WO2007080873A1 - 微粉炭焚きボイラ及び微粉炭燃焼方法 - Google Patents

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Hisayuki Orita
Hironobu Kobayashi
Akira Baba
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Shinji Tsuda
Hirofumi Okazaki
Takanori Yano
Katsumi Shimohira
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Abstract

本発明の目的は、火炉中央部及び火炉壁近傍へ効率よく空気を供給することにより燃焼ガスとの混合を促進し、NOxとCOを共に低減できるようにした微粉炭焚きボイラを提供することにある。 本発明は、前記主アフタエアポートは火炉中央部へ到達可能な運動量の大きい空気を噴出するよう構成し、前記副アフタエアポートは火炉壁面近傍へ運動量の小さい空気を噴出する構成であって、前記副アフタエアポートの断面中心が、前記主アフタエアポートの断面中心から主アフタエアポート口径の1倍以上5倍以下の範囲にあることを特徴とする。 本発明によれば、火炉中央部及び火炉壁近傍へ効率よく空気を供給することにより燃焼ガスとの混合を促進し、NOxとCOを共に低減できるようにした微粉炭焚きボイラを提供することができる。

Description

明 細 書
微粉炭焚きボイラ及び微粉炭燃焼方法
技術分野
[0001] 本発明は微粉炭焚きボイラ及び微粉炭燃焼方法に関する。
背景技術
[0002] 微粉炭焚きボイラでは、窒素酸化物 (NOx)濃度低減が求められており、この要求 に応えるために、二段燃焼法が適用されている。この方法は、燃料を空気不足の状 態で燃焼させた後、完全燃焼用の空気をァフタエアポートから供給する方法である。
[0003] ァフタエアポートには、空気の混合と燃焼状態の改善のため、いくつかの構造が提 案されている。その 1つとして、ァフタエアポートを主ァフタエアポートと副ァフタエア ポートにより構成し、主ァフタエアポート間に副ァフタエアポートを配置したものが知ら れている(例えば、特許文献 1、 2参照)。
また、ァフタエアポートを上流側と下流側の二段に配置し、空気流量と噴流の向き などを制御するようにした技術が開示されている(例えば、特許文献 3、 4参照)。
[0004] 特許文献 1 :特開平 5— 18510号公報(要約)
特許文献 2:特開 2002— 243112号公報(要約)
特許文献 3:特開平 1 150707号公報
特許文献 4:特開平 9 - 126415号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 特許文献 1及び特許文献 2には、 NOx低減と共に未燃分を低減できることが記載さ れている。
特に、特開平 9— 126415号公報には、微粉炭焚きボイラにァフタエア空気を供給す る主ァフタエアポートと副ァフタエアポートとの配置を工夫して、副ァフタエアポートを 主ァフタエアポートの上流側で、且つ隣接する主ァフタエアポートのちょうど中間とな る位置に配置した構造が開示されて 、る。
上記微粉炭焚きボイラのァフタエアポートの配置構造では、副ァフタエアポートから 供給する副ァフタエア空気によって火炉内の未燃焼成分と混合させて、酸化領域に よって一酸ィ匕炭素 (CO)を低減できる。
しかしながら上記構造の微粉炭焚きボイラでは、火炉内の未燃焼成分の燃焼に伴つ て燃焼温度が上昇するので、発生する NOxの濃度が急上昇してしまうという問題が ある。
本発明の目的は、火炉中央部及び火炉壁近傍へ効率よく空気を供給することにより 燃焼ガスとの混合を促進し、 NOxと COを共に低減できるようにした微粉炭焚きボイラ を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明は、前記主ァフタエアポートは火炉中央部へ到達可能な運動量の大きい空 気を噴出するよう構成し、前記副ァフタエアポートは火炉壁面近傍へ運動量の小さ い空気を噴出する構成であって、前記副ァフタエアポートの断面中心力 前記主ァ フタエアポートの断面中心から主ァフタエアポート口径の 1倍以上 5倍以下の範囲に あることを特徴とする。
[0007] また、本発明は、前記火炉の上流側の対向する壁面に供給空気量の多い主ァフタ エアポートと供給空気量の少な!/ヽ副ァフタエアポートをそれぞれ複数個設けて、主ァ フタエアポート口径の 1倍以上 5倍以下の範囲に副ァフタエアポートを配置し、主ァフ タエアポートから噴出される空気の運動量を副ァフタエアポートから噴出される空気 の運動量よりも多くしたことを特徴とする。
発明の効果
[0008] 本発明によれば、火炉中央部及び火炉壁近傍へ効率よく空気を供給することにより 燃焼ガスとの混合を促進し、 NOxと COを共に低減できるようにした微粉炭焚きボイラ を提供することができる。
発明を実施するための最良の形態
[0009] 噴出された空気がァフタエアポート中心軸方向を向いて流れるようにした縮流型構 造の主ァフタエアポートは、 NOxと COの同時低減に極めて有効である。噴出された 空気がァフタエアポート中心軸と平行方向に流れるようにした直進型構造の副ァフタ エアポートは、主ァフタエアポートによって空気を混合できない壁際部分の燃焼ガス に空気を混合し、 COを低減するのに効果がある。直進型の副ァフタエアポートから 噴出した空気は、火炉の壁力 炉内中心に向力う流速の減衰が早いため、火炉の中 心部まで空気が到達しにくい。よって、火炉中心の高温域でサーマル NOxが発生す ることなく、壁際のガスの混合を促進し、 COを低減することができる。副ァフタエアポ 一トを縮流型構造にすると、流速は減衰しにくくなり、火炉中心部まで空気が到達す るためにサーマル NOxが発生しやす!/、。
[0010] また、主ァフタエアポート、又は主ァフタエアポートと副ァフタエアポートの両方に、 空気流量を制御するダンバが設けることが望ましい。ダンバを設置すると、空気流量 を微調整することが可能であるため、空気供給のノ ツキが少なぐ効率よく空気を 混合することができる。
[0011] また、ウィンドウボックス内に仕切り板を設け、主ァフタエアポートの空気流路と副ァ フタエアポートの空気流路を分割することが望ましい。このようにすれば、主ァフタエ アボート及び副ァフタエアポートごとに、空気流量を調整することができる。
[0012] 本発明では、ァフタエア流量を制御する制御器を設けて、火炉前壁のパーナと後 壁のパーナに供給する微粉炭量を判定して前壁と後壁の給炭量比を計算し、それ に基づ!/、て前壁と後壁のァフタエア流量を計算し、主ァフタエアポートと副ァフタエ アボートに供給される空気流量の配分を決定することが望ましい。また、火炉前壁又 は後壁に休止パーナがある場合には、休止パーナがある方のァフタエアポートへ供 給する空気流量を、他方のァフタエアポートへ供給する空気流量よりも低く設定する ことが望ましい。このように、パーナの可動条件に応じてァフタエア流量を制御するこ とで、効果的に NOxと COを低減できる。
本発明においては、主ァフタエアポートは火炉中央部へ到達可能な運動量の大き V、空気を噴出するよう構成し、前記副ァフタエアポートは火炉壁面近傍へ運動量の 小さい空気を噴出する構成であって、副ァフタエアポートの断面中心から主ァフタエ アボートの断面中心までの距離力 主ァフタエアポート口径の 1倍以上 5倍以下とな るように副ァフタエアポートを設置することが望ま 、。
副ァフタエアポートを主ァフタエアポートの上流側に配置した場合は、副ァフタエア ポートから副ァフタエア空気を供給することによって火炉上流からの燃焼ガスがよど む、すなわち火炉壁近傍の燃焼ガスの上昇流速が弱まる。このため、主ァフタエアポ ートから供給される主ァフタエア空気の流れが火炉壁近傍で燃焼ガスによって乱さ れることなぐ火炉中央に供給することができる。
また、副ァフタエアポートを主ァフタエアポートの下流側に配置した場合、火炉上流 からの燃焼ガスは主ァフタエアポートの噴流と混合する力 一部は主ァフタエアポー トの間からすり抜ける。すり抜けた未燃焼ガスは、主ァフタエアポートの下流では未燃 焼ガスの上昇流速が弱まってよどんでいる。そのため、このよどみ域で副ァフタエア ポートから副ァフタエア空気を供給すると、火炉壁近傍で燃焼ガスと空気との混合を 促進させることができる。
逆に副ァフタエアポートの断面中心位置力 主ァフタエアポートの口径の 5倍以上の 長さになるように副ァフタエアポートを主ァフタエアポートの上流側に設置すると、副 ァフタエア空気と燃焼ガスによるよどみの効果が十分得られなくなる。また、主ァフタ エアポートの口径の 5倍以上の長さになるように副ァフタエアポートを主ァフタエアポ ートの下流側に設置すると、主ァフタエア空気と燃焼ガスのよどみ域に副ァフタエア 空気を供給できなくなるため混合は促進されない。また、副ァフタエアポートの断面 中心位置が、主ァフタエアポートの口径の 1倍以下の長さになるように副ァフタエアポ ートを設置すると、副ァフタエア空気が主ァフタエア空気に巻き込まれるため上述の 効果は得られない。
