(57)【要約】【課題】ボイラを大型化することなく、還元燃焼ゾーンの燃焼ガスの滞留時間を長くしてＮＯｘ発生量を低減するため、バーナ火炎の干渉防止に有効な燃料投入を行うようにした旋回燃焼ボイラを提供する。【解決手段】燃料及び空気を投入するバーナ１３を各段の各コーナ部もしくは各壁面部に配置する旋回燃焼方式のバーナ部１２Ａとされ、各段にそれぞれ旋回火炎が形成されるとともに、空気を多段投入してバーナ部１２Ａから追加空気投入部１４までの領域を還元雰囲気とする旋回燃焼ボイラ１０Ａにおいて、バーナ部１２Ａの上段側に位置するバーナ１３を廃止するとともに、廃止したバーナ１３からの燃料投入分を空気不足の状態で火炎Ｆに向けて投入するための燃料投入ノズル２０が還元雰囲気の下部領域となる火炉壁面毎に設けられ、燃料投入ノズル２０で不足した空気がバーナ部１２Ａから追加空気投入部１４の間に投入される。【選択図】図１
2010133663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料及び空気を投入するバーナが各段の各コーナ部もしくは各壁面部に配置される旋回燃焼方式のバーナ部とされ、各段にそれぞれ１または複数の旋回火炎が形成されるとともに、空気を多段投入して前記バーナ部から追加空気投入部までの領域を還元雰囲気とする旋回燃焼ボイラにおいて、
前記バーナ部の上段に位置する従来のバーナから投入される燃料を空気不足の状態で火炎に向けて投入するための燃料投入ノズルが前記還元雰囲気の下部領域となる火炉壁面毎に１または複数設けられ、さらに、前記燃料投入ノズルで不足した空気が前記バーナ部から前記追加空気投入部の間に投入されることを特徴とする旋回燃焼ボイラ。
【請求項２】
前記燃料投入ノズルは、火炉壁面から火炎の外側に向けて燃料を投入することを特徴とする請求項１に記載の旋回燃焼ボイラ。
【請求項３】
前記燃料投入ノズルは、火炎仮想円の内周方向に向けて燃料を投入することを特徴とする請求項１に記載の旋回燃焼ボイラ。
【請求項４】
前記燃料投入ノズルは、火炎仮想円より上部の位置から下向きの角度で燃料を投入することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の旋回燃焼ボイラ。
【請求項５】
前記燃料投入ノズルは、下段側の投入量を上段側より増量して燃料を投入することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の旋回燃焼ボイラ。
【請求項６】
前記燃料投入ノズルが燃料拡散手段を備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の旋回燃焼ボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば微粉炭等の各種燃料に対応した旋回燃焼ボイラに係り、特に、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生量低減に有効な旋回燃焼ボイラに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の旋回燃焼方式を採用した陸用ボイラは、たとえば図９及び図１１に示す旋回燃焼ボイラ１０のように、火炉１１内へ空気を多段で投入することにより、バーナ部１２から追加空気投入部（以下、「ＡＡ部」と呼ぶ）１４までの領域を還元雰囲気にして燃焼排ガスの低ＮＯｘ化を図っている。還元雰囲気となるバーナ部１２からＡＡ部１４までの距離については、すなわち、還元燃焼ゾーンの距離（高さ）については、図１０の試験結果に示すように、長くなるほど燃焼ガスの滞留時間が長くなってＮＯｘ発生量は小さくなる。なお、図中の符号１３は微粉炭等の燃料及び空気を投入するバーナ、１５は追加空気を投入する追加空気投入ノズルである。
【０００３】
従って、旋回燃焼ボイラ１０においては、ボイラ全体の大きさを変えずにバーナ部１２からＡＡ部１４までの距離を長く設定するため、上段バーナをできるだけ下段側へ下げてバーナ部１２を火炉１１内の低い領域（還元燃焼ゾーンの低い領域）に配置すればよい。すなわち、従来の旋回燃焼ボイラ１０においては、ＮＯｘ発生量の低減を目的として、たとえば図１１（ａ）に示すように、上下段方向にバーナ１３を近接化して配置し、ボイラ全体の大きさを変えずにバーナ部１２からＡＡ部１４までの距離を長くする方法が知られている。
【０００４】
