TWI449867B - A solid fuel burner and a method of operating the same, and a solid fuel combustion boiler - Google Patents

Description

固體燃料燃燒器及其運轉方法、以及固體燃料燃燒鍋爐

本發明係關於燃燒例如粉煤等固體燃料(粉體燃料)之固體燃料燃燒器及固體燃料燃燒鍋爐。

先前以來，固體燃料燃燒鍋爐有例如燃燒作為固體燃料之粉煤(煤炭)之粉煤燃燒鍋爐。此種粉煤燃燒鍋爐中，已知有旋轉燃燒鍋爐及對向燃燒鍋爐二種燃燒方式。

其中，粉煤燃燒之旋轉燃燒鍋爐中，於連同燃料粉煤從煤炭燃燒器(固體燃料燃燒器)投入之1次空氣之上下設置2次空氣投入用之2次空氣投入通口，對煤炭燃燒器周圍之2次空氣進行流量調整。(例如參照專利文獻1)

上述1次空氣係用以搬送燃燒粉煤之必要的空氣量，因而在將煤炭粉碎作為粉煤之輥軋機裝置中有規定空氣量。

上述2次空氣係對旋轉燃燒鍋爐內吹入用以形成火焰全體所需的空氣量者。因此，旋轉燃燒鍋爐之2次空氣量係大致將粉煤之燃燒所需之全部空氣量減去1次空氣量者。

另一方面，對向燃燒鍋爐之燃燒器中，提案有於1次空氣(粉煤供給)之外側導入2次空氣及3次空氣而進行空氣導入量之微調整。(例如參照專利文獻2)

[先行技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利第3679998號公報

專利文獻2：日本特開2006-189188號公報

但，上述先前之旋轉燃燒鍋爐中，設於煤炭燃燒器上下之2次空氣投入用之2次空氣投入通口各為1個，其構造上無法進行從2次空氣投入通口投入之2次空氣量之微調整。因此，於火焰外周會形成高溫氧殘留區域，尤其係於2次空氣集中之區域內，高溫氧殘留區域變強，成為使NOx產生量增加之原因故為不佳。

另，先前之煤炭燃燒器一般係於燃燒器外周設置火焰穩定機構(前端角度之調整、旋轉等)，進而於外周近旁設置2次空氣(或3次空氣)之投入通口。因此火焰外周會引起著火，而於火焰外周混合大量空氣。其結果，火焰外周之燃燒將於火焰外周之高溫氧殘留區域內在氧濃度高之高溫狀態下進行，因此會於火焰外周產生Nox。

如此，於火焰外周之高溫氧殘留區域產生之Nox會通過火焰外周，因此還原較火焰內部緩慢，於是成為煤燃燒鍋爐中產生NOx之原因。

另一方面，對向燃燒鍋爐中亦藉由旋轉而於火焰外周著火，因此同樣成為在火焰外周產生NOx之原因。

由如此背景，如上述先前之煤炭燃燒器及煤炭燃燒鍋爐般，燃燒粉體之固體燃料之固體燃料燃燒器及固體燃料燃燒鍋爐中，期望抑制形成於火焰外周之高溫氧殘留區域，且降低從追加空氣投入部排出之最終NOx產生量。

本發明係鑑於上述情況而完成者，其目的係提供一種固體燃料燃燒器及固體燃料燃燒鍋爐，其藉由抑制(減弱)形成於火焰外周之高溫氧殘留區域，而可降低從追加空氣投入部排出之最終NOx產生量。

本發明為解決上述問題而採用下述方式。

本發明之第1態樣之固體燃料燃燒器係用於分成燃燒器部與追加空氣投入部進行低NOx燃燒之固體燃料燃燒鍋爐之前述燃燒器部，且將粉體之固體燃料及空氣投入爐內之固體燃料燃燒器者，其具備具有內部火焰穩定之燃料燃燒器，及不進行穩定火焰之2次空氣投入通口，前述燃料燃燒器之空氣比設為0.85以上。

根據如此本發明之第1態樣之固體燃料燃燒器，由於具備具有內部火焰穩定之燃料燃燒器，及不進行穩定火焰之2次空氣投入通口，且將燃料燃燒器之空氣比設為0.85以上，因此追加空氣投入部之空氣量(追加空氣量)與例如空氣比0.8之情形相比降低。其結果，追加空氣投入部中之追加空氣量減少，故最終之NOx產生量減少。

上述追加空氣投入量之降低，乃採用具有內部火焰穩定之燃料燃燒器及不進行穩定火焰之2次空氣投入通口，藉此可利用內部火焰穩定而更強化燃料燃燒器之著火，使空氣向火焰內部之擴散良好，而可抑制形成於火焰外周之氧殘留區域。即，可抑制形成於火焰外周之高溫氧殘留區域，並且藉由著火之強化而於火焰內產生NOx並有效進行NOx還原，因此到達追加空氣投入部之NOx量減少。再者，於追加空氣投入部中，由於追加空氣投入量減少，因此於追加空氣投入部所產生之NOx量亦減少，其結果，可降低最終排出之NOx量。

另，採用不進行穩定火焰之2次空氣投入通口，對火焰外周產生之NOx量之降低亦有效。

上述固體燃料燃燒器中，前述燃料燃燒器更佳之空氣比為0.9以上。

本發明之第1態樣之固體燃料燃燒器中，較佳為前述燃料燃燒器具有空氣流量調整機構，其將前述粉體燃料及空氣投入爐內，前述2次空氣投入通口各自配置於前述燃料燃燒器之上下及/或左右，於前述燃料燃燒器之流路前方部配設1個或複數個分離構件。

根據如此固體燃料燃燒器，將粉體燃料及空氣投入爐內之固體燃料燃燒器由於具有配設於燃料燃燒器之流路前方部之1個或複數個分離構件，因此分離構件會於燃料燃燒器之出口開口中央附近作為內部火焰穩定機構而發揮功能。藉由該分離構件可使內部火焰穩定，因此中央部更加空氣不足而促進NOx還原進行。

本發明之第1態樣之固體燃料燃燒器中，較佳為前述燃料燃燒器具有空氣流量調整機構，其將前述粉體燃料及空氣投入爐內，前述2次空氣投入通口各自配置於前述燃料燃燒器之上下及/或左右，於前述燃料燃燒器之流路前方部配設複數方向之分離構件。

根據如此之固體燃料燃燒器，將粉體燃料及空氣投入爐內之固體燃料燃燒器由於具備配設於燃料燃燒器之流路前方部之複數方向之分離構件，因此對於燃料燃燒器之出口開口中央附近，可容易地設置作為內部火焰穩定機構發揮功能之分離構件之交叉部。

因此，在分離構件交叉之燃料燃燒器之出口開口中央附近，粉體燃料及空氣流動會因分離流路之分離構件之存在而被打亂。其結果，可促進空氣混合、擴散至火焰內部，進而使著火面細分化，因此著火位置靠近火焰中央，而降低燃燒之未燃部份。即，氧沿著分離構件而變得容易進入至火焰中心部，因此可抑制火焰外周之高溫氧殘留區域之形成，有效進行內部著火。以此方式促進火焰內部之著火，與在火焰外周之高溫氧殘留區域著火之情形相比，可於火焰內部進行迅速還原，因此NOx之產生量降低。