本発明では、主ァフタエアポートから供給される主ァフタエア空気の運動量は、副ァ フタエアポートから供給される副ァフタエア空気の運動量に対して、 3〜20倍の範囲 となるようにすることが望ま 、。主ァフタエア空気の運動量が副ァフタエア空気の運 動量の 3倍より小さいと、副ァフタエア空気の運動量が大きくなるため火炉壁近傍の 未燃焼成分へ効率よく空気を混合できなくなる。また主ァフタエア空気の運動量が小 さくなるため火炉中央部まで空気が到達できなくなる。一方主ァフタエア空気の運動 量が副ァフタエア空気の運動量の 20倍より大きくなると、副ァフタエア空気の運動量 、特に流量が小さすぎるため火炉壁近傍の未燃焼成分の燃焼に必要な空気を供給 できなくなる。
また本発明では、主ァフタエアポートは出口の空気噴出口へ向力つて流路外径が縮 小する縮流部を有し、噴出される空気が主ァフタエアポート中心軸方向を向いて流 れるようにすることが望ましい。このようにすると、主ァフタエア空気の運動量が増加し て火炉中心部まで噴流が到達し混合が促進されるため、 NOxと COの同時低減に極 めて有効である。
また副ァフタエアポートは、副ァフタエア空気を火炉内部に噴出する空気噴出口へ 向かって拡大する構造を有し、同心軸上の多重管構造に形成され、中央にある流路 から直進流を噴出し、その外周からは旋回流を供給するようにすることが望ま U、。 副ァフタエアポートから噴出された空気がァフタエアポート中心軸と平行方向に流れ る、または旋回流が発生するようにすると、主ァフタエアポートによって空気を混合で きない壁際部分の燃焼ガスに空気を混合し、 COを低減するのに効果がある。直進 型または旋回型の副ァフタエアポートから噴出した空気は、火炉の壁から炉内中心 に向力う流速の減衰が早いため、火炉の中心部まで空気が到達しにくい。よって、火 炉中央の高温域でサーマル NOxが発生することなぐ壁際のガスの混合を促進し、 COを低減することができる。
また本発明では、主ァフタエアポートは、噴出される空気が主ァフタエアポート中心 軸方向を向いて流れるように構成し、副ァフタエアポートは副ァフタエアポート中心 軸と平行方向に直進流を噴出し、その外周から旋回流を噴出する構成とすると NOx
、 COの低減に特に効果的である。このようにすると、火炉中央へ向力ぅ主ァフタエア 空気の運動量が増力 tlして、火炉中央へ空気を効率よく供給できるだけでなぐ副ァフ タエア空気は旋回によって壁近傍の未燃焼成分と効果的に混合できる。
また本発明では、主ァフタエアポートと副ァフタエアポートを、火炉壁面に設置されて 外部からァフタエア空気が供給される共通のウィンドウボックスの内部にそれぞれ配 置することが望ましい。このようにすれば、ァフタエアエア空気の流量を低流量 (低負 荷)から高流量 (高負荷)まで 1つの弁で制御可能となる。特に主ァフタエアポートは 縮流部を有する構造、副ァフタエアポートは旋回流を供給できる構造であり、ともに 圧力損失が高いため、空気流量の制御が容易となる。更にウィンドウボックスを共通と すると、構造が簡素化され製作が容易になり、新たに主或いは副ァフタエアポートを 追加するときにも設置が容易である。 また主ァフタエアポートの 1つと副ァフタエアポートの 1つを一組にして、少なくとも一 組を同一のウィンドウボックスに接続し、前記ウィンドウボックスの複数個を火炉壁面 に一方向に並べて設置してもよい。このようにすれば、主ァフタエア空気と副ァフタエ ァ空気の運動量の比率を変えることなぐ火炉の中央部と火炉側壁部で噴出するァ フタエア空気の流量を調整できるため、燃焼ガスの多い部分に効率よく空気を混合 でさるよう〖こなる。
また本発明では、最下流段パーナと主ァフタエアポートの距離を X、主ァフタエアポ ートと火炉下流にある熱交 の底面までの距離を Yとすると、 XZ (X+YWS〇. 3 〜0. 6の範囲に主ァフタエアポートを配置することが望ましい。主ァフタエアポートの 設置位置が XZ (X+Y) < 0. 3となると、還元領域が減少するため ΝΟχ発生量が増 加する。また ΧΖ (Χ+Υ) >0. 6より大きくなると、主及び副ァフタエア空気投入後の 滞留時間が減少して混合が不十分となるため、未燃焼成分が多くなる。
また本発明では、主ァフタエアポートの口径は、火炉中央側に比べて側壁側が小さく なるように配置することが望ましい。火炉中央部近傍では火炉上流力 流れてくる未 燃焼ガスの上昇速度が特に大きくなる。したがって、側壁側の主ァフタエアポートの 口径を小さくすると、火炉中央部側へ供給される空気の運動量が側壁側に比べて大 きくなるため、火炉中央部側に残留する未燃焼成分との混合が促進される。
また本発明では、主ァフタエアポートと副ァフタエアポートを、火炉壁面に設置されて 外部からァフタエア空気が供給される共通のウィンドウボックスの内部にそれぞれ配 置し、ァフタエア空気を供給するァフタエア空気供給ダクトに空気流量調整機構を備 える。そして、バーナヘ燃焼用の 2次、 3次空気を供給する 2次、 3次空気供給ダクト に、各パーナに独立して空気をそれぞれ供給できるように空気流量調整機構を配設 することが望ましい。このようにすると、ァフタエアポートへ供給する空気とバーナヘ供 給する空気の比率を一定にしたまま、パーナの 2次、 3次空気流量を微調整すること が可能になり、パーナの燃焼状態に応じて効率よく空気を供給できるようになる。この ためパーナ部で発生する ΝΟχを常に最小に保つと同時に、主ァフタエアの空気噴 出条件を ΝΟχと COの総合性能が最適になるよう保つことができる。
また主ァフタエアポートの 1つと副ァフタエアポートの 1つを一組にして、少なくとも一 組を同一のウィンドウボックスに接続し、前記ウィンドウボックスの複数個を火炉壁面 に一方向に並べて設置し、ァフタエア空気を供給するァフタエア空気供給ダクトに空 気流量調整機構を備え、バーナヘ燃焼用の 2次、 3次空気を供給する 2次、 3次空気 供給ダクトに、各パーナに独立して空気をそれぞれ供給できるように空気流量調整 機構を配設することもできる。このようにするとパーナの 2次、 3次空気流量を微調整 することができ、更に主ァフタエア空気と副ァフタエア空気の運動量の比率を変える ことなぐ火炉の中央部と火炉側壁部で噴出するァフタエア空気の流量を調整できる ため、パーナの燃焼状態に応じて特に効率よく空気を供給できるようになる。
また本発明においては、複数のパーナに搬送される燃料の微粉炭量を計測する微 粉炭流量計を、パーナに微粉炭を搬送する流路に設置し、この微粉炭流量計で計 測した微粉炭量に基づいてパーナに供給する燃焼用の 2次、 3次空気量を調節する 制御器が備えられていることが望ましい。微粉炭流量計を設置すると、微粉炭供給量 の偏差に応じて空気を供給することが可能となる。更に制御器を設けて微粉炭供給 量に応じてパーナ 2次、 3次空気流量を制御することで、効果的に NOxと COを低減 できる。
また、複数のパーナに搬送される燃料の微粉炭量を計測する微粉炭流量計を、前記 パーナに微粉炭を搬送する流路に設置し、この微粉炭流量計で計測した微粉炭量 に基づいて主及び副ァフタエアポートに供給するァフタエア空気量を調節する制御 器が備えることもできる。微粉炭流量計を設置すると、微粉炭供給量の偏差に応じて 空気を供給することが可能となる。更に制御器を設けて微粉炭供給量に応じてァフタ エア空気流量を制御することで、効果的に NOxと COを低減できる。
本発明は、火炉の燃焼空間における酸素濃度を検出する複数の酸素濃度検出器と 、酸素濃度検出器力もの信号に基づ 、て複数の主ァフタエアエアポートと副ァフタエ アボートの空気流量を個別に調整する制御装置を備え、複数の酸素濃度検出器か らの信号により主ァフタエアポートの空気流量と、副ァフタエアポートの空気流量を制 御することが望ましい。火炉中央部の酸素濃度が低いときは主ァフタエア空気を増加 させるために副ァフタエア空気量を減少させ、火炉側壁部の酸素濃度が低!、ときは 副ァフタエア空気を増カロさせるために主ァフタエア空気量を減少させる。このように すると、パーナの燃焼条件を一定にしたまま空気流量を制御できるため、パーナ部 で発生する NOxを最小に保つことができる。
[0013] 以下、図面を用いて説明するが、本発明は以下の構造に限定されるものではない 実施例 1
[0014] 図 1は本発明に係る微粉炭焚きボイラの概略構成図である。火炉 100の壁面は、上 部の火炉天井 49、下部のホッパ 47、側方の火炉前壁 45、火炉後壁 46、及び火炉 側壁 48 (図 2に記載)で囲われ、それぞれの壁面には、図示しない水管が設置される 。この水管により、火炉燃焼空間 23で発生した燃焼熱の一部が吸収される。火炉燃 焼空間 23で生成した燃焼気体は下方から上方へ流れ、燃焼後の気体 51となって排 出される。燃焼後の気体 51は、図示しない後部伝熱部を通り、ここで気体中に含ま れる熱が、さら〖こ回収される。
[0015] 火炉の下部には、パーナ 52が設置され、ここで空気不足の火炎 53が形成される。
パーナは通常、火炉の前壁と後壁に、対向するように、それぞれ複数個設置される。 石炭は図示しない粉砕器で、およそ 150 m以下に粉砕した後、空気で搬送され、 パーナ用 1次空気と微粉炭 58は、パーナ 52から火炉内に噴出される。パーナ用 2次 、 3次空気 56も同時に、パーナ用ウィンドウボックス (パーナ用 2次、 3次空気供給ダク ト) 54を経て、パーナから噴出される。