また、従来の旋回燃焼ボイラにおいては、旋回流の中心でも燃焼を行うようにして火炉の有効利用率を高め、燃焼効率の向上及びＮＯｘ発生量の低減を狙ったものが提案されている。この場合、上下方向に複数段が設けられるバーナは、上段及び下段のバーナが燃焼反応区画に旋回流を発生させる配置とし、中段のバーナが旋回流の中心に混合気を吹き込む配置となっている。（たとえば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開平１０−２８８３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、現状の旋回燃焼方式を採用した旋回燃焼ボイラ（たとえば石炭焚きボイラ）においては、たとえば図１１に示すように、火炎Ｆの干渉（結合）による燃焼悪化が問題となる。つまり、上段バーナから投入する燃料を下段から投入することによって、バーナ１３を上下方向に近接化して配置するには限界がある。すなわち、上述した従来技術におけるバーナ１３の近接化や火炎干渉は、各バーナ段の水平角度を調整して行われているため、火炎干渉の解消には限界があった。
このため、ボイラ全体の大きさを増すことなくＮＯｘの発生量を低減するためには、すなわち、ボイラを大型化することなく還元燃焼ゾーンにおける燃焼ガスの滞留時間を長くし、還元燃焼ゾーンのさらなる有効化を達成してＮＯｘの発生量を低減するためには、バーナ１３の水平角度を調整する以外に、バーナ火炎の干渉防止に有効な燃料投入等の対策が望まれる。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ボイラを大型化することなく還元燃焼ゾーンの燃焼ガスの滞留時間を長くしてＮＯｘ発生量を低減するため、バーナ火炎の干渉防止に有効な燃料投入を行うようにした旋回燃焼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】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係る旋回燃焼ボイラは、燃料及び空気を投入するバーナが各段の各コーナ部もしくは各壁面部に配置される旋回燃焼方式のバーナ部とされ、各段にそれぞれ１または複数の旋回火炎が形成されるとともに、空気を多段投入して前記バーナ部から追加空気投入部までの領域を還元雰囲気とする旋回燃焼ボイラにおいて、前記バーナ部の上段側に位置する従来のバーナからの燃料投入分を空気不足の状態で火炎に向けて投入するための燃料投入ノズルが前記還元雰囲気の下部領域となる火炉壁面毎に１または複数設けられ、さらに、前記燃料投入ノズルで不足した空気が前記バーナ部から前記追加空気投入部の間に投入されることを特徴とするものである。
この場合、空気不足の状態とは、微粉炭等の燃料を搬送するのに必要な最低限の空気量（一次空気量）のみ、あるいは、酸素濃度の低い排ガスを循環させるＧＲ（Gas Recirculation）により微粉炭等の燃料を投入することを意味している。
【０００８】
このような旋回燃焼ボイラによれば、バーナ部の上段側に位置する従来のバーナからの燃料投入分を空気不足の状態で火炎に向けて投入するための燃料投入ノズルが還元雰囲気の下部領域となる火炉壁面毎に１または複数設けられ、さらに、燃料投入ノズルで不足した空気がバーナ部から追加空気投入部の間に投入されるので、燃料を投入する還元雰囲気の下部領域から追加空気投入部（ＡＡ部）までの距離については、ボイラサイズを変更することなく延長可能となる。従って、このような距離延長分だけ、還元燃焼ゾーンにおける火炎及び燃焼ガスの滞留時間を長くすることが可能になる。
【０００９】
上記の発明において、前記燃料投入ノズルは、火炉壁面から火炎の外側に向けて燃料を投入することが好ましく、前記燃料投入ノズル部では、空気比が低下し火炎温度が下がるため、壁面の熱負荷が緩和される。この場合の燃料投入ノズルは、たとえば火炎と同一平面上の水平方向へ向けて燃料を投入する。
この場合の燃料投入方向は、火炎の外側に対して、火炉壁から垂直な方向、火炉壁から傾斜した方向、あるいは、火炎に正面から衝突させる方向のいずれでもよい。
【００１０】
一方で、上記の発明において、前記燃料投入ノズルは、火炎仮想円の内周方向に向けて燃料を投入することが好ましく、これにより、追加投入した燃料が火炎と火炉壁との間で輻射熱を遮断することはない。従って、燃料投入ノズルから燃料を追加投入しても、火炉壁が火炎から吸熱する効率を低下させるようなことはない。
【００１１】
上記の発明において、前記燃料投入ノズルは、火炎仮想円より上部の位置から下向きの角度で燃料を投入することが好ましく、これにより、火炎が下向きの力を受けてやや下向きに燃焼するようになる。従って、火炎及び燃焼ガスの滞留時間が長くなり、火炎の還元燃焼を有効に活用することができる。
【００１２】
上記の発明において、前記燃料投入ノズルは、下段側の投入量を上段側より増量して燃料を投入することが好ましく、これにより、火炎及び燃焼ガスの滞留時間が長い下段側火炎の燃焼量を増加させ、還元燃焼の効果を有効に活用することができる。この場合、追加投入する燃料の全量を最下段から投入してもよい。