再者，如此之固體燃料燃燒器中，較佳取消先前設於燃燒器外周之火焰穩定器，藉此，可進而抑制NOx在火焰外周產生。

本發明之第1態樣之固體燃料燃燒器中，較佳將藉由前述分離構件形成之著火面長度(Lf)以比前述燃料燃燒器之出口開口周長(L)大(Lf>L)之方式設定。

如此設定分離構件之長度時，相比於火焰外周著火，由著火面長度(Lf)所賦予之著火面變大，因此與火焰外周著火相比強化了內部著火，可促進火焰內部之迅速還原。

再者，藉由分離構件而於內部將火焰細分化，因此火焰內部可迅速燃燒。

上述固體燃料燃燒器中，較佳使前述分離構件緊密配置於前述燃料燃燒器之出口開口中央。

如此，若使作為內部火焰穩定機構之分離構件在出口開口之中央緊密配置，則分離構件集中配置於燃料燃燒器之中央部，因此可進一步促進火焰中央部之著火，NOx於火焰內部產生並迅速還原。

另，使配置於中央之分離構件較為緊密，則燃料燃燒器中央部之自由區變小，因此分離構件之壓力損失相對變大。因此，流動於燃料燃燒器內部之粉體燃料及空氣之流速下降，而可產生更迅速之著火。

上述固體燃料燃燒器中，較佳為前述2次空氣投入通口係分離成各自具有空氣流量調整機構之獨立之複數條流路。

如此構成之固體燃料燃燒器，對於投入於火焰外周之2次空氣量，可以依每條分割成複數之流路操作空氣流量調整機構，使其成為特定期望值而進行流量分配。因此，藉由投入於火焰外周之2次空氣量之適當化，可抑制或防止高溫氧殘留區域之形成。

本發明之第1態樣之固體燃料燃燒器中，較佳為前述燃料燃燒器將前述粉體燃料及空氣投入爐內，前述2次空氣投入通口各自配置於前述燃料燃燒器之上下及/或左右，且分割成各自具有空氣流量調整機構之獨立的複數條流路，並且於前述燃料燃燒器之流路前方部配設分離構件。

根據如此之固體燃料燃燒器，由於具備將粉體燃料及空氣投入爐內之燃料燃燒器，及各自配置於該燃料燃燒器之上下及/或左右、具有空氣流量調整機構之2次空氣投入通口，且2次空氣投入通口具有分離構件，其分割成各自具有空氣流量調整機構之獨立的複數條流路，且配設於燃料燃燒器之流路前方部，因此對投入於火焰外周之2次空氣量，可以依分割成複數之每條流路操作空氣流量調整機構，使其成為期望值而進行流量分配。因此，藉由投入於火焰外周之2次空氣量之適當化，可抑制或防止高溫氧殘留區域之形成。

另，於燃料燃燒器之流路前方部設有分離構件，藉此可使粉體燃料及空氣之流動被打亂而於火焰內部著火。其結果，NOx會於火焰內部產生，且所產生之NOx含有較多具有還原作用之碳氫化合物類，而於空氣不足之火焰內被迅速還原。即，可藉由分離構件強化內部火焰穩定，防止或抑制高溫氧殘留區域之形成。

因此，如此固體燃料燃燒器比先前設於燃燒器外周之火焰穩定器更佳。

上述固體燃料燃燒器中，較佳為將對前述粉體燃料及空氣之流動賦予壓力損失之整流機構預先設於前述分離構件之上游側。

如此整流機構可消除因通過設於流路之彎道所產生之粉體燃料之流量偏差，因此可有效活用以分離構件構成之內部火焰穩定機構。

上述固體燃料燃燒器中，前述2次空氣投入通口具備角度調整機構較佳。

如此，若2次空氣投入通口具備角度調整機構，則可從從2次空氣投入通口朝向火焰之更外側供給最佳之2次空氣。再者，由於不利用旋轉，可防止火焰之過剩擴大且防止或抑制高溫氧殘留區域之形成。

上述固體燃料燃燒器中，較佳為將從前述2次空氣投入通口投入之空氣量之分配，基於未燃部份之氮氧化物(NOx)排出量進行反饋控制。

藉由實施如此反饋控制，可使2次空氣之分配自動最適化。該控制中，例如在未燃部份多之情形時，對靠近火焰外周面的內側增加2次空氣分配，而在氮氧化物之排出量較高之情形時，對遠離火焰外周面的外側增加2次空氣分配。

再者，對於未燃部份之測量，可視情況分析例如所採取之灰，或亦可採用由雷射光之散射來測定碳濃度之測量儀器。

上述固體燃料燃燒器中，較佳為從前述2次空氣投入通口投入之空氣量，係在使前述燃燒器部至追加空氣投入部之區域成為還原氛圍之空氣的多段投入之間予以分配。

若以此方式分配空氣量，可利用抑制形成於火焰外周之高溫氧殘留區域而降低氮氧化物，與成為還原氛圍而降低燃燒排氣中之氮氧化物相乘之效果，進一步降低氮氧化物之產生量。

上述固體燃料燃燒器中，較佳為將向前述燃料燃燒器之煤2次通口供給空氣之系統、及向前述2次空氣投入通口供給空氣之系統進行分離。

若採用如此之空氣供給系統，則即使2次空氣投入通口為分割成複數之多段，亦可確實實施空氣量之調整。

上述固體燃料燃燒器中，較佳為前述2次空氣投入通口之前述獨立之複數條流路係將前述燃料燃燒器設為圓形且向外周方向設成同心圓狀之多段。

如此構成之固體燃料燃燒器尤其可作為對向燃燒鍋爐用之燃燒器使用。另，由於從圓周均一地導入空氣，因此可更精密地降低高溫高氧區域。

另，本發明之第2態樣之固體燃料燃燒鍋爐係具有配置於前述爐內之角落部或壁面部之上述固體燃料燃燒器者。

根據本發明之第2態樣之固體燃料燃燒鍋爐，由於具備將粉體燃料及空氣投入爐內之上述固體燃料燃燒器，因此作為配置於燃料燃燒器之出口開口中央附近之內部火焰穩定機構發揮功能之分離構件會分割粉體燃料及空氣之流路並打亂其流動。其結果，促進空氣混合及擴散至火焰內部，進而使著火面細分化，藉此，著火位置靠近火焰中央而降低燃料之未燃部份。即，氧變得更易進入火焰中央部，因此將有效進行內部著火，故可於火焰內部進行迅速還原，降低NOx之產生量。

本發明之第3態樣之固體燃料燃燒器之運轉方法係用於分成燃燒器部與追加空氣投入部進行低NOx燃燒之固體燃料燃燒鍋爐之前述燃燒器部、且將粉體之固體燃料及空氣投入爐內之固體燃料燃燒器之運轉方法，該固體燃料燃燒器具備具有內部火焰穩定之燃料燃燒器，及不進行穩定火焰之2次空氣投入通口，且將前述燃料燃燒器之空氣比設為0.85以上而運轉。