[0016] パーナの上方には、主ァフタエアポート 37が設置される。主ァフタエアポートと同じ 高さに副ァフタエアポート 38 (図 2に記載)が設置される。主及び副ァフタエアポート も通常、火炉の前壁と後壁にそれぞれ複数個設置される。主ァフタエアポート 37の 構造は、噴出口付近で空気の流れが主ァフタエアポート中心軸方向を向くように構 成された、縮流型の構造である。構造の詳細は後述する。パーナ部で形成された空 気不足の火炎 53から発生した COなどの未燃焼成分の大部分は、主ァフタエアの空 気と混合することで完全燃焼 (酸化)する。ただし、未燃焼成分と主ァフタエア空気の 混合時に、 NOx (主にサーマル NOx)も発生する。 NOxの発生量は主ァフタエア空 気の流速 (縮流部の最大流速)と関連があり、主ァフタエア空気の流速の調整が重要 である。さらに、主ァフタエア空気の噴出条件を NOxが低くなるように設定すると、酸 化が不充分になり、 COが発生しやすくなる傾向があるので、 NOxと COの性能バラ ンスに留意して、主ァフタエア空気の噴出条件を設定する必要がある。
[0017] 燃焼用空気 57は、空気流量配分調整機構 42で、パーナ用 2次、 3次空気 56とァフ タエア空気 55に配分される。ァフタエア空気 55は空気流量配分調整機構 43で、前 壁側のァフタエアポートに流れる空気と後壁側のァフタエアポートに流れる空気に配 分される。前壁側のァフタエアポートと後壁側のァフタエアポートの空気流量は、休 止パーナの位置に応じて、制御器 61で設定されたァフタエア空気流量設定値に制 御される。制御器 61には、給炭量検出器 59で検出されたミル給炭量 62と、ァフタエ ァ空気流量検出器 60で検出されたァフタエア空気流量 63が入力される。制御器 61 では、休止パーナが火炉前壁側にある場合に、ミル給炭量 62に基づいて火炉前壁 にあるァフタエア空気流量設定値を低く設定し、ァフタエア空気流量 63を調整するこ とがでさる。
[0018] 火炉後壁 46の上部には、ノーズ 50が設けられることが多い。このノーズ 50の影響 により、主ァフタエアポート 37廻りの燃焼気体の流れは非対称になる。前壁側と後壁 側に流れるァフタエア空気の配分を調整することで、非対称な流れ場でも NOxと CO を低減できる。
[0019] ァフタエア空気 55は、さらに主ァフタエア空気流量調整機構 40と副ァフタエア空 気流量調整機構 41により、主及び副ァフタエアから供給する空気量を調整する。こ れにより、主ァフタエア空気の噴出流速 (縮流部の最大流速)と副ァフタエア空気の 噴出流速が調整できる。主ァフタエア空気の噴出流速が高すぎるときには副ァフタエ ァ空気量を増やし、噴出流速が低すぎるときには逆にする。副ァフタエア空気は主ァ フタエアポートの間から噴出されるため、炉内で燃料が過剰に存在し空気不足にな つているガスと、空気の混合が促進され、効率よく COを低減できる。一方、副ァフタ エア空気は流量が少な 、ので、 NOx (サーマル NOx)発生に与える影響は小さ!/、。 また、副ァフタエアを用いて主ァフタエア空気量を調整できるので、バーナヘ供給さ れる 2次、 3次空気流量は常に一定にできる。これは、パーナ部で形成される空気不 足の火炎 53の燃焼条件を、ここでの NOx発生量が最も少なくなる最適条件で常に 運用できることを意味する。 [0020] この結果、パーナ部で発生する NOxを常に最小に保つと同時に、主ァフタエアの 空気噴出条件を NOxと COの総合性能が最適になるよう保つことができる。
[0021] なお、バーナヘ供給される 2次、 3次空気 56もァフタエア空気 55と同様に、空気流 量配分調整機構 44で、前壁側のパーナに流れる空気と後壁側のパーナに流れる空 気に配分される。
[0022] 図 2は、主 Z副ァフタエアポート配置の一例であり、図 1の A— A断面図である。図 3 は図 2の B— B断面を燃焼空間側力もみた図である。主ァフタエアポート 37は通常、 燃焼気体の流れと直角に複数配置され、火炉前壁 45側と火炉後壁 46側に同数配 置される。副ァフタエアポート 38は主ァフタエアポート 37と同一のウィンドウボックス に配置される。副ァフタエアポート 38の最も単純な配置方法は、主ァフタエアポート 37の間に交互に配置することである。主ァフタエア空気と副ァフタエア空気の流路は 仕切り板 39により分割され、主ァフタエア空気調整機構 40と副ァフタエア空気調整 機構 41によりそれぞれの流路に流れる空気の量が調整される。
[0023] 図 4は、主ァフタエアポートの詳細構造の一例である。ノズルの基本構造は、噴流 中心軸 8を対称軸とした円筒形である。ノズルはウィンドウボックス外筒 1で囲われて おり、ウィンドウボックス開口部 5から燃焼用の空気が流入する。空気は矢印 6に沿つ て流れ、噴出口 4から火炉内燃焼空間 23へ噴出される。噴出された空気は、火炉内 燃焼空間 23で可燃ガスと混合して可燃ガスを燃焼させる。噴出口 4の周囲には、水 管 14が設けられている。ァフタエアポートの噴出口 4側には、縮流部材 2を設ける。 縮流部材 2は、噴出口 4側に向力つて次第に口径が小さくなる構造である。この縮流 部材 2により、空気の流れ 6には、ノズル中心軸へ向力う速度成分が与えられ、縮流 部 3が形成される。縮流部 3の入口近くに、縮流部の最小流路面積を規定する部材 7 を設ける。縮流部での空気の流速は、縮流部で最も開口面積が小さくなる部分の面 積で規定される。図 4の構成では、縮流部の最小流路面積を規定する部材 7の先端 部で縮流部の流速が最大になる。図 4の縮流部の最小流路面積を規定する部材 7は 、噴出口 4に向力つて外径が次第に小さくなる構成とした。縮流部 3内での流れの乱 れを少なくするためである。乱れを少なくすることで NOxの急激な増加を抑制できる 。ただし、他の構造であっても、本発明の目的を達成可能である。縮流部の最小流路 面積を規定する部材 7は、縮流部の最小流路面積を規定する部材の支持材 9に固 定する。縮流部の最小流路面積を規定する部材の支持材 9はガイド 12を介してウイ ンドウボックス外筒 1に固定する。
[0024] 縮流部の最小流路面積を規定する部材 7の内側には、過熱防止材を設けた。火炉 内燃焼空間 23に形成された火炎からの放射熱で、縮流部の最小流路面積を規定す る部材の支持材 9が焼損するのを防ぐためである。火炉内燃焼空間 23に形成された 火炎放射熱が弱い場合や、他の方法で支持材 9を冷却できる場合には、過熱防止 材は必ずしも必要ない。
実施例 2
[0025] 本実施例では、ァフタエアポートの配置を変えた場合について説明する。図 5は、 副ァフタエアポート 38の配置の変型例であり、図 1の A— A断面図に相当する。図 6 は図 5の C C断面を燃焼空間側からみた図である。
[0026] 同列のァフタエアポートに接続するウィンドウボックスを 2つに分割し、同一のウィン ドウボックスからそれぞれ主ァフタエアポート 37と副ァフタエアポート 38に空気を供 給するようにした。このようにウィンドウボックスを分割して空気を供給すると、主及び 副ァフタエアの空気流量を微調整することが可能であるため、供給のバラツキが少な ぐ効率よく空気を混合することができる。
実施例 3
[0027] 本実施例では、ァフタエアポート空気調整機構の変型例について説明する。図 7は 主及び副ァフタエアの空気調整機構の変型例であり、図 1の A— A断面図に相当す る。図 8は、副ァフタエアポートの詳細構造の一例である。
[0028] 主ァフタエア空気と副ァフタエア空気の流路は同一であり、主ァフタエアポート 37と 副ァフタエアポート 38に供給する空気流量はダンバ 24を開閉することにより調整さ れる。このようにダンバ 24を設置すると、空気流量を微調整することが可能であるた め、供給のバラツキが少なぐ効率よく空気を混合することができる。ダンバ 24は主ァ フタエアポート 37に設置するだけでもよいが、主ァフタエアポート 37と副ァフタエアポ ート 38の両方に設置することが好まし 、。
実施例 4 [0029] 本実施例では、主ァフタエアポート構造の変型例を、図 9を用いて説明する。縮流 部の最小流路面積を規定する部材 7を移動させるための内筒 15を持つこと、ウィンド ゥボックス開口部 5から流入する空気を調整するスライドリング 11を持つことが、図 4と 異なる点である。
[0030] 縮流部の最小流路面積を規定する部材 7は、縮流部の最小流路面積を規定する 部材の支持材 9に固定する。縮流部の最小流路面積を規定する部材の支持材 9は、 スライドリング 11に固定する。スライドリング 11は内筒 15に取り付ける。ただし、スライ ドリング 11と外筒は固定されておらず、スライドリング 11は図 1のウィンドウボックス外 壁 13方向、または、噴出口 4方向へ移動可能である。スライドリング 11を移動すること で、縮流部の最小流路面積を規定する部材の支持材 9と縮流部の最小流路面積を 規定する部材 7も同時に移動する。縮流部の最小流路面積を規定する部材 7を移動 することで、縮流部の最小流路 22の面積が変化する。このとき、縮流部 3の形状は、 外径は一定のまま内径が変化し、その結果、縮流部 3の流路断面積 (ノズル中心軸 に垂直な断面)が変化する。
