다도 수평 방향의 외측에 위치하도록 연직 방향에 대하여 경사진 상태로 제1 배관(301)의 외주면에 고정되어 있다.

이에 의해, 선회류(SW)는 한 쌍의 종판(411A, 411B) 각각에 대하여 수직으로 충돌하기 쉬워지기 때문에, 선회 멈춤 부재(41A)에 있어서의 선회류(SW)의 선회를 막는 힘이 증가한다.

도 6c에 나타내는 바와 같이, 변형예 3에 관한 선회 멈춤 부재(41A)는, 한 쌍의 종판(411A, 411B) 및 횡판(412) 각각의 긴 변 방향이 선회류(SW)의 선회 방향에 대하여 반대의 선회 방향을 따르도록 고정되어 있다.

이에 의해, 선회류(SW)는 한 쌍의 종판(411A, 411B) 각각에 충돌하기 쉬워지기 때문에, 선회 멈춤 부재(41A)에 있어서의 선회류(SW)의 선회를 막는 힘이 증가한다.

또한, 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B) 중, 연직 방향의 상측에 배치된 선회 멈춤 부재(41A)를 예로 들어 각 변형예에 대하여 설명하였지만, 연직 방향의 하측에 배치된 선회 멈춤 부재(41B)에 대해서도 마찬가지로 한다.

<제2 실시 형태>

이어서, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 애프터 에어 포트(3A)의 구성에 대하여, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. 도 7 및 도 8에 있어서, 제1 실시 형태에 관한 애프터 에어 포트(3)에 대하여 설명한 것과 공통된 구성 요소에 대하여는, 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.

도 7은, 제2 실시 형태에 관한 애프터 에어 포트(3A)의 연직 방향에 따른 단면도이다. 도 8은, 제2 실시 형태에 관한 애프터 에어 포트(3A)의 수평 방향에 따른 단면도이다.

본 실시 형태에 관한 애프터 에어 포트(3A)는, 제1 실시 형태에 관한 애프터 에어 포트(3)와 달리, 제1 배관(301), 제2 배관(302) 및 제3 배관(303)의 3개의 배관에 의해 삼중관 구조로 형성되어 있고, 제1 배관(301)의 외주에 2개의 제1 선회 유로(33) 및 제2 선회 유로(34)가 마련되어 있다.

구체적으로는, 제1 배관(301)이 가장 내측에 배치되고, 제1 배관(301)의 외측에 제2 배관(302)이, 제2 배관(302)의 외측에 제3 배관(303)이, 각각 배치되어 있다. 따라서, 제1 배관(301)이 최내부관에, 제3 배관(303)이 최외부관에, 각각 상당한다.

제1 선회 유로(33)는 제1 배관(301)과 제2 배관(302) 사이에, 제2 선회 유로(34)는 제2 배관(302)과 제3 배관(303) 사이에, 각각 형성되어 있다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B)는 각각, 제1 선회 유로(33)의 분출구(33A)로부터 제2 선회 유로(34)의 분출구(34A)에 걸쳐 마련되어 있다.

본 실시 형태에 있어서도 제1 실시 형태와 마찬가지로, 한 쌍의 종판(411A, 411B)이 제1 배관(301)의 외주면에 각각 용접됨으로써 최내부관의 제1 배관(301)에 고정되고, 최외부관의 제3 배관(303)과의 사이에는 간극이 형성되어 있다. 또한, 횡판(412)은 제2 배관(302)의 연장 상에 위치하게 마련되어 있다.

또한, 한 쌍의 종판(411A, 411B)은 각각, 반드시 제1 배관(301)에만 고정되어 있을 필요는 없고, 예를 들어 제1 배관(301) 및 제3 배관(303)의 양쪽에 고정되어 제2 배관(302)과는 분리된 상태여도 되고, 제2 배관(302)에만 고정되어 제1 배관(301) 및 제3 배관(303) 각각과는 분리된 상태여도 된다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 한 쌍의 가이드 베인(42A, 42B)은 각각, 3매의 블레이드(421 내지 423)를 구비하고 있다. 3매의 블레이드(421 내지 423) 중 2매의 블레이드(421, 422)가 제1 선회 유로(33)의 분출구(33A)에, 나머지 1매의 블레이드(423)가 제2 선회 유로(34)의 분출구(34A)에, 각각 마련되어 있다. 제1 실시 형태와 마찬가지로, 3매의 블레이드(421 내지 423)는 각각, 화로(11)측의 선단이 중심축(C)에 대하여 수평 방향의 외측을 향하도록 경사져 있다.