根據如此之固體燃料燃燒器之運轉方法，由於具備具有內部火焰穩定之燃料燃燒器，與不進行穩定火焰之2次空氣投入通口，且將前述燃料燃燒器之空氣比設為0.85以上而運轉，因此追加空氣投入部之空氣量(追加空氣投入量)例如與空氣比為0.8之情形相比有所降低。其結果，於追加空氣投入量減少之追加空氣投入部中，最終之NOx產生量減少。

根據上述本發明之固體燃料燃燒器及固體燃料燃燒鍋爐，其具備具有內部火焰穩定之燃料燃燒器，及不進行火焰穩定之2次空氣投入通口，且將燃料燃燒器之空氣比設為0.85以上，較佳為0.9以上，因此藉由追加空氣投入量之降低，追加空氣投入部之NOx產生量亦降低。

另，可抑制形成於火焰外周之高溫氧殘留區域，並有效還原於接近預混合燃燒而燃燒之火焰內部產生之NOx。因此到達追加空氣投入部之NOx量減少且追加空氣投入所產生之NOx量減少，藉此使最終從追加空氣投入部排出之NOx量減少。

並且，於燃料燃燒部之出口開口設有作為內部火焰穩定機構發揮功能之複數方向之分離構件，因此於分離構件交叉之燃料燃燒器之出口開口中央附近，分離粉體燃料及空氣之流路而打亂其流動。其結果，促進空氣混合及擴散達至火焰內部，再者，由於分離構件將著火面細分化，因此著火位置靠近火焰中央，而降低燃料之未燃部份。此係氧易進入至火焰中心部之故，而藉由該氧有效進行內部著火，因此於火焰內部可進行迅速還原，降低最終從固體燃料燃燒鍋爐排出之NOx產生量。

另，藉由調整2次空氣之投入，可防止或抑制2次空氣對火焰外周集中，其結果，可抑制形成於火焰外周之高溫氧殘留區域，而降低氮氧化物(NOx)之產生量。

另，藉由將燃料燃燒器之空氣比設為0.85以上而運轉之固體燃料燃燒器器之運轉方法，可降低追加空氣投入部之空氣量(追加空氣投入量)，因此追加空氣投入部中追加空氣投入量減少，故最終之NOx產生量減少。

以下，基於附圖說明本發明之固體燃料燃燒器及固體燃料燃燒鍋爐之一實施形態。再者，在本實施形態中，作為固體燃料燃燒器及固體燃料燃燒鍋爐之一例，針對具備將粉煤(粉體之固體燃料即煤炭)作為燃料之固體燃料燃燒器之旋轉燃燒鍋爐進行說明，但不限於此。

圖3~圖5所示之旋轉燃燒鍋爐10藉由以多段向火爐11內投入空氣，使從燃燒器部12至追加空氣投入部(以下稱作「AA部」)14之區域成為還原氛圍，而謀求燃燒排氣之低NOx化。

圖中之符號20係投入粉煤(粉體之固體燃料)及空氣之固體燃料燃燒器，15係投入追加空氣之追加空氣投入噴嘴。例如如圖3所示，於固體燃料燃燒器20連接有以一次空氣搬送粉煤之粉煤混合氣輸送管16及供給2次空氣之送氣管道17，於追加空氣投入管道15連接有供給2次空氣之送氣管道17。

如此，上述旋轉燃燒鍋爐10係採用旋轉燃燒方式，其係將粉體燃料之粉煤(煤炭)及空氣投入火爐11內之固體燃料燃燒器20設為配置於各段之各角落部之旋轉燃燒方式之燃燒器部12，於各段分別形成1個或複數個漩渦火焰。

<第1實施形態>

圖1A、圖1B所示之固體燃料燃燒器20具備：投入粉煤及空氣之粉煤燃燒器(燃料燃燒器)21，及各自配置於粉煤燃燒器21上下之2次空氣投入通口30。

2次空氣投入通口30可調整每個通口之空氣流量，故例如如圖2所示，從送氣管道17分歧之每條2次空氣之供給線，皆具備作為空氣流量調整機構之可進行開度調整之風門40。

上述粉煤燃燒器21具備：投入以1次空氣搬送之粉煤之矩形狀的煤1次通口22，及以包圍煤1次通口22周圍之方式設置、投入2次空氣之一部份之煤2次通口23。再者，煤2次通口23亦具備如圖2所示之可進行開度調整之風門40作為空氣流量調整機構。再者，煤1次通口22亦可為圓形或橢圓。

於粉煤21之流路前方部，即，於煤1次通口22之流路前方部，配設有複數方向之分離構件24。該分離構件24例如如圖1A所示，於煤1次通口22之出口開口部中之上下方向及左右方向各有2個，合計4個配設成具有特定間隔之格子狀。

即，4個分離構件24朝向上下方向及左右方向不同之2個方向配設成格子狀，從而將粉煤燃燒器21之煤1次通口22之出口開口部細分化(9分離)。

上述分離構件24採用例如如圖6A~圖6D所示之剖面形狀，藉此可將粉煤及空氣之流動順暢分離並打亂。

圖6A所示之分離構件24具有三角形之剖面形狀。圖示之三角形係正三角形或等邊三角形，以其朝向火爐11內之出口側之一邊與粉煤及空氣之流動方向大致正交之方式配置。換言之，採用將形成三角形剖面之1個角部朝向粉煤及空氣之流動方向之配置。

圖6B所示之分離構件24A具有大致T字狀之剖面形狀，於朝向火爐11內之出口側配置其與粉煤及空氣之流動方向大致正交之面。再者，藉由使如此大致T字狀之剖面形狀變形，而例如如圖6C所示，亦可為具有梯形之剖面形狀之分離構件24A'。

另，圖6D所示之分離構件24B具有大致L字狀之剖面形狀。即，有如切去上述大致T字狀之一部份般之剖面形狀，尤其在配置於左右(水平)方向之情形時，若為除去上方之凸部之大致L字狀，可防止粉煤堆積於分離構件24B。再者，除去上方凸部之部份而將下方之凸部增大，可確保分離構件24B所需之分離性能。

但，關於上述分離構件24等之剖面形狀，不限於例如大致Y字狀等圖示之例。

如此構成之固體燃料燃燒器20中，設於粉煤燃燒器21之出口開口中央附近之分離構件24，係分離粉煤及空氣之流路而於內部打亂流動，且於分離構件24之前方形成再循環區，因此作為內部火焰穩定機構發揮功能。

一般言之，先前之固體燃料燃燒器係在火焰外周接收輻射而於燃料之粉煤著火。若以火焰外周使粉煤著火，則會在高溫氧殘留之火焰外周之高溫氧殘留區域H(參照圖1B)產生NOx，無法充分還原而就此殘留，使NOx之排出量增加。

但，藉由設置作為內部火焰穩定機構發揮功能之分離構件24，粉煤會以火焰內部著火。因此，NOx於火焰內部產生，且由於在火焰內部產生之NOx含有較多具有還原作用之碳氫化合物類，因此可於空氣不足狀態之火焰內迅速還原。因此，採用不在火焰外周設置火焰穩定器進行火焰穩定之構造、即於燃燒器外周不設置火焰穩定機構之構造之固體燃料燃燒器20，亦可抑制在火焰外周產生NOx。