[0031] スライドリング 11又は内筒 15のどちらかにガイドローラ 17を取り付けると、スライドリ ング 11をスムーズに移動できる。スライドリング 11にスライドリング移動棒固定機構 16 、スライドリング移動棒 18、ハンドル 19を取り付けることで、ウィンドウボックス外壁 13 の外側(図 9で見ると左側)から、縮流部の最小流路面積を規定する部材 7を移動さ せることができる。スライドリング 11をウィンドウボックス外筒 1に取り付け、ウィンドウボ ックス開口部 5の面積を変化させると、主ァフタエアポートに流入する空気の総量を 変化させることができる。空気総量の変化が不要である場合や他の方法で変化でき る場合には、スライドリング 11をウィンドウボックス外筒 1に取り付けなくてもよい。
[0032] スライドリング 11にガイド 12を取り付けると、スライドリング 11を移動させたときに縮 流部の最小流路面積を規定する部材の芯がずれにくい。また、スライドリング 11と縮 流部の最小流路面積を規定する部材の支持材 9を強固に固定できる。また、空気の 流れ 6を整流しやすい。
実施例 5
[0033] 本実施例では、主ァフタエアポートの別の変型例について、図 10を用いて説明す る。図 10は、縮流部の最小流路面積を規定する部材の支持材 9と、縮流部材 2を冷 却するための冷却空気用の流路と、ウィンドウボックス開口部 5から流入する空気を調 整するダンバ 24を持つことが、図 4と異なる点である。
[0034] 縮流部の最小流路面積を規定する部材の支持材 9に、冷却空気孔 20を設ける。ゥ インドウボックス開口部 5から導入された空気の一部は、冷却空気の流れ 25となり、冷 却空気孔 20から放出される。その過程で、縮流部の最小流路面積を規定する部材 の支持材 9に衝突し、この部材を冷却できる。また、冷却空気孔 20から放出された空 気の一部は、縮流部の最小流路面積を規定する部材 7に衝突し、この部材を冷却す ることちでさる。
[0035] さらに、縮流部 3の近傍に冷却空気案内板 21を設けた。冷却空気案内板 21と縮流 部材 2の間には冷却空気が流れ、縮流部材 2を冷却できる。また、この冷却空気は噴 出口 4の最外周側を流れるため、噴出口 4の周囲に付着した石炭灰を除去するため にも使用できる。さらに、噴出口 4の周囲に付着した石炭灰の量が多くなつたとき、縮 流部材 2と冷却空気案内板 21との間を流れる空気量を一時的に増やして、付着灰を 除去しやすくするとよい。なお、縮流部材 2の角度は、縮流部の途中で変化してもよ い。
[0036] ダンバ 24をウィンドウボックス外筒 1に取り付け、ウィンドウボックス開口部 5の面積を 変化させると、主ァフタエアポートに流入する空気の総量を変化させることができる。 実施例 6
[0037] 本実施例では、主ァフタエアポート構造の更に別の変型例について、図 11を用い て説明する。図 11では、空気ポートの中心に 1次ノズル 26、 1次ノズル 26の外側に 2 次ノズル 27、 2次ノズル 27の外側に 3次ノズル 28が設置されている。 3次ノズルから 噴出する 3次空気 35は、 2次ノズル 27の出口で 2次空気 34と合流して燃焼空間 23 に流入する。ここで、 2次ノズル 27の噴出方向は、空気ポートの噴流中心軸 8に平行 である。さらに、 2次空気 34には、 2次空気レジスタ 32により旋回力を与えられるよう になっている。 3次ノズルは軸に対して内向きに設置されており、縮流を形成させるの に好適な構造である。 2次空気 34と 3次空気 35の流量を変化させることで、 2次空気 と 3次空気の合流後の方向を調整することができる。たとえば、 3次空気 35の流量を ゼロとすれば、 2次空気と 3次空気が合流した後の内向きの角度はゼロとなる。また、 2次空気 34の流量をゼロとすれば、 3次ノズルの方向に噴出する。噴出方向の調整 により炉内で燃料が過剰に存在し、空気不足になっているガスと空気を好適に混合 して未燃分を低減できる。さら〖こ、 2次空気の旋回の強さによっても、混合状態を調整 可能である。流量の調整のために、 1次ダンバ 29、 2次ダンバ 30、 3次ダンバ 31が設 置されている。
[0038] 微粉炭は、燃料中に灰を含む。この場合、ァフタエアポートの出口で縮流を形成す ると、高温の燃焼ガス中で溶融した灰が空気ポート出口の水管 14付近に付着するこ とがある。灰の付着が成長してクリン力を形成すると、流動を妨げたり、落下による水 管の損傷を生じたりする可能性がある。このような場合は、クリン力が小さいうちに、 3 次空気の流量を低減し、 2次空気の流量を増加してクリン力の温度を低下させること で、熱応力を発生させ、剥離させるのが良い。
実施例 7
[0039] 本実施例では、ァフタエアポートの空気流量制御方法について、図 1と図 12を用い て説明する。ミルから供給されたミル給炭量 62は給炭量検出器 59により計量され、 信号が制御器 61に入力される。またァフタエア空気流量 63はァフタエア空気流量 検知器 60により計量され、信号が制御器 61に入力される。制御器 61では前壁と後 壁の給炭量 62を常時判定して、前壁と後壁の給炭量比を計算し、前壁と後壁のァフ タエア空気流量が計算される。制御器 61からの信号により、ァフタエア空気流量調 整機構開度指令 64が主ァフタエア流量調整機構 40と、副ァフタエア流量調整機構 41に送られ、火炉内燃焼空間 23へ噴出するァフタエア空気流量が制御される。休 止パーナが火炉前壁側にある場合は、ミル給炭量 62に基づいて火炉前壁にあるァ フタエア空気流量設定値を低く設定し、ァフタエア空気流量 63を調整することができ る。逆に休止パーナが火炉後壁側にある場合は、ミル給炭量 62に基づいて火炉後 壁にあるァフタエア空気流量設定値を低く設定し、ァフタエア空気流量 63を調整す ることができる。本制御方法を用いれば、パーナの稼動条件に応じてァフタエア空気 流量を制御することができるため、効果的に NOx、 COを低減できる。
実施例 8 [0040] 本発明の実施例を、図 13を用いて説明する。図 13は、ボイラの火炉前壁 45のポー ト配置を示したものである。ボイラ下部に、複数列 ·複数段のパーナ 52が配置されて り、その下流にァフタエアポート 37、 38が配置されている。パーナ 52と同列上には 主ァフタエアポート 37があり、その両隣に副ァフタエアポート 38が設けてある。即ち 、隣接する 2個の主ァフタエアポート 37の間に 2個の副ァフタエアポート 38を配置す る。主ァフタエアポート 37と副ァフタエアポート 38の間隔は、主ァフタエアポート間( 即ち、パーナ間)の距離の 1Z4〜1Z3となっている。なお、図 13では主ァフタエア ポート間(即ち、パーナ間)の距離の 1Z3である。
[0041] そして、パーナ 52と同列に配置した主ァフタエアポート 37からは高速で多量の空 気を噴出することにより、火炉中央での未燃ガスのすり抜けを防止し、主ァフタェアポ ート 37の両隣に配置した副ァフタエアポート 38からは主ァフタエアポート 37よりも少 ない量の空気を流すことにより、火炉前壁 45及び火炉後壁 46 (図 1を参照)近傍で の未燃ガスのすり抜けを防止する。このように、ァフタエアポートを主 '副の 2種類とし 、主ァフタエアポートの供給空気量よりも少な 、空気を供給する複数の副ァフタエア ポートを主ァフタエアポート間に設置することで、火炉中央部でのすり抜けを防止し、 かつ火炉前壁及び後壁でのすり抜けも抑制可能となる。従って、炉内の混合を促進 しかつ急速な混合を抑制できるため、火炉出口での CO濃度、 NOx濃度を低減する ことが可能である。
[0042] なお、主ァフタエアポート 37から噴出する空気流量は、ァフタエアポートからの全 空気量 (即ち、主ァフタエアポート及び副ァフタエアポートから噴出する空気量の合 計)の 70〜90%にすることが望ましい。主ァフタエアポート 37の空気流量が 60%以 下になると、高速で噴出しても貫通力が維持できなくなり、火炉中央部で未燃ガスの すり抜けが生じてしまうためである。
[0043] また、主ァフタエアポート 37間に複数の副ァフタエアポート 38を配置する場合、副 ァフタエアポート 38からの噴流方向は、副ァフタエアポート 38に隣接する主ァフタエ アボート 37の噴流と交差しない向きに副ァフタエアポート 38の噴出孔を配置し、前 記の主ァフタエアポート 37の噴出方向に対して 0〜15° に傾けることが望ましい。副 ァフタエアポート 38からの噴流は、主ァフタエアポート 37からの噴流に比べ流量が 少ないため主ァフタエアポート 37からの噴流よりも貫通力が小さぐ火炉 100の壁面 に沿って流れやすい。そのため、副ァフタエアポート 38間のすり抜けが生じやすいの で、隣接する主ァフタエアポート 37からの噴流と交差しないように配置する(即ち、隣 接する副ァフタエアポート 38間では両者の噴流が交差するように配置する)ことによ り、副ァフタエアポート 38間のすり抜け防止になる。