一方で本発明において、着火性の悪い燃料を投入する際は、未燃分の発生を防止または低減するため、最下段からの燃料投入を避けてもよい。
【００１３】
上記の発明において、前記燃料投入ノズルは、ノズル出口に設けた旋回羽根やスプリット等の燃料拡散手段を備えていることが好ましく、これにより、燃料投入ノズルから追加投入される燃料の火炎への拡散性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
上述した本発明によれば、ボイラを大型化しなくても還元燃焼ゾーンにおける火炎及び燃焼ガスの滞留時間を長くすることが可能となり、従って、還元燃焼ゾーンのさらなる有効化により、ボイラ全体の大きさを増すことなくＮＯｘ発生量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る旋回燃焼ボイラの一実施形態を図面に基づいて説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態に係る旋回燃焼ボイラの火炉について、バーナ部の縦断面及び横断面を示している。なお、以下に説明する実施形態では、微粉炭を燃料とする微粉炭焚きの旋回燃焼ボイラ１０Ａとするが、他の粉体燃料を使用する旋回燃焼ボイラにも適用可能である。
【００１６】
図１（ａ）に示す旋回燃焼ボイラ１０Ａは、略正方形の断面形状を有する火炉１１のバーナ部１２Ａに対し、炉内の上下段方向に３段のバーナ１３が設置されている。各段のバーナ１３は微粉炭（燃料）とともに空気を投入して燃焼させるもので、炉内の周方向において略正方形断面の各コーナ部もしくは各壁面部に配置されている。すなわち、図示の旋回燃焼ボイラ１０Ａは、バーナ１３を各段の各コーナ部もしくは各壁面部に配置する旋回燃焼方式のバーナ部１２を備えており、各バーナ段に１つの旋回火炎が形成されるようになっている。換言すれば、上下段方向の各段においては、バーナ１３が各コーナ部に１個ずつ設置された合計４個の周方向配置となり、同様の周方向配置として上下段方向に３段配置されている。この結果、バーナ部１２に配置されたバーナ１３は、各段を４個にした３段配置であり、従って、合計のバーナ個数は１２個となる。
【００１７】
この場合の３段配置は、図１１に示した５段配置のバーナ部１２から、上段側の２段を廃止して３段にしたものである。すなわち、各バーナ段の上下方向位置及び間隔を変えることなく、また、各バーナ１３から投入する微粉炭及び空気の投入量についても変えることなく、５段配置のバーナ段を３段配置に変更したものである。従って、３段配置として残ったバーナ１３が上下方向に配置されるバーナ部１２Ａは、火炉１１内における還元雰囲気（還元燃焼ゾーン）の下部領域に、すなわち従来構造におけるバーナ部１２の下端部側に配置されている。換言すれば、本発明のバーナ部１２Ａでは、最下段のバーナ１３が従来のバーナ部１２と同じ位置とされ、最上段のバーナ１３がバーナ段減少分だけ従来のバーナ部１２よりも低いバーナ段の位置にある。
【００１８】
バーナ部１２Ａの上方には、追加空気を投入する追加空気投入部（ＡＡ部）１４が設けられている。このため、各バーナ１３から投入される空気及び追加空気投入ノズル１５から投入される追加空気が燃焼用空気として多段投入され、バーナ部１２Ａから追加空気投入部１４までの領域が還元雰囲気の還元燃焼ゾーンとなる。
上述した３段配置により、廃止した上段側２段分のバーナ１３から投入していた燃料については、各バーナ段に設けた燃料投入ノズル２０から空気不足の状態で火炎に向けて投入される。この燃料投入ノズル２０は、還元雰囲気の下部領域となる火炉壁面毎に、３段のバーナ段に１または複数設けられている。すなわち、各バーナ段には燃料投入ノズル２０が４個ずつ取り付けられているので、合計の取付個数は１２個となる。
また、燃料投入ノズル２０の空気不足分については、バーナ部１２Ａから追加空気投入部１４の間において適所から投入して補充される。
【００１９】
ここで、燃料投入ノズル２０について具体的に説明する。
燃料投入ノズル２０は、たとえば一次空気により搬送される微粉炭を火炉１１内の火炎Ｆに向けて投入するものである。この場合の一次空気は、微粉炭の搬送に必要な最小限の空気量であり、上流側に設けられているローラミル等の微粉炭製造装置から燃料となる微粉炭を搬送してきた空気量である。このような一次空気は、通常のバーナ１３から投入される空気量と比較すれば２０〜３０％程度とかなり少量であるから、投入した燃料の燃焼用空気量としては不足した状態にある。
【００２０】