尤其藉由配設複數方向之分離構件24，可對於粉煤燃燒器21之出口開口中央附近容易地設置使不同方向之分離構件24交叉之交叉部。如此之交叉部存在於粉煤燃燒器21之出口開口中央附近時，由於在粉煤燃燒器21之出口開口處，粉煤及空氣之流路於中央附近被分離成複數個，因此在分流成複數時其流動會被打亂。

即，分離構件24在左右一個方向時，會導致中央部之空氣擴散或著火緩慢因而未燃部份增加，然而將分離構件24配設於複數方向而形成交叉部時，可促進空氣之混合且使著火面細分化，因此空氣(氧)易進入至火焰中心部，其結果可降低未燃部份。

換言之，若以形成交叉部之方式配設分離構件24，可促進空氣混合、擴散至火焰內部，進而使著火面細分化，藉此，著火位置靠近火焰之中央部(軸中心部)，而降低粉煤之未燃部份。即，氧易進入火焰中心部，因此可有效進行內部著火，因此可於火焰內部迅速進行還原而降低NOx之產生量。

其結果，使用不於火焰外周設置火焰穩定器進行火焰穩定、於火焰外周無火焰穩定器之固體燃料燃燒器20，將更容易抑制於火焰外周產生Nox。

接著，針對圖1A所示之固體燃料燃燒器20之煤1次通口22，基於圖7A及圖7B說明分離構件24之配置不同之第1變形例。

該變形例中，於煤1次通口22之流路前方部，具備配設於出口開口之上下方向之2個分離構件24，及配設於出口開口之左右方向之1個分離構件24。

圖示之分離構件24中，藉由分離構件24形成之著火面長度(Lf)以比構成粉煤燃燒器21之煤1次通口22之出口開口周長(L)大(Lf>L)之方式設定。

此處，煤1次通口22之出口開口周長(L)係合計構成矩形之4條邊之長度者，因此由縱尺寸H及橫尺寸W求取，以L=2H+2W表示。

另一方面，分離構件24之著火面長度(Lf)係於具有寬度之分離構件24兩側形成著火面，因此若設分離構件24之長度為S，則3個分離構件24兩側之合計長度係以Lf=6S表示。此情形之長度S採用配設於上下方向之短分離構件24之長度，因此即使考慮到交叉部之存在，所算出之著火面長度(Lf)亦為安全側之估算值。

再者，關於著火面長度(Lf)，例如如圖7B所示，在利用分離製作之方法等而於兩端部具有較細部份24a之構造之分離構件24'之情形中，兩端較細部份24a亦為著火面。

如此設定分離構件24之長度，則相比於在火焰外周著火，由著火面長度(Lf)所賦予之著火面變大，因此與由出口開口周長(L)所規定之火焰外周著火相比，由著火面長度(Lf)所規定之內部著火被強化，因此於火焰內部產生之NOx可迅速還原。

再者，由於火焰以分離構件24於內部被細分化，因此空氣(氧)易進入至火焰中心部，可減低火焰內部因迅速燃燒之未燃部份。

接著，針對圖1A所示之固體燃料燃燒器20之煤1次通口22，基於圖8說明分離構件24之配置不同之第2變形例。

在此變形例中，將5個分離構件24於燃料燃燒器21之煤1次通口22中，於出口開口中央緊密配置成格子狀。即，於上下方向配設3個左右方向配設2個之分離構件24，係於煤1次通口22之中央部縮小互相之間隔之狀態配置。因此，藉由分離構件24而細分化成格子狀之出口開口面積，其煤1次通口22之中央部比外周側小。

如此，作為內部火焰穩定機構之分離構件24之配置於煤1次通口22中央變緊密時，分離構件24集中於粉煤燃燒器21之中央部而配置，因此更進一步促進火焰中央部之著火，使NOx於火焰內部迅速產生並還原。

另，使配置於中央之分離構件24設為緊密，於粉煤燃燒器21之中央部則自由區變小。即，流動於粉煤燃燒器21之煤1次通口22之粉煤及空氣通過無障礙之大致筆直之流路剖面積之比例變小，因而分離構件24之壓力損失相對變大。因此，燃料燃燒器21中，流動於煤1次通口22內部之粉煤及空氣之流速會受到壓力損失增加之影響而下降，因此可產生更迅速之著火。

接著，針對圖1A所示之固體燃料燃燒器20之煤1次通口22，基於圖9說明於燃燒器基部設有整流機構之第3變形例之構成例。再者，圖示之構成例中係採用具有大致T字狀之剖面形狀之分離構件24A，但不限於此。

在此構成例中，為對粉煤及空氣之流動賦予壓力損失，而於分離構件24A之上游側設有整流機構25。該整流機構25係防止通口剖面方向之流量偏差者，例如可使流路剖面積限制在2/3左右，較佳為限制在1/2左右。設置節流孔或文氏管對此有效。

如此整流機構25若可對以1次空氣搬送燃料粉煤之粉體輸送之流動賦予一定之壓力損失，則無論何種構成都可，因而不限於節流孔。

另，上述整流機構25無需與固體燃料燃燒器20一體，可設於分離構件24A之上游側中、粉煤及1次空氣流動之流路之最終直管部(無彎曲或風門等之筆直的流路部份)。

但，整流機構25為節流孔之情形時，為避免節流孔對後續造成影響，從節流孔之出口前端至煤1次通口22之出口設置直管部(Lo)較佳，具體言之，設置延長至分離構件24A之入口側端部之直管部(Lo)較佳。作為該直管部(Lo)，若設煤1次通口22之高度為h，則需要確保至少2h以上之長度，更佳之直管部(Lo)係確保10h以上之長度者。

若設置如此整流機構25，通過設於對煤1次通口22供給粉煤及1次空氣之流露之彎曲，藉此可消除粉體燃料之粉煤受到離心力之影響而於流路剖面上產生分佈偏頗之流量偏差。

即，以1次空氣搬送之粉煤藉由通過彎曲而成為偏向外側(彎曲半徑大之側)之分佈，但藉由通過整流機構25，可消除流露剖面上之分佈而以大致均一狀態流入分離構件24A。其結果，具備整流機構25之粉煤燃燒器21可有效活用於以分離構件24A構成之內部火焰穩定機構。

另，根據上述實施形態及變形例，於煤1次通口22之流路前方部，配設有複數方向(縱及橫)之分離構件24，但亦可例如於橫方向或縱方向設置1個或複數個分離構件24。若設置如此分離構件24，將粉煤燃燒器21之出口開口中央附近作為內部火焰穩定機構發揮功能，因此可利用分離構件24進行內部穩定火焰，中央部變得更空氣不足，而促使NOx還原進行。

<第2實施形態>

接著，基於圖10A~圖10C說明本發明之第2實施形態之固體燃料燃燒器。再者，與上述實施形態相同之部份附加相同符號，其詳細說明省略。

於圖示之固體燃料燃燒器20A中，粉煤燃燒器21具備：矩形狀之煤1次通口22，其投入藉由1次空氣搬送之粉煤；及煤2次通口23，其以包圍煤1次通口22周圍之方式而設，投入2次空氣之一部份。