[0044] そして、主ァフタエアポート 37は、同心軸上の多重管構造であることが望ましい。中 央部の円管からは、直進流を噴出し、外周からは旋回流を噴出する。直進流と旋回 流の流量比率を変化させることにより、ァフタエアポートからの主流貫通力を調整す ることが可能となる。
[0045] ここで、本実施例における作用 ·効果を説明する。石炭等の化石固体燃料を燃焼 するボイラのうち、ボイラ火炉前壁と火炉後壁に燃焼装置 (パーナ)を設け火炉の中 央で火炎を衝突させて燃焼させる方式では、 NOxの低減は燃焼装置 (パーナ)の性 能によるところが多い。すなわち、燃焼装置 (パーナ)の燃料搬送流と燃焼用空気流 を分離することにより、パーナ火炎内で燃焼域の間に還元域を形成した高温還元炎 を形成し、パーナ部での NOx生成量を抑制する。但し、燃焼装置 (パーナ)の燃料 搬送流と燃焼用空気流を分離するとパーナ部で高温還元炎が形成されるため、火炉 内で不均一なガス流れが生じたり、火炉断面方向で未燃燃料分 (未燃ガス)の分布 が生じ、 COが発生しやすくなる。そのため、そのような不均一な未燃ガスの断面分布 に応じたァフタエアポートからの二段燃焼用空気投入方法が重要となる。
[0046] また、火炉中央で火炎を衝突させるため、火炉中央部分には燃焼ガスが生じ、火 炉前壁及び後壁近傍には未燃ガスという分布が生じる。そのため、パーナ間及び火 炉前壁と後壁近傍には高 CO濃度、高 NOx濃度が発生しやすくなる。
[0047] 以上より、ァフタエアポートからの噴流と火炉内燃焼ガスとの混合促進が必要である 。但し、ァフタエアポート噴流の噴出速度を単に増加して急速に混合させるとァフタ エアポートの後流(下流側)にお ヽて未燃ガスが急速燃焼し局所高温部が形成され るため、サーマル NOxが生成される問題が生じる。逆にァフタエアポートの噴出速度 を単に遅くすると、噴流が火炉中央部に到達せず未燃ガスがすり抜けてしまうという 問題が生ずる。従って、いかにサーマル NOxを発生させないで火炉中央部のすり抜 けを防止しつつ混合促進させるかが課題である。
[0048] ここで、図 14に、ァフタエアポートに使用する全空気量に対する主ァフタエアポート 37の流量比率を変えたときにおける火炉出口の CO濃度変化を示す。主ァフタエア ポート 37の流量比率を 60%にすると火炉出口の CO濃度は急増する。これは、主ァ フタエアポート 37からの空気噴流に貫通力がなくなり、火炉中央部でのすりぬけが生 じるためである。よって、主ァフタエアポート 37の流量比率は 70%以上にすることが 望ましい。
[0049] なお、ァフタエアポートに使用する全空気量に対する副ァフタエアポート 38からの 流量割合が多!、と、火炉前壁 45及び火炉後壁 46の近傍でエアポート噴流の割合は 多くなる。一方、副ァフタエアポート 38からの噴流割合が少ないと、副ァフタエアポー ト 38間の火炉壁面近傍で未燃ガスのすり抜けが生じる。そのため、副ァフタエアポー ト 38からの流量割合が少ないときには、副ァフタエアポート 38からの噴流方向は、副 ァフタエアポート 38に隣接する主ァフタエアポート 37の噴流と交差しない向きに副ァ フタエアポート 38の噴出孔を配置し、前記の主ァフタエアポート 37の噴出方向に対 して 0〜15° 傾けることにより、副ァフタエアポート間のすりぬけを防止することができ る。
[0050] 図 16に、副ァフタエアポート 38からの空気噴出方向の一例を示す。主ァフタエア ポート 37間に配置された副ァフタエアポート 38がーつの場合(図 16の(1)に相当) は、主ァフタエアポート 37間の中央に副ァフタエアポート 38を配置し、副ァフタエア ポート 38からの空気噴出方向は主ァフタエアポート 37の噴流と同方向に噴出する。 主ァフタエアポート 37間に副ァフタエアポート 38が複数個ある場合(図 16の(2)に 相当)は、副ァフタエアポート 38は主ァフタエアポート 37間で等間隔に配置し、火炉 中央部での主ァフタエアポート 37間の中央位置に向けて空気を噴出させる。
[0051] 図 17に、主ァフタエアポート 37のエアポート構造の一例を示す。主ァフタエアポー ト 37は同心軸上の多重円管構造になっている。中心部の円管からは直進流を噴出 し、外周からは旋回流を噴出する。主ァフタエアポート 37を多重管にし、直進流と旋 回流の複合ポートにすることにより、貫通力の調整 (火炉中央での未燃ガスすり抜け 防止)および、主ァフタエアポート 37と副ァフタエアポート 38間の未燃ガス混合促進 (旋回流の効果)が期待できる。
[0052] このように本実施例では、主ァフタエアポート 37と副ァフタエアポート 38は、両者の 間隔を主ァフタエアポート間(即ちパーナ間)の距離の 1Z4〜1Z3であって等間隔 に設置した。但し、火炉前壁 45及び火炉後壁 46近傍での未燃ガスのすり抜け防止 が可能であれば、上記数値に限られず、また、等間隔に設置しなくてもよい。
実施例 9
[0053] 本発明の実施例を、図 18を用いて説明する。図 18は、副ァフタエアポート 38の配 置を主ァフタエアポート 37よりも上流側に設置した場合におけるボイラの火炉前壁 4 5のポート配置を示す。
[0054] ァフタエアポートからの空気噴流の周囲は未燃ガスとの混合により高温域を形成す る。そこで、単一のァフタエアポート噴流で局所高温域を生成するよりも、噴流を分割 して緩慢燃焼にさせることにより噴流周囲の局所高温域を小さくすることができ、サー マル NOxの抑制に効果がある。本実施例では、副ァフタエアポート 38を主ァフタエ アボート 37よりも上流側に配置することにより、主ァフタエアポート 37からの噴流と未 燃ガスの急速混合を抑制し、緩慢燃焼させることにより更なるサーマル NOx抑制の 効果がある。図 18では、副ァフタエアポート 38は主ァフタエアポート 37間の距離の 1 Z3分だけ上流側に位置する例を示したが、数値は前記に限定されない。
[0055] また、副ァフタエアポート 38を主ァフタエアポート 37より下流側に配置した場合に は、副ァフタエアポート 38は火炉前壁 45及び火炉後壁 46近傍の未燃ガスのすり抜 けを抑制する役割を果たし、 COを抑制することが可能である。
実施例 10
[0056] 図 19は本発明に係る微粉炭焚きボイラの概略構成図である。火炉の壁面は、上部 の火炉天井 49、下部のホッパ 47、側方の火炉前壁 45、火炉後壁 46、ノーズ 50、及 び火炉側壁 48 (図 20に記載)で囲われ、それぞれの壁面には、図示しない水管が設 置される。この水管により、火炉燃焼空間 23で発生した燃焼熱の一部が吸収される。 燃焼熱は、火炉下流に設置された熱交 で主に回収される。熱交 は火 炉天井 49で固定され、火炉の上流側へ熱伸びする構造となっている。火炉燃焼空 間 23で生成した燃焼気体は下方から上方へ流れ、排出される。燃焼後の気体は、 図示しない後部伝熱部を通り、ここで気体中に含まれる熱が、さらに回収される。 パーナの下流には、主ァフタエアポート 37が設置される。主ァフタエアポートは通常 、火炉の前壁と後壁にそれぞれ複数個設置される。主ァフタエアポート 37の構造は 、噴出口付近で空気の流れが主ァフタエアポート中心軸方向を向くように構成された 、縮流型の構造である。構造の詳細は後述する。パーナ部で形成された空気不足の 火炎から発生した COなどの未燃焼成分の大部分は、主ァフタエアの空気と混合す ることで完全燃焼 (酸化)する。ただし、未燃焼成分と主ァフタエア空気の混合時に、 NOx (主にサーマル NOx)も発生する。 NOxの発生量は主ァフタエア空気の運動 量 (縮流部の最大流速)と関連があり、主ァフタエア空気の運動量の調整が重要であ る。さらに、主ァフタエア空気の噴出条件を NOxが低くなるように設定すると、酸化が 不充分になり、 COが発生しやすくなる傾向があるので、 NOxと COの性能バランスに 留意して、主ァフタエア空気の噴出条件を設定する必要がある。
主ァフタエアポート 37の下流には副ァフタエアポート 38が設置される。副ァフタエア ポート 38も通常、火炉の前壁と後壁にそれぞれ複数個設置される。副ァフタエアポ ート 38の構造は、旋回流を供給できる構造である。構造の詳細は後述する。空気不 足の火炎力 発生した COなどの未燃焼成分の大部分は、主ァフタエアの空気と混 合することで完全燃焼する力 一部は主ァフタエアポート 37の間からすり抜ける。 N Oxを発生することなく未燃焼成分に効果的にガスを混合するためには、副ァフタエ ァ空気の運動量調整が重要である。
副ァフタエアポート 38の設置位置は、副ァフタエアポート 38の断面中心位置と主ァ フタエアポート 37の断面中心位置の距離が、主ァフタエアポート 37の口径の 1から 5 倍となるように配置することが望ましい。副ァフタエアポート 38の断面中心位置力 主 ァフタエアポート 37における口径の 5倍以上の長さより下流側に位置すると、主ァフ タエアポート 37の近傍でよどんでいる未燃焼成分 70へ副ァフタエア空気 71を供給 できなくなるため、火炉壁近傍の CO濃度が増加する。逆に、副ァフタエアポート 38 の断面中心位置が、主ァフタエアポート 37における口径の 5倍以上の長さより上流 側に位置すると、主ァフタエアポート 37から供給される主ァフタエア空気 72の流れが 炉壁近傍で未燃焼ガスによって乱されるため、火炉中央に空気を供給できなくなる。 更に、ガス温度が高い条件で副ァフタエア空気 71が噴出されるため NOx濃度が増 加する。また、副ァフタエアポート 38は主ァフタエアポート 37の口径の 1倍以上離れ たところに設置しな 、と、副ァフタエアが主ァフタエアポートからの噴流に巻き込まれ るため、副ァフタエアポートの効果が得られなくなる。