이와 같이, 2개의 제1 선회 유로(33) 및 제2 선회 유로(34)를 구비하는 애프터 에어 포트(3A), 즉 3 유로를 구비하는 애프터 에어 포트(3A)에 대해서도 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B) 및 한 쌍의 가이드 베인(42A, 42B)을 마련하는 것은 가능하고, 본 실시 형태에 있어서도 제1 실시 형태에 있어서의 작용 및 효과와 마찬가지의 작용 및 효과를 발휘한다.

또한, 본 발명은, 상기한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 다른 각종 변형예가 포함된다. 예를 들어, 상기한 실시 형태는 본 발명을 이해하기 쉽게 설명하기 위해 상세하게 설명한 것이며, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 2 유로의 애프터 에어 포트(3) 및 3 유로의 애프터 에어 포트(3A)에 대하여 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B) 및 한 쌍의 가이드 베인(42A, 42B)을 마련한 구성에 대하여 각각 설명하였지만, 직진류(ST) 및 선회류(SW)를 분출하는 복합형의 애프터 에어 포트라면 유로의 수에 대하여는 특별히 제한은 없다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 제2 배관(302)에 있어서의 열성장의 영향을 고려하기 위해, 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B)는 각각 제1 배관(301) 고정되어 있었지만, 선회류(SW)의 선회를 막을 수 있다면 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B) 각각의 고정 방법에 대하여는 특별히 제한은 없다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 한 쌍의 선회 멈춤 부재(41A, 41B)는 각각 종판 및 횡판을 구비하고 있었지만, 이에 한정되지 않고, 선회류(SW)의 선회를 막을 수 있는 형상이면 구성에 대하여는 특별히 제한은 없다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 복수의 버너(2)로부터 화로(11) 내에 공급되는 연료는 미분탄을 사용하고 있었지만, 연료종은 특별히 한정되지 않고, 미분탄 이외의 바이오매스나 기름 등의 액체, 및 가스 등이어도 된다.

2: 버너
3, 3A: 애프터 에어 포트
10: 연소 장치
11: 화로
31: 직진 유로
32, 33, 34: 선회 유로
32A, 33A, 34A: 분출구
41A, 41B: 한 쌍의 선회 멈춤 부재
42A, 42B: 한 쌍의 가이드 베인
110A: 전방벽
110B: 후방벽
301: 제1 배관(내부관)
302: 제2 배관(내부관, 외부관)
303: 제3 배관(외부관)
411A, 411B, 411C: 종판
412, 412A, 412B, 412C, 412D: 횡판
C: 중심축
ST: 직진류
SW: 선회류

Claims

동심축 상의 다중관 구조로 형성되어, 2단 연소용의 1차 공기를 직진류로 화로 내에 분출하는 직진 유로와, 상기 직진 유로의 외주에 마련되어 2단 연소용의 2차 공기를 선회류로 상기 화로 내에 분출하는 선회 유로를 구비하는 애프터 에어 포트이며,
상기 선회 유로의 분출구에는,
상기 직진 유로를 연직 방향으로 사이에 끼워 배치되어, 상기 선회류를 막아 직진 방향으로 바꾸는 한 쌍의 선회 멈춤 부재와,
상기 직진 유로를 수평 방향으로 사이에 끼워 배치되어, 상기 선회류를 수평 방향의 양쪽 외측으로 편향시키는 한 쌍의 가이드 베인이 마련되어 있는
것을 특징으로 하는 애프터 에어 포트.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 선회 멈춤 부재는 각각, 상기 선회 유로를 사이에 형성하는 내부관 및 외부관 중 어느 한쪽의 관에 고정되어 있는
것을 특징으로 하는 애프터 에어 포트.
제2항에 있어서,
상기 한 쌍의 선회 멈춤 부재는 각각,
상기 내부관의 외주면에 따라서 소정의 간격을 두고 세워 설치된 복수의 종판과,
인접하는 종판 사이를 접속하는 횡판을 구비하고,
상기 복수의 종판 및 상기 횡판은 모두 상기 내부관의 축방향으로 긴 변을 갖는
것을 특징으로 하는 애프터 에어 포트.
제3항에 있어서,
상기 복수의 종판은 각각,
상기 내부관의 상기 외주면의 법선 방향으로 세워 설치되어 있는
것을 특징으로 하는 애프터 에어 포트.
연직 방향을 따라서 설치되는 화로의 벽에 마련되고, 이론 공기량 이하의 공기량으로 연료를 연소시키는 버너와,
상기 화로의 벽에 있어서 상기 버너보다도 연직 방향의 상측에 마련된 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 애프터 에어 포트를 구비한
것을 특징으로 하는 연소 장치.