於固體燃料燃燒器21上下，設有作為2次空氣投入用之2次空氣投入通口30A。該2次空氣投入通口30A預先分割成各自獨立之複數個流路及通口，於各流路設有作為2次空氣之流量調整機構之可進行開度調整之風門40。

根據圖示之構成例，配置於粉煤燃燒器21上下之2次空氣投入通口30A之任一者皆於上下方向分割為3，從靠近粉煤燃燒器21之內側向外側，按照內部2次空氣通口31a，31b、中間2次空氣通口32a，32b、及外部2次空氣通口33a，33b之順序配置。再者，如此之2次空氣投入通口30之分割數不限於分割為3，可根據各個條件適當變更。

上述煤2次通口23、內部2次空氣通口31a，31b、中間2次空氣通口32a，32b、及外部2次空氣通口33a，33b之各通口，例如如圖10C所示，各通口連接於具有未圖示之空氣供給源之空氣供給線路50。從空氣供給線路50分歧而連通於各通口之流路中，在每個流路上設有風門40。因此，藉由調整各風門40之開度，可調整每個通口獨立之2次空氣供給量。

根據如此固體燃料燃燒器20A及具備其之旋轉燃燒鍋爐10，由於各固體燃料燃燒器20A具備投入粉煤及空氣之粉煤燃燒器21及配置於粉煤燃燒器21上下之分割為3之2次空氣投入通口30A，因此藉由依每個分割為3之2次空氣投入通口30A之通口調整風門40之開度，可將投入於火焰F外周之2次空氣量流量分配成期望之值。

因此，例如對最接近於火焰F外周之內部2次空氣通口31a，31b之2次空氣投入量減小分配比例，而依次增大向中間2次空氣通口32a，32b及外部2次空氣通口33a，33b投入之2次空氣量之投入比例，可抑制形成於火焰F外周之局部高溫氧殘留區域(圖中之斜線部)H。

即，增加對於從火焰F分離之外側投入2次空氣之比例，且減小投入至火焰F外周附近之2次空氣量之投入比例而設定時，可使2次空氣之擴散變慢。其結果，可防止或抑制2次空氣集中於火焰F周邊，使得局部高溫氧殘留區域H減弱而變小，因此可降低旋轉燃燒鍋爐10之NOx產生量。換言之，藉由投入至火焰外周之2次空氣之適當化，可抑制或防止高溫氧殘留區域H之形成，達成旋轉燃燒鍋爐10之低NOx化。

另一方面，若因粉煤之性狀等而需要使2次空氣擴散之情形時，對2次空氣投入通口30A之流量分配，只要將內外顛倒而增大內部2次空氣通口31a，31b之分配比例即可。

即，例如使用將揮發部份多等之燃料比不同之煤炭粉碎之粉煤之情形時，亦可適當調整從分割成複數之2次空氣投入通口30A之各通口投入之2次空氣之流量分配，藉此可選擇NOx經降低或未燃部份之適當的燃燒。

如此之2次空氣投入通口30A之多段化亦可適用於上述第1實施形態說明之固體燃料燃燒器20。

但，上述固體燃料燃燒器20A例如如圖11A及圖11B所示之本實施形態之第1變形例，較佳具備於粉煤燃燒器21之噴嘴前端部以將開口面積分割成上下之方式設置之分離構件24。

圖示之分離構件24具有三角形剖面，以使流動於噴嘴內部之粉煤及1次空氣分離成上下方向擴散之方式配置，藉此可強化火焰穩定，且抑制或防止高溫氧殘留區域H之形成。

即，藉由通過分離構件24，而於分離構件24外周形成粉煤濃度較高之流動，可有效強化穩定火焰。另，通過分離構件24之粉煤濃度高之流動如圖中虛線箭頭fa所示，會向形成於分離構件24之下游側之負壓區域流入。其結果，藉由該空氣之流動，火焰F亦被引入負壓區域，因此進而強化火焰穩定，其結果可促進燃燒並較快消耗氧。

再者，分離構件24不限於1個，例如可以是相同方向之複數個，或如第1實施形態之說明，形成不同方向之複數個，另，分離構件24之剖面形狀亦可設計為適當形狀。

另，上述固體燃料燃燒器20A例如如圖12所示之本實施形態之第2變形例，較佳於粉煤燃燒器21之左右具備1個或複數個側部2次空氣通口34L、34R。在圖示之構成例中，乃對於粉煤燃燒器21左右設置各自具備風門(未圖示)之1個側部2次空氣通口34L、34R，但亦可分割成複數個而實施各自之流量控制。

根據如此構成，由於亦可將2次空氣分配於火焰F左右，因此可防止於火焰F上下存在過剩之2次空氣。即，針對投入至火焰F外周之2次空氣量，可適當調整上下及左右之分配，因此可進行更精密之流量分配。

如此側部2次空氣通口34L、34R亦可應用於上述第1實施形態。

另，上述旋轉燃燒鍋爐10中，例如如圖13所示，2次空氣投入通口30A較佳具備使朝向火爐11內之2次空氣投入方向上下變化之角度調整機構。該角度調整機構係使以水平為基準之2次空氣投入通口30A之傾斜角度θ上下變化者，可促進2次空氣之擴散，防止或抑制高溫氧殘留區域H之形成。再者，此情形時較佳之傾斜角度θ為±30度左右，更佳為傾斜角度θ成±15度。

藉由具備如此之角度調整機構，可調整從2次空氣投入通口30A向火爐11內之火焰F投入之2次空氣之角度，因此可更精密地控制火爐11內之空氣擴散。尤其當粉煤燃料之煤種類極端變化之情形時等，若使2次空氣之投入角度適當變化，則可更進一步提高低NOx化之效果。

如此之角度調整機構亦可應用於上述第1實施形態中。

另，上述旋轉燃燒鍋爐10中，較佳為基於未燃部份及NOx之排出量，控制風門40開度而調整從2次空氣投入通口30A投入之空氣量之分配。

即，旋轉燃鍋爐10中未燃部份較多之情形時，使對靠近火焰F外周面之內部2次空氣通口31a、31b之2次空氣分配增加，而當NOx排出量較高之情形時，使遠離火焰F外周面之外部2次空氣通口33a、33b之2次空氣分配增加。

此情形時，對未燃部份之測量例如採用測定來自雷射光之散射之碳濃度之測量器，對NOx之排出量只要採用眾所周知之測定儀器即可。

藉由進行如此之反饋控制，成為可因應燃燒狀況自動使2次空氣之分配最適化之旋轉燃燒鍋爐10。

另，上述旋轉燃燒鍋爐10中，從2次空氣投入通口30A投入之2次空氣量，較佳分配在使燃燒器部12至AA部14之區域成為還原氛圍之空氣的多段投入之間。

即，對於從分割成複數之2次空氣投入通口30A投入之2次空氣量，若將來自AA部14之空氣與多段投入之2段燃燒並用，藉此可降低從2次空氣投入通口30A投入之2次空氣量。因此，藉由控制形成於火焰F外周之高溫氧殘留區域H之低NOx化，及形成還原氛圍而謀求燃燒排氣之低NOx化之相乘效果，可進一步降低NOx之產生量。