燃焼用空気は、空気流量配分調整機構 42で、パーナ用 2次、 3次空気 56とァフタエ ァ空気 55に配分される。バーナヘ供給される 2次、 3次空気 56は、空気流量配分調 整機構 44で前壁側のパーナに流れる空気と後壁側のパーナに流れる空気に配分さ れる。前壁側のパーナと後壁側のパーナに流れるパーナ用 2次、 3次空気 56は、微 粉炭流量計 73で計測された微粉炭流量 74に応じて、制御器 61で設定されたバー ナ用 2次、 3次空気流量設定値に制御される。制御器 61には、微粉炭流量計 73で 測定された微粉炭流量 74とパーナ用 2次、 3次空気流量検出器 75で検出されたバ ーナ用 2次、 3次空気流量 76が入力される(図 20)。制御器 61では、 1つのミルから 供給される微粉炭量に偏差がある場合に、微粉炭流量 74に基づいて微粉炭が多く 供給されているパーナ 52のパーナ用 2次、 3次空気流量 76を多くし、また微粉炭が 少なく供給されているパーナ 52のパーナ用 2次、 3次空気流量 76を少なくし、個々の パーナの空気流量を独立して調整することができる。
ァフタエア空気 55はァフタエア空気流量調整機構 77で、前壁側のァフタエアポート に流れる空気と後壁側のァフタエアポートに流れる空気に配分される。前壁側のァフ タエアポートと後壁側のァフタエアポートの空気は、更に主ァフタエア流量調整機構 と副ァフタエア流量調整機構により、主及び副ァフタエアポートに流れる空気に配分 される。これにより、主ァフタエア空気の運動量と副ァフタエア空気の運動量が調整 できる。空気流量調整機構の詳細は後述する。主ァフタエア空気の運動量が大きす ぎるときには副ァフタエア空気量を増やし、運動量が小さすぎるときには逆にする。副 ァフタエア空気は主ァフタエアポート 37の下流で噴出し、主ァフタエアポート 37の間 からすり抜けた未燃焼成分に空気を供給するため、効率よく COを低減できる。一方 、副ァフタエア空気は運動量が少なぐ噴出した空気は下流側の低温部で未燃焼成 分と混合するため、 NOx (サーマル NOx)発生に与える影響は小さい。また、副ァフ タエァを用いて主ァフタエア空気量を調整できるので、パーナ 52へ供給される 2次、 3次空気流量 76は常に一定にできる。これは、パーナ部で形成される空気不足の火 炎の燃焼条件を、ここでの NOx発生量が最も少なくなる最適条件で常に運用できる ことを意味する。この結果、パーナ部で発生する NOxを常に最小に保つと同時に、 主ァフタエアの空気噴出条件を NOxと COの総合性能が最適になるよう保つことが できる。
図 20は火炉前壁側から見たボイラの構成図である。主ァフタエアポート 37と副ァフタ エアポート 38は同一のウィンドウボックス 1に配置される。ウィンドウボックス 1を共通と すると、ウィンドウボックス 1へ供給される空気は 1つの弁で調整できるため、制御が容 易となる。副ァフタエアポート 38の配置方法の 1つは、主ァフタエアポート 37の下流 側に配置することである。パーナ 52は、パーナ用 2次、 3次空気供給ダクト 54が独立 して接続され、個別に空気流量を制御できる。パーナ用 2次、 3次空気供給ダクト 54 の流路にはパーナ用 2次、 3次空気流量調整機構 78が設置され、パーナ 52に流れ る空気の量が調整される。また微粉炭を搬送する流路には微粉炭流量計 73が設置 され、微粉炭流量計 73で計測された微粉炭流量 74に応じて、制御器 61で設定され たパーナ用 2次、 3次空気流量設定値に制御される。
副ァフタエアポートの配置が空気と未燃焼成分の混合に及ぼす効果について、図 2 1、図 22を用いて説明する。図 21は火炉前壁側力も見たボイラの前壁近傍のガス混 合状態を、図 22は本発明による微粉炭焚きボイラのガスの混合状態を示す図である 。パーナ 52で発生した未燃焼成分 70は、下流の主ァフタエアポート 37から供給され る空気と混合して酸ィ匕されるが、一部の未燃焼成分 70は主ァフタエアポート 37の間 からすり抜ける(図 21)。副ァフタエアポート 38を主ァフタエアポート 37における口径 の 1〜5倍の範囲に設置することにより、副ァフタエアポート 38から供給した空気は、 主ァフタエアポート 37の間からすり抜けた未燃焼成分 70がよどんでいる火炉壁近傍 に空気を供給できる。また、副ァフタエア空気 71は運動量が小さいため、未燃焼成 分 70とすぐには混合せずに火炉下流の低温域 79で混合する(図 21)。これによりサ 一マル NOxの発生と COの発生を同時に抑制することができる。
主ァフタエア空気 72の運動量は副ァフタエア空気 71の運動量の 3〜20倍とすること が望ましい。例えば、主ァフタエア空気 72と副ァフタエア 71の流量比率を 3 : 1、主ァ フタエア空気 72の噴出流速を 30m/s,副ァフタエア 71の噴出流速を 15m/sとすると運 動量比率は 10倍となる。このようにすると、主ァフタエア空気 72は火炉中央部へ効率 よく供給され、未燃焼成分 70と急速に混合するため、効率よく COを低減できる。また 副ァフタエア空気 71は火炉壁近傍へ効率よく供給され、火炉下流の低温域 79で未 燃焼成分 70と副ァフタエア空気 71が緩慢に混合するため、サーマル NOxの発生を 抑制できる。
図 23は、主ァフタエアポートの構成、及び主ァフタエアポートから噴出されるガスの 混合状態を表しており、図 19の A—A'断面図である。主ァフタエアポート 37は通常 、燃焼気体の流れと直角に複数配置され、火炉前壁 45側と火炉後壁 46側に同数配 置される。図示されていないが、下流には副ァフタエアポート 38が主ァフタエアポー ト 37と同一のウィンドウボックス 1に配置されている。主ァフタエアポート 37へ供給さ れる空気は、ァフタエア空気流量調節機構 77により空気の量が調整され、更に主ァ フタエア空気流量調整機構 40によりそれぞれの流路に流れる空気の量が調整され る。
主ァフタエアポート 37の口径は、火炉中央側に比べて側壁側が小さくなるように配置 される。側壁側の主ァフタエア空気 72の口径を小さくして運動量を増加させると火炉 中央部まで噴流が到達できるため、火炉中央部近傍をすり抜ける未燃焼成分 70に 効率よく空気を供給することができる。
図 24は、副ァフタエアポートの構成、及び副ァフタエアポートから噴出されるガスの 混合状態を表しており、図 19の B— B'断面図である。副ァフタエアポート 38は通常 、燃焼気体の流れと直角に複数配置され、火炉前壁 45側と火炉後壁 46側に同数配 置される。図示されていないが、上流には主ァフタエアポート 37が副ァフタエアポー ト 38と同一のウィンドウボックス 1に配置されている。副ァフタエアポート 38へ供給さ れる空気は、ァフタエア空気流量調節機構 77により空気の量が調整され、更に副ァ フタエア空気流量調整機構 41によりそれぞれの流路に流れる空気の量が調整され る。副ァフタエア空気 71は、運動量を小さくして主ァフタエアポート 37の間からすり 抜けた未燃焼成分 70に空気を供給する。このようにすると、副ァフタエア空気 71は、 ガス温度の高い領域で未燃焼成分 70と混合することなぐ温度の低い下流域で混合 される。
図 25に、副ァフタエアポートのエアポート構造の一例を示す。副ァフタエアポート 38 は同心軸上の多重円管構造になっている。中心部の円管 85からは直進流を噴出し 、外周部 86からはレジスタ 87により旋回流を噴出する構造になっている。副ァフタエ ァ空気 71の流量は副ァフタエア空気流量調整機構 41により調整することができる。 副ァフタエアポート 38を多重管にし、直進流と旋回流の複合ポートにすることにより、 貫通力の調整 (火炉中央での未燃ガスすり抜け防止)および、主ァフタエアポート 37 間の未燃ガス混合促進 (旋回流の効果)が期待できる。
実施例 11
[0057] 本実施例では、副ァフタエアポートの配置を変えた場合について図 26、図 27を用い て説明する。図 26は、副ァフタエアポート 38の配置の変型例であり、火炉前壁側か ら見たボイラの構成図である。図 27は火炉前壁側から見たボイラの構成図であり、前 壁近傍のガスの混合状態を示す図である。主ァフタエアポート 37と副ァフタエアポー ト 38は同一のウィンドウボックス 1に配置される。副ァフタエアポート 38は、主ァフタエ アボート 37の上流側に配置される。このように副ァフタエアポート 38を配置すると、副 ァフタエアポート 38から供給された副ァフタエア空気 71によって、火炉上流からの燃 焼ガス流れによどみが生じる。このため、主ァフタエアポート 37から供給される主ァフ タエア空気 72の流れが火炉壁近傍で燃焼ガスによって乱されることなぐ火炉中央 に供給することができる。一方副ァフタエア空気 71は運動量力 S小さぐ火炉壁近傍に 生じた燃焼ガスのよどみ域へ空気を供給できるため、未燃焼成分 70との混合が促進 される。これにより主ァフタエアポート 37の間に残留する未燃焼成分 70と効率よく混 合される。
実施例 12
[0058] 本実施例では、副ァフタエアポートの配置を変えた場合について図 28、図 29を用い て説明する。図 28は、副ァフタエアポート 38の配置の変型例であり、火炉前壁側か ら見たボイラの構成図である。図 29は火炉前壁側から見たボイラの構成図であり、前 壁近傍のガスの混合状態を示す図である。主ァフタエアポート 37と副ァフタエアポー ト 38は同一のウィンドウボックス 1に配置される。副ァフタエアポート 38は、主ァフタエ ァポート 37の間に交互に配置される。このように副ァフタエアポート 38を配置すると、 副ァフタエア空気 71は主ァフタエアポート 37の間から噴出されるため、主ァフタエア ポート 37の間からすり抜ける未燃焼成分 70へ直接空気を混合できるため、効率よく COを低減できる。ここで副ァフタエア空気 71の運動量を大きくすると、未燃焼成分 7 0と急速に混合して温度が上昇するため、サーマル NOxが発生する。このため副ァ フタエア空気 71は運動量に特に留意して噴出する必要がある。副ァフタエア空気 71 の運動量を小さくすることにより、主ァフタエアポート 37の間に副ァフタエアポート 38 を配置した場合でも、サーマル NOxの発生を抑制しつつ主ァフタエアポート 37の間 に残留する未燃焼成分 70と効率よく混合される。
実施例 13
本実施例では、ァフタエアポートの空気流量制御方法を変えた構成について、図 30 を用いて説明する。図 30は、ウィンドウボックス 1の配置の変型例であり、火炉前壁側 力も見たボイラの構成図である。少なくとも 1組の主ァフタエアポート 37と副ァフタエ ァポート 38が同一のウィンドウボックス 1に配置される。このようにすると、主ァフタエア 空気 72と副ァフタエア空気 71の運動量の比率を変えることなぐ火炉の中央部と火 炉側壁部で噴出するァフタエア空気の流量を調整できる。副ァフタエアポート 38の 配置方法の 1つは、主ァフタエアポート 37の下流側に配置することである。ウィンドウ ボックス 1はァフタエア空気供給ダクトが接続され、個別に空気流量を制御できる。ァ フタエア空気供給ダクトの流路にはァフタエア空気流量調整機構 77が設置され、主 ァフタエアポート 37及び副ァフタエアポート 38に流れる空気の量が調整される。ノ ーナ 52は、パーナ用 2次、 3次空気供給ダクト 54が独立して接続され、個別に空気 流量を制御できる。パーナ用 2次、 3次空気供給ダクト 54の流路にはパーナ用 2次、 3次空気流量調整機構 78が設置され、パーナ 52に流れる空気の量が調整される。 また微粉炭を搬送する流路には微粉炭流量計 73が設置され、微粉炭流量計 73で 計測された微粉炭流量 74に応じて、制御器 61で設定されたァフタエア空気流量設 定値に制御される。
実施例 14 本実施例では、ァフタエアポートの空気流量制御方法について説明する。
図 20と図 32を用いて説明する。ミルから供給された微粉炭流量 74は微粉炭流量計 73により計量され、信号が制御器 61に入力される。またパーナ用 2次、 3次空気流量 76はパーナ用 2次、 3次空気流量検知器 75により計量され、信号が制御器 61に入 力される。制御器 61ではパーナに供給される微粉炭流量 74を常時判定して、バー ナ用 2次、 3次空気流量 76が計算される。制御器 61からの信号により、パーナ用 2次 、 3次空気流量調整機構開度指令 80がパーナ用 2次、 3次空気流量調整機構 78〖こ 送られ、火炉内燃焼空間 23へ噴出するパーナ用 2次、 3次空気流量 76が制御され る。微粉炭供給量が多い箇所が火炉前壁側にある場合は、火炉前壁のパーナ用 2 次、 3次空気流量 76を多くし、後壁側のパーナ用 2次、 3次空気流量 76を少なくする ことができる。また微粉炭供給量が多い箇所が火炉側壁部にある場合は、火炉側壁 部のパーナ用 2次、 3次空気流量 76を多くし、火炉中央部のパーナ用 2次、 3次空気 流量 76を少なくすることができる。本制御方法を用いれば、バーナー台あたりに供給 される微粉炭流量に応じてパーナ用 2次、 3次空気流量 76を制御し、火炉上流で発 生する未燃焼成分 70へ空気を供給できるため、効果的に COを低減できる。
次に、図 30と図 33を用いて説明する。ミルから供給された微粉炭流量 74は微粉炭 流量計 73により計量され、信号が制御器 61に入力される。またァフタエア空気流量 63はァフタエア空気流量検知器 60により計量され、信号が制御器 61に入力される。 制御器 61ではパーナに供給される微粉炭流量 74を常時判定して、ァフタエア空気 流量 63が計算される。制御器 61からの信号により、ァフタエア空気流量調整機構開 度指令 64がァフタエア空気流量調整機構 77に送られ、火炉内燃焼空間 23へ噴出 するァフタエア空気流量 63が制御される。微粉炭供給量が多 、箇所が火炉前壁側 にある場合は、火炉前壁のァフタエア空気流量 63を多くし、後壁側のァフタエア空 気流量 63を少なくすることができる。また微粉炭供給量が多い箇所が火炉側壁部に ある場合は、火炉側壁部のァフタエア空気流量 63を多くし、火炉中央部のァフタエ ァ空気流量 63を少なくすることができる。本制御方法を用いれば、バーナー台あたり に供給される微粉炭流量に応じてァフタエア空気流量 63を制御し、パーナ部で NO X発生量が最小となる燃焼条件に保ったまま火炉上流で発生する未燃焼成分 70へ 空気を供給できるため、効果的に NOx、 COを低減できる。
また、図 31と図 34を用いて説明する。燃焼ガスの酸素濃度測定値 81は、後部伝熱 部の下流に設置されている酸素濃度検知器 82により計量され、信号が制御装置 61 に入力される。また主ァフタエア空気流量 89は主ァフタエア空気流量検知器 90によ り計量され、信号が制御装置 61に入力される。制御装置 61では酸素濃度が低い箇 所の上流に設置されて 、るァフタエアエアポートの空気量を常時判定して、主ァフタ エアポート 37と副ァフタエアポート 38の空気量を計算し、主ァフタエア空気流量 89 が決定される。制御装置 61からの信号により、主ァフタエア空気流量調整機構開度 指令 91が主ァフタエア空気流量調整機構 40に送られ、火炉内燃焼空間 23へ噴出 する空気流量が制御される。酸素濃度が低い箇所が火炉中央にある場合は、主ァフ タエアポート 37の空気流量を多くし、副ァフタエア空気流量を調整することができる。 逆に酸素濃度が低い箇所が火炉壁近傍にある場合は、主ァフタエアポート 37の空 気流量を少なくし、副ァフタエア空気流量を調整することができる。本制御方法を用 いれば、出口の酸素濃度に応じて主ァフタエア空気流量、副ァフタエア空気流量を 制御し、未燃焼ガスへ効率よく空気を供給できるため、効果的に NOx、 COを低減で きる。
図面の簡単な説明
[図 1]本発明の一実施例による微粉炭ボイラの概略構成と、空気及び微粉炭の供給 系統を示した図。
[図 2]図 1の A— A断面図。
[図 3]図 2の B— B断面図。
[図 4]主ァフタエアポートの一実施例を示した断面図。
[図 5]ァフタエアポートの他の実施例を示したものであり、図 1の A— A断面に相当す る図。
[図 6]図 5の C C断面図。
[図 7]ァフタエアポートの更に別の実施例を示すものであり、図 1の A— A断面に相当 する図。
[図 8]副ァフタエアポートの構造の一例を示した断面図。 [図 9]主ァフタエアポートの他の実施例を示した断面図。
[図 10]別の実施例による主ァフタエアポートの断面図。
[図 11]主ァフタエアポートの更に他の実施例を示す断面図。
[図 12]制御器で行われるァフタエア流量の制御例を示したブロック図。
[図 13]実施例 8におけるパーナ及びァフタエアポートの配置を示した図。
[図 14]ァフタエアの全流量に対する主ァフタエアポートの流量比率と火炉出口の CO 濃度との関係を示した図。
[図 15]副ァフタエアポートの位置と噴出方向を示した図。
[図 16]主ァフタエアポートのエアポート構造を示した図。
[図 17]実施例 9におけるパーナ及びァフタエアポートの配置を示した図。
圆 18]本発明の一実施例による微粉炭ボイラの概略構成と、空気及び微粉炭の供給 系統を示した図。
圆 19]本発明の一実施例による火炉前壁側から見たボイラの構成図。
圆 20]本発明の一実施例による火炉前壁側から見たガスの混合状態を示す図。 圆 21]本発明の一実施例による微粉炭焚きボイラのガスの混合状態を示した図。
[図 22]図 19の A— A'断面図。
[図 23]図 19の B— B'断面図。
[図 24]副ァフタエアポートの他の実施例を示した断面図。
圆 25]本発明の一実施例による火炉前壁側から見たボイラの構成図。
圆 26]本発明の一実施例による火炉前壁側から見たガスの混合状態を示す図。 圆 27]本発明の一実施例による火炉前壁側から見たボイラの構成図。