如此，根據上述本發明之旋轉燃燒鍋爐10，藉由依每個通口調整從分割成複數之2次空氣投入通口30A投入之2次空氣量，可防止或抑制2次空氣對火焰F外周集中，其結果，可抑制形成於火焰外周之高溫氧殘留區域H而降低NOx之產生量。

另，根據上述實施形態，說明了使燃燒器部12至AA部14之區域成為還原氛圍之空氣的多段投入之旋轉燃燒鍋爐10，但本發明不限於此。

另，上述固體燃燒燃燒器20A例如如圖14所示，較佳將向粉煤燃燒器21之煤2次通口23供給空氣之系統，與向2次空氣投入通口30A供給空氣之系統加以分離。在圖示構成例中，空氣供給線路50分歧成煤2次通口供給線路51及2次空氣投入通口供給線路52，於各個供給線路51、52具備風門41。

藉由採用如此空氣供給系統，依每個煤2次通口供給線路51及2次空氣投入通口供給線路52進行風門41之開度調整，並進行空氣量之分配，進而可藉由各風門40之開度調整而調整每個通口之空氣量。其結果，即使2次空氣投入通口30A為分割成複數之多段，亦可確實調整各通口之空氣量。

上述第1實施形態及第2實施形態不僅可各自單獨應用，亦可組合2者而構成。

圖15所示之固體燃料燃燒器20B，其配置於圖9所示之粉煤燃燒器21上下之2次空氣投入通口30A，皆於上下方向分割為3。即，圖示之固體燃料燃燒器20B係組合以分離構件24及整流機構25達成之內部火焰穩定，與多段2次空氣投入通口30A之構成例。

如此構成之固體燃料燃燒器20B除可藉由內部火焰穩定而NOx降低，且調整2次空氣之擴散速度而可使火焰內之空氣擴散適當化，因此可在適當之時序供給揮發部份或炭之燃燒所必要之空氣量。即，藉由實施內部火焰穩定及2次空氣之擴散速度調整，利用兩者之相乘效果可實現低NOx化。

再者，關於分離構件24之剖面形狀或配置、整流機構25之有無、2次空氣投入通口30A之分離數或側部2次空氣通口34L、34R之有無等，不限於圖示之構成，可適當選擇並加以組合而構成。

另，將2次空氣投入通口30A設為多段之實施形態及變形例中，亦可將2次空氣投入通口30A之一部份作為油口使用。

即，如旋轉燃燒鍋爐10之固體燃料燃燒鍋爐中，鍋爐運轉起動時需要將氣體或油作為燃料運用，因此需要有向火爐11內投入油之油口。因此，在燃油鍋爐需要起動時，若將多段之2次空氣投入通口30A中之例如外部2次空氣通口33a、33b暫時作為油口使用，可降低固體燃料燃燒器之通口數量而抑制鍋爐之高度。

接著，針對適於對向燃燒鍋爐之固體燃料燃燒器，參照圖16進行說明。

在圖示之固體燃料燃燒器20C中，於設為圓形剖面之1次通口22A外周設有含複數之同心圓通口之2次空氣投入通口30B。圖示之2次空氣投入通口30B係以內部2次空氣投入通口31及外部2次空氣投入通口33之2段構成，但不限於此。

另，於煤1次通口22A之出口中心部，配設有合計4個成格子狀之2個不同方向(縱及橫)之分離構件24。又，對於此情形時之分離構件24，可應用第1實施形態中說明之數量、配置及剖面形狀等。

如此構成之固體燃料燃燒器20C不會形成用以徐徐供給2次空氣之極端的還原氛圍，還可減輕一般短火焰中還原氛圍強而因產生之硫化氫之硫化腐蝕等。

如此，上述實施形態及變形例之固體燃料燃燒器於粉煤燃燒器之出口開口設有作為內部火焰穩定機構發揮功能之複數方向之分離構件，藉此，於分離構件交叉之燃料燃燒器之出口開口中央附近，分割粉體燃料及空氣之流路並打亂其流動。藉由該打亂，可促進空氣混合及擴散至火焰內部，再者，藉由分離構件將著火面細分化，使氧變得易進入至火焰中心部，因此著火位置靠近火焰中央，因而降低燃料之未燃部份。即，由於火焰中心部之氧可有效進行內部著火，因此可於火焰內部進行迅速還原，其結果，可降低從具備固體燃料燃燒器之固體燃料燃燒鍋爐最終排出之NOx之產生量。

另，若將2次空氣投入通口設為多段而調整2次空氣之投入，可防止或抑制2次空氣對火焰外周集中，因此可抑制形成於火焰外周之高溫氧殘留區域，降低氮氧化物(NOx)之產生量。

再者，本發明之固體燃料燃燒器及具備其之固體燃料燃燒鍋爐可於火焰內部強力著火且可增加燃燒器部之空氣比，因此可使鍋爐全體之過剩空氣率降低至1.0~1.1左右，因此亦有提高鍋爐效率之效果。再者，先前之固體燃料燃燒器及固體燃料燃燒鍋爐通常以1.15左右之過剩空氣率運用，因此可降低約0.05~0.15左右之空氣比。

圖17~圖22係顯示本發明之作用效果之實驗結果之圖。

圖17係顯示內部穩定火焰之火焰穩定器位置與NOx產生量(相對值)之關係之實驗結果之圖。此情形時之火焰穩定器位置係於圖18所示之比較例中，將作為火焰穩定器發揮功能之分離構件24A之寬度(高度)設為火焰穩定器位置a，將實際粉煤流動之流路寬設為實質粉煤流幅b，以所算出之「a/b」為橫軸，於縱軸顯示NOx產生量之相對值之圖。再者，圖18中係採用圖6B所示之分離構件24A，但不限於此。

根據該實驗，使1次空氣及粉煤之流速、2次空氣之流速、及1次空氣/2次空氣之空氣分配相同，測定圖18所示之比較例1(a/b=0.77)及比較例2(a/b=0.4)中產生之NOx量。

此處，比較例1之煤1次通口22，於流路內部設有成為障礙物之逆砂心26，因此粉煤以與逆砂心26之內壁寬度大致一致之寬度b就此流出。另一方面，比較例2之煤1次通口22沿著無障礙物之流路內壁大致維持寬度b而流出。因此，即使為火焰穩定器位置a相同、且相同內徑之煤1次通口22，亦會因障礙物之有無而於分母之實質粉煤流幅b產生差異，其結果，NOx產生量亦不同。

換言之，圖17所示之實驗結果，針對分離構件之寬度a占實質粉煤流幅b之比率(a/b)，若以成大致75%以下之方式設定，則表示NOx產生量降低。

即，根據該實驗結果，使分離構件之寬度a占實質粉煤流幅b之比率(a/b)由0.77減小至0.4，藉此，可知所產生之NOx之量之相對值下降至0.75，大致減少25%。換言之，可知作為內部火焰穩定機構發揮功能之分離構件使分離構件之寬度a最適化，藉此對固體燃料燃燒器及固體燃料燃燒鍋爐之NOx降低有效。

此時，不設有整流機構25而產生偏流之情形時，分離構件有可能相對粉煤之流動而位於外側位置，其結果，由於NOx增加，故整流機構有其重要性。

其次的圖19係顯示分離佔有率與NOx產生量(相對值)之關係之實驗結果之圖表。即，其顯示對應於上述分離構件之寬度a根據占煤1次通口22之高度(寬度)之比率，NOx產生量如何變化之實驗圖表。