圆 28]本発明の一実施例による火炉前壁側から見たガスの混合状態を示す図。 圆 29]本発明の一実施例による火炉前壁側から見たボイラの構成図。
圆 30]本発明の一実施例による微粉炭ボイラの概略構成と、空気及び微粉炭の供給 系統を示した図。
[図 31]制御装置で行われるパーナ用 2次、 3次空気流量の制御例を示したブロック図 [図 32]制御装置で行われるァフタエア空気流量の制御例を示したブロック図。 [図 33]制御装置で行われる主ァフタエア空気流量の制御例を示したブロック図。 符号の説明
1···ウィンドウボックス外筒、 2…縮流部材、 3…縮流部、 4…噴出口、 5…ウィンド ゥボックス開口部、 7…縮流部の最小流路面積を規定する部材、 9…縮流部の最小 流路 Hi
積を規定する部材の支持材、 11···スライドリング、 13···ウィンドウボックス外壁、 2 3···火炉内燃焼空 [¾、 24···ダンノ 、 26···1次ノス、ノレ、 27···2次ノス、ノレ、 28···3次 ノズル、 37···主ァフタエアポート、 38···畐 IJァフタエアポート、 39···仕切り板、 40 …主ァフタエア流量調整機構、 41···副ァフタエア流量調整機構、 42···空気流量配 分調
整機構、 43···空気流量配分調整機構、 44···空気流量調整配分機構、 45···火炉前 壁、
46…火炉後壁、 48…火炉側壁、 49…火炉天井、 50···ノーズ、 51···燃焼後の気体 、 52···パーナ、 53···空気不足の火炎、 54···パーナ用ウィンドウボックス、 55···ァ フタエア空気、 57···燃焼用空気、 59…給炭量検出器、 60…流量検出器、 61···制 御
器、 63···ァフタエア空気流量、 100···火炉。

Claims

請求の範囲
[1] 微粉炭焚きボイラを構成する火炉を備え、この火炉を形成する火炉壁面の上流側に 燃料の微粉炭と空気とを火炉内に供給して燃焼させる複数のパーナを配置し、バー ナの設置位置よりも上部となる火炉壁面の下流側にァフタエア空気を供給する複数 のァフタエアポートを配置し、このァフタエアポートには供給空気量の多 、主ァフタエ アボートと供給空気量の少ない副ァフタエアポートとをそれぞれ備えた微粉炭焚きボ イラにおいて、前記主ァフタエアポートは火炉中央部へ到達可能な運動量の大きい 空気を噴出するよう構成し、前記副ァフタエアポートは火炉壁面近傍へ運動量の小 さい空気を噴出する構成であって、前記副ァフタエアポートの断面中心力 前記主ァ フタエアポートの断面中心から主ァフタエアポート口径の 1倍以上 5倍以下の範囲に あることを特徴とする微粉炭焚きボイラ。
[2] 請求項 1において、副ァフタエアポートは主ァフタエアポートの下流側となる火炉壁 面であって、主ァフタエアポートの直上となる火炉壁面の位置に配置させたことを特 徴とする微粉炭焚きボイラ。
[3] 請求項 1において、副ァフタエアポートは主ァフタエアポートの上流側となる火炉壁 面であって、主ァフタエアポートの直下となる火炉壁面の位置に配置させたことを特 徴とする微粉炭焚きボイラ。
[4] 請求項 1〜3において、主ァフタエアポートから供給される主ァフタエア空気の運動 量は、副ァフタエアポートから供給される副ァフタエア空気の運動量に対して、 3〜2
0倍の範囲となるようにしたことを特徴とする微粉炭焚きボイラ。
[5] 請求項 1〜4において、主ァフタエアポートは主ァフタエア空気を火炉内部に噴出す る空気噴出口へ向力つて流路外径が縮小する縮流部を有し、噴出される空気が主ァ フタエアポート中心軸方向を向いて流れるように構成したことを特徴とする微粉炭焚 きボイラ。
[6] 請求項 1〜5において、副ァフタエアポートは副ァフタエア空気を火炉内部に噴出す る空気噴出口へ向力つて拡大する構造を有し、同心軸上の多重管構造に形成され、 中央にある流路力 直進流を噴出し、その外周からは旋回流を供給するように構成し たことを特徴とする微粉炭焚きボイラ。
[7] 請求項 1〜6において、主ァフタエアポートは噴出される空気が主ァフタエアポート中 心軸方向を向いて流れるように構成し、副ァフタエアポートは副ァフタエアポート中 心軸と平行方向に直進流を噴出し、その外周から旋回流を噴出する構成を有するこ とを特徴とする微粉炭焚きボイラ。
[8] 請求項 1〜7において、主ァフタエアポートと副ァフタエアポートの両方に、空気流量 を制御する機構が設けられていることを特徴とする微粉炭焚きボイラ。
[9] 請求項 1〜8において、前記主ァフタエアポートと前記副ァフタエアポートを、火炉壁 面に設置されて外部力 ァフタエア空気が供給される共通のウィンドウボックスの内 部にそれぞれ配置したことを特徴とする微粉炭焚きボイラ。
[10] 請求項 1〜8において、前記主ァフタエアポートの 1つと前記副ァフタエアポートの 1 つを一組にして、少なくとも一組を同一のウィンドウボックスに接続し、前記ウィンドウ ボックスの複数個を火炉壁面に一方向に並べて設置したことを特徴とする微粉炭焚 きボイラ。
[11] 請求項 1〜10において、最下流段のパーナと主ァフタエアポートの距離を X、主ァフ タエアポートと主ァフタエアポートの下流で火炉の内部に配設された熱交^^の底 面までの距離を Yとすると、 XZ (X+Y)が 0. 5〜0. 8の範囲となるように主ァフタエ アボートの位置を火炉壁面に配置したことを特徴とする微粉炭焚きボイラ。
[12] 請求項 1において、前記主ァフタエアポートの口径は、火炉中央側に比べて側壁側 が小さくなるように配置したことを特徴とする微粉炭焚きボイラ。
[13] 請求項 1にお 、て、前記主ァフタエアポートと前記副ァフタエアポートを、火炉壁面 に設置されて外部力 ァフタエア空気が供給される共通のウィンドウボックスの内部 にそれぞれ配置し、ァフタエア空気を供給するァフタエア空気供給ダクトに空気流量 調整機構を備え、バーナヘ燃焼用の 2次、 3次空気を供給する 2次、 3次空気供給ダ タトに、各パーナに独立して空気をそれぞれ供給できるように空気流量調整機構が 配設されて ヽることを特徴とする微粉炭焚きボイラ。
[14] 請求項 1において、前記主ァフタエアポートの 1つと前記副ァフタエアポートの 1つを 一組にして、少なくとも一組を同一のウィンドウボックスに接続し、前記ウィンドウボック スの複数個を火炉壁面に一方向に並べて設置し、ァフタエア空気を供給するァフタ エア空気供給ダクトに空気流量調整機構を備え、バーナヘ燃焼用の 2次、 3次空気 を供給する 2次、 3次空気供給ダクトに、各パーナに独立して空気をそれぞれ供給で きるように空気流量調整機構が配設されて!/ヽることを特徴とする微粉炭焚きボイラ。
[15] 請求項 14、 15において、複数のパーナに搬送される燃料の微粉炭量を計測する微 粉炭流量計を、前記パーナに微粉炭を搬送する流路に設置し、この微粉炭流量計 で計測した微粉炭量に基づいてパーナに供給する燃焼用の 2次、 3次空気量を調節 する制御器が備えられていることを特徴とする微粉炭焚きボイラ。
[16] 請求項 14、 15において、複数のパーナに搬送される燃料の微粉炭量を計測する微 粉炭流量計を、前記パーナに微粉炭を搬送する流路に設置し、この微粉炭流量計 で計測した微粉炭量に基づいて主及び副ァフタエアポートに供給するァフタエア空 気量を調節する制御器が備えられていることを特徴とする微粉炭焚きボイラ。
[17] 請求項 1において、前記火炉の燃焼空間における酸素濃度を検出する複数の酸素 濃度検出器と、前記酸素濃度検出器からの信号に基づいて複数の前記主ァフタエ ァエアポートと副ァフタエアポートの空気流量を個別に調整する制御装置を備え、複 数の前記酸素濃度検出器からの信号により火炉中央部の酸素濃度が低いと特定さ れたならば副ァフタエアポートの空気量を減少させるようにし、火炉壁近傍の酸素濃 度が低 、と特定されたならば副ァフタエア空気の空気量を増加させるようにしたことを 特徴とする微粉炭焚きボイラ。
[18] 火炉内の上流側で微粉炭と空気を空気不足の状態で燃焼させ、生成する燃焼ガス に対して火炉内の下流側で空気を供給して完全燃焼させるようにした微粉炭燃焼方 法において、前記火炉の上流側の対向する壁面に供給空気量の多い主ァフタエア ポートと供給空気量の少な ヽ副ァフタエアポートをそれぞれ複数個設けて、主ァフタ エアポート口径の 1倍以上 5倍以下の範囲に副ァフタエアポートを配置し、主ァフタ エアポートから噴出される空気の運動量を副ァフタエアポートから噴出される空気の 運動量よりも多くしたことを特徴とする微粉炭燃焼方法。
[19] 請求項 18において、前記主ァフタエアポートは主ァフタエアポート中心軸方向を向 V、て空気が流れるように主ァフタエア空気を噴出し、前記副ァフタエアポートは副ァ フタエアポート中心軸と平行方向に流れる直進流と、その外周に旋回流が流れるよう に副ァフタエア空気を噴出することを特徴とする微粉炭燃焼方法。
請求項 18または 19に記載の微粉炭燃焼方法において、前記主ァフタエアポートま たは前記副ァフタエアポートから噴出する空気量を間欠的に増力!]させ、該ァフタエア ポートの周囲の付着灰を除去することを特徴とする微粉炭燃焼方法
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