根據該實驗結果可知，分離佔有率越大則NOx產生量越減少，因此分離構件之設置對降低NOx有效。

另一方面，根據上述圖17之實驗結果，若減小分離構件之寬度a占實質粉煤流幅b之比率(a/b)時，所產生之NOx量之相對值亦下降，因此要使NOx產生量下降，需要設置具有適度寬度a之分離構件。即，在內部火焰穩定上，設置具有適度分離寬度a之分離構件而強化著火，藉此更早期地釋放並還原NOx，對NOx產生量之降低很重要。

圖20係對未燃部份之產生量，將使分離構件配置於同一方向之分離，與使分離構件配設於複數方向之交叉分離進行比較者。根據該實驗，與圖17之實驗相同，使各條件相同，對同一方向分離及交叉分離比較未燃部份產生量。

根據該實驗結果可知，以同一方向分離所產生之未燃部份量為基準，在交叉分離所產生之未燃部份量之相對值為0.75，減少約25%。即，可知於複數方向配設分離構件之交叉分離，對降低固體燃料燃燒器及固體燃料燃燒鍋爐之未燃部份有效。

根據圖20之實驗結果，將分離構件配置於不同方向，從而更強化火焰內部之著火，且空氣對火焰內部之擴散變良好，因此認為未燃部份減少。

另一方面，同一方向分離之情形中未燃部份之所以變多，據判是因為對外側之火焰供給空氣，空氣向形成於內部之火焰擴散緩慢之故。

圖21所示之實驗結果係針對先前型之固體燃料燃燒器及本發明之固體燃料燃燒器，針對燃燒器部、燃燒器部~AA部、AA部，比較各個區域之NOx產生量者，顯示將先前之AA部之NOx量為基準值1之相對值。再者，該實驗結果係採用例如如圖1A所示之複數方向之分離構件。

另，該實驗結果係以同一未燃部份之比較，燃燒器部~AA部間之空氣比(以全部空氣投入量為基準，顯示從全部空氣量投入量扣除追加空氣投入量之空氣投入量之比率之比)，先前為0.8，於本發明中為0.9。此處之全部空氣投入量係考慮過剩空氣率而定之實際空氣投入量。再者，設追加空氣投入率為30%、過剩空氣率為1.15時，燃燒器部~AA部間之空氣比大致成0.8。(風門部~AA部間之空氣比=1.15×(1-0.3)≒0.8)

根據該實驗結果，由AA部產生之最終NOx產生量與先前相比減少40%降低至0.6。此據判為本發明乃採用配設有複數方向之分離構件之內部火焰穩定型，再者藉由分離構件而強化著火，藉此於火焰內產生NOx並有效實施NOx還原之故。

另，本發明之情形中，由於火焰內之混合良好，因此燃燒接近預混合燃燒，能更均一地燃燒，因而可確認空氣比即使為0.9亦具有充分的還原力。

即，先前於火焰外周會產生高溫高氧區域，因此需要用以進行充分NOx還原之30%左右的追加空氣投入(AA)，因此燃燒器部~AA部間之空氣比必須下降至0.8左右。因此，AA部中，投入將過剩空氣率納入考量之全部空氣投入量之30%左右的空氣，因此NOx亦會於AA部產生。

但，本發明之情形中，燃燒器部~AA部間即使為0.9左右的空氣比亦可燃燒，因此追加空氣投入量可降低至將過剩空氣率納入考量之全部空氣投入量之0~20%左右，因此亦可抑制於AA部之NOx產生量，故最終可降低40%左右之NOx產生量。

圖22係將橫軸作為「燃燒器部~AA部件之空氣比」，於縱軸顯示「NOx產生量之相對值」者。根據該實驗結果，本發明之情形中，燃燒器附近之空氣比取最適值0.9，可確認NOx降低約40%。因此，根據圖22，「考慮過剩空氣率之全部空氣投入量」與「從全部空氣投入量扣除追加空氣投入量之空氣投入量」之比之「燃燒器部~AA部間之空氣比」，根據圖22，設定為可降低約30%之NOx之0.85以上較佳，更佳為設定成最佳值0.9以上。

本發明之實驗結果中，在0.8附近之空氣比之下NOx之產生量之所以會增加至1以上，係由於追加空氣投入而產生NOx之故。

另，空氣比之上限依燃料比而不同，燃料比在1.5以上之情形時成0.95，燃料比為1.5以下之情形時成1.0。此情形之燃料比係燃料中之固定碳與揮發部分之比率(固定碳/揮發部分)。

如此，根據上述本實施形態，由於具備具有內部火焰穩定之粉煤燃燒器21，及不進行穩定火焰之2次空氣投入通口30，且粉煤燃燒器21之空氣比設為0.85以上、更佳為0.9以上，因此AA部14之追加空氣投入量降低，因而AA部14之NOx產生量亦降低。另，由於可抑制形成於火焰外周之高溫氧殘留區域H而有效還原接近預混合燃燒的燃燒之火焰內部所產生之NOx，因此藉由到達AA部14之NOx量減少，與由在AA部14之追加空氣量之投入所產生之NOx量之減少，故從AA部14最終排出之NOx量減少。

其結果，實現降低從AA部14排出之最終NOx量之固體燃料燃燒器12及旋轉燃燒鍋爐10。

另，藉由設粉煤燃燒器21之空氣比為0.85以上而運轉之固體燃料燃燒器之運轉方法，AA部14之空氣量(追加空氣投入量)例如與空氣比0.8之情形相比降低，因此在追加空氣投入量有所減少之AA部14中，最終NOx產生量減少。

再者，本發明不限於上述實施形態，例如粉體之固體燃料不限於粉煤等，在不脫離其主旨之區域內可適當變更。

10．．．旋轉燃燒鍋爐

11．．．火爐

12．．．燃燒器部

14．．．追加空氣投入部(AA部)

20、20A~20C．．．固體燃料燃燒器

21．．．粉煤燃燒器(燃料燃燒器)

22．．．煤1次通口

23．．．煤2次通口

24、24A、24B．．．分離構件

25．．．整流機構

30、30A．．．2次空氣投入通口

31、31a、31b．．．內部2次空氣通口

32a、32b．．．中間2次空氣通口

33、33a、33b．．．外部2次空氣通口

34L、34R．．．側部2次空氣通口

40、41．．．風門

F．．．火焰

H．．．高溫氧殘留區域

圖1A係本發明之固體燃料燃燒器(煤炭燃燒器)之第1實施形態中，從火爐內觀察固體燃料燃燒器之正視圖。

圖1B係圖1A所示之固體燃料燃燒器之A-A剖面圖(固體燃料燃燒器之縱剖面圖)。

圖2係顯示對圖1A、圖1B之固體燃料燃燒器供給有空氣之空氣供給系統之圖。

圖3係本發明之固體燃料燃燒鍋爐(煤炭燃燒鍋爐)之構成例之縱剖面圖。

圖4係圖3之橫(水平)剖面圖。

圖5係顯示具備追加空氣投入部之將空氣多段投入之固體燃料燃燒鍋爐的概要之說明圖。

圖6A係圖1A、圖1B所示之固體燃料燃燒器之分離構件之剖面形狀之一例之圖。

圖6B係顯示圖6A所示之剖面形狀之第1變形例之圖。

圖6C係顯示圖6A所示之剖面形狀之第2變形例之圖。

圖6D係顯示圖6A所示之剖面形狀之第3變形例之圖。

圖7A係針對圖1A、圖1B所示之固體燃料燃燒器之煤1次通口，顯示分離構件之配置不同之第1變形例之正視圖。

圖7B係針對圖1A、圖1B所示之固體燃料燃燒器之煤1次通口，補充著火面長度(Lf)之定義之說明圖。

圖8係針對圖1A、圖1B所示之固體燃料燃燒器之煤1次通口，顯示分離構件之配置不同之第2變形例之正視圖。

圖9係作為第1實施形態之固體燃料燃燒器之第3變形例，顯示於燃燒器之基部設有整流機構之構成例之縱剖面圖。

圖10A係顯示本發明之固體燃料燃燒器之第2實施形態之縱剖面圖。

圖10B係從火爐內觀察圖10A所示之固體燃料燃燒器之正視圖。

圖10C係對圖10A及圖10B之固體燃料燃燒器供給有空氣之空氣供給系統之圖。

圖11A係作為圖10A~圖10C所示之固體燃料燃燒器之第1變形例，顯示具備分離構件之固體燃料燃燒器之構成例之縱剖面圖。

圖11B係從火爐內觀察圖10A所示之固體燃料燃燒器之正視圖。

圖12係作為圖10A~圖10C所示之固體燃料燃燒器之第2變形例，從火爐內觀察具備側部2次空氣通口之固體燃料燃燒器之正視圖。

圖13係顯示圖10A所示之固體燃料燃燒器之2次空氣投入通口具備角度調整機構之構成例之縱剖面圖。

圖14係顯示圖10C所示之空氣供給系統之變形例之圖。

圖15係顯示組合有圖9所示之第1實施形態之第3變形例，與圖10A~圖10C所示之第2實施形態之構成例之固體燃料燃燒器之縱剖面圖。

圖16係從火爐內觀察適於對向燃燒鍋爐之固體燃料燃燒器之正視圖。

圖17係顯示內部穩定火焰之火焰穩定器位置(火焰穩定器位置/實質粉煤流動幅度)與NOx產量(相對值)之關係之實驗結果之圖。

圖18係針對圖17所示之圖之火焰穩定器之位置，顯示燃料燃燒器之比較例之圖。

圖19係顯示分離佔有率與NOx產生亮(相對值)之關係之實驗結果之圖。

圖20係針對同一方向分離及交叉分離，顯示未燃部份產生量之相對值之實驗結果之圖。

圖21係針對先前及本發明，顯示燃燒器部、燃燒器部~AA部間及AA部之NOx產生量之相對值之實驗結果之圖。

圖22係針對先前及本發明，顯示燃燒器部~AA部間之空氣比與NOx產生量(相對值)之關係之實驗結果之圖。

20．．．固體燃料燃燒器

21．．．粉煤燃燒器(燃料燃燒器)

22．．．煤1次通口

23．．．煤2次通口

24．．．分離構件

30．．．2次空氣投入通口

F．．．火焰

H．．．高溫氧殘留區域

Claims (13)

1. 一種固體燃料燃燒器，其係用於分成燃燒器部與追加空氣投入部而進行低NOx燃燒之固體燃料燃燒鍋爐之前述燃燒器部，且將粉體之固體燃料及空氣投入爐內者，其具備將前述固體燃料及空氣投入爐內之燃料燃燒器，及將2次空氣投入之2次空氣投入通口，前述燃料燃燒器具有內部火焰穩定機構，且包括將前述固體燃料及1次空氣投入之煤1次通口、及以包圍該煤1次通口周圍之方式設置，且投入前述2次空氣之一部分之不進行穩定火焰之煤2次通口，前述2次空氣投入通口具有各自配置於前述燃料燃燒器之上下及/或左右之流量調整機構，前述內部火焰穩定機構係由配設於前述煤1次通口之流路前方部之1個或複數個分離構件所形成。
2. 一種固體燃料燃燒器，其係用於分成燃燒器部與追加空氣投入部而進行低NOx燃燒之固體燃料燃燒鍋爐之前述燃燒器部，且將粉體之固體燃料及空氣投入爐內者，其具備將前述固體燃料及空氣投入爐內之燃料燃燒器，及將2次空氣投入之2次空氣投入通口，前述燃料燃燒器具有內部火焰穩定機構，且包括將前述固體燃料及1次空氣投入之煤1次通口、及以包圍該煤1次通口周圍之方式設置，且投入前述2次空氣之一部分之不進行穩定火焰之煤2次通口，前述2次空氣投入通口具有各自配置於前述燃料燃燒 器之上下及/或左右之流量調整機構，前述內部火焰穩定機構係由配設於前述煤1次通口之流路前方部之複數方向之分離構件所形成。
3. 如請求項2之固體燃料燃燒器，其中藉由前述分離構件形成之著火面長度(Lf)以比前述燃料燃燒器之出口開口周長(L)大(Lf>L)之方式設定。
4. 如請求項2之固體燃料燃燒器，其中前述分離構件以在前述燃料燃燒器之出口開口中央較密之方式配置。
5. 如請求項2之固體燃料燃燒器，其中前述2次空氣投入通口係分割成各自具有空氣流量調整機構之獨立的複數條流路。
6. 如請求項1或2之固體燃料燃燒器，其中將對前述粉體之固體燃料及空氣之流動賦予壓力損失之整流機構設於前述分離構件之上游側。
7. 如請求項1或2之固體燃料燃燒器，其中前述2次空氣投入通口具備角度調整機構。
8. 如請求項1或2之固體燃料燃燒器，其中從前述2次空氣投入通口投入之空氣量之分配，係基於未燃部份及氮氧化物(NOx)排出量而予以反饋控制。
9. 如請求項1或2之固體燃料燃燒器，其中從前述2次空氣投入通口投入之空氣量，係在使前述燃燒器部至追加空氣投入部之區域成為還原氛圍之空氣的多段投入之間予以分配。
10. 如請求項1或2之固體燃料燃燒器，其中分離為向前述燃 料燃燒器之前述煤2次通口供給空氣之系統，及向前述2次空氣投入通口供給空氣之系統。
11. 如請求項5之固體燃料燃燒器，其中前述2次空氣投入通口之複數條流路係將前述燃料燃燒器設為圓形且向外周方向設成同心圓狀之多段。
12. 一種固體燃料燃燒鍋爐，其具有將前述粉體之固體燃料及空氣投入爐內之請求項1或2之固體燃料燃燒器，前述固體燃料燃燒器配置於前述爐內之角落部或壁面部。
13. 一種固體燃料燃燒器之運轉方法，其係用於分成前述燃燒器部與前述追加空氣投入部而進行低NOx燃燒之前述固體燃料燃燒鍋爐之前述燃燒器部、且將前述粉體之固體燃料及空氣投入前述爐內之請求項1或2之固體燃料燃燒器之運轉方法。