このような燃料投入ノズル２０は、たとえば図１（ａ），（ｂ）に示すように、各火炉壁面の中心付近に３段のバーナ１３と略同一レベルに取り付けられている。そして、各燃料投入ノズル２０は、火炎Ｆと同一平面上において、水平方向に向けて微粉炭を投入する。図示の構成例では、燃料投入ノズル２０が火炉壁面から垂直に火炉１１の中心方向へ向けて微粉炭を投入しており、この結果、微粉炭は火炎Ｆの側面にぶつけるようにして外側から略垂直に投入されるため、追加投入した微粉炭の火炎への拡散が促進され、未燃分等の発生が防止される。
また、燃料投入ノズル２０は、従来の上段に位置するバーナ１３から投入していた微粉炭量を補うものであるから、図示の構成例では、従来の上段に位置する８個のバーナ１３から投入していた微粉炭量を１２個の燃料投入ノズル２０が分担して投入すればよい。
【００２１】
一方、不足した空気の投入については、バーナ部１２Ａから追加空気投入部１４までの間において、適所から投入して補充される。この場合、空気不足の状態とは、微粉炭等の燃料を搬送する必要最低限の空気量（いわゆる一次空気量）のみの状態、あるいは、酸素濃度の低い排ガスを循環させるＧＲ(Gas Recirculation) により微粉炭を投入する場合の状態を意味している。
具体的な空気投入位置としては、従来のボイラを改良する場合、廃止したバーナ１３の位置や追加空気投入ノズル１５が望ましい。廃止したバーナ１３の位置は、バーナ１３の空気投入口をそのまま利用できるという利点があり、追加空気投入ノズル１５の利用は、追加空気投入量の増量により対応できるという利点がある。なお、不足分の空気量補充については、バーナ部１２Ａと追加空気投入部１４との間に専用の空気投入ノズルを追設することも可能である。
【００２２】
このように構成された旋回燃焼ボイラ１０Ａは、各段に配置された４個のバーナ１３が協働し、火炉１１の断面中心部に各段１つの旋回火炎を形成する。なお、図中の符号Ｆｃは、旋回火炎の火炎仮想円を示している。
そして、本発明では、従来のボイラを改良する場合、バーナ部１２Ａの上段側に位置するバーナ１３を廃止するとともに、廃止したバーナ１３からの燃料投入分について、空気不足の状態にして火炎Ｆに向けて追加投入する燃料投入ノズル２０を還元雰囲気の下部領域となる火炉壁面毎に１個ずつ設けてあり、さらに、燃料投入ノズル２０で不足した空気がバーナ部１２ＡからＡＡ部１４までの間に投入されるようになっている。
【００２３】
このため、燃料の微粉炭を投入する還元雰囲気の下部領域からＡＡ部１４までの距離について、すなわち、投入された微粉炭がＡＡ部に到達するまでの上昇距離については、追加燃料の投入位置が低下した分だけ、旋回燃焼ボイラ１０Ａのボイラサイズを変更することなしに延長することが可能になる。従って、このような上昇距離の延長分だけ、還元燃焼ゾーンにおける火炎及び燃焼ガスの滞留時間を長く設定することができる。
また、空気不足の状態で追加燃料を投入したバーナ部１２Ａでは、空気比が低下して火炎温度が低下するため、追加燃料投入に対して熱負荷が過大とならず、火炉壁面の熱負荷が緩和される。
【００２４】
このように構成された旋回燃焼ボイラ１０Ａは、ボイラ本体を大型化しなくても還元燃焼ゾーンにおける火炎及び燃焼ガスの滞留時間を長く設定できるので、還元燃焼ゾーンをより一層有効に機能させることが可能になる。この結果、上述した旋回燃焼ボイラ１０Ａは、ボイラ全体の大きさを増すことなくＮＯｘ発生量を低減することができる。
【００２５】
ところで、上述した実施形態では、燃料投入ノズル２０が火炉壁面から垂直に火炉１１の中心方向へ向けて微粉炭を投入しているが、たとえば図２に示す変形例の旋回燃焼ボイラ１０Ｂのように、燃料投入ノズル２０Ａを火炉壁面に傾斜した状態で取り付けた構成としてもよい。このような燃料投入ノズル２０Ａは、火炎Ｆの側面に沿うように火炉壁から傾斜した状態で、火炎Ｆに対して外側から微粉炭を投入することができる。この変形例においても、燃料投入ノズル２０Ａは火炎Ｆと同一平面上の水平方向へ向けて微粉炭を投入する。
【００２６】
また、上述した実施形態及び変形例では、５段配置のバーナ段を３段配置に変更しているが、たとえば６段配置のバーナ段から４段配置への変更、４段配置のバーナ段から３段配置への変更など、旋回燃焼ボイラの仕様等に応じて適宜変更可能である。
また、各バーナ段に形成される旋回火炎の数についても、たとえば各段に二つ並んで形成されるバーナ配置など、上述した１つに限定されることはない。
なお、以下に説明する各実施形態においても、バーナ段数や旋回火炎の数が限定されることはない。
【００２７】
＜第２の実施形態＞
次に、本実施形態に係る旋回燃焼ボイラについて、第２の実施形態を図３に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態において、旋回燃焼ボイラ１０Ｃの燃料投入ノズル２０Ｂは、火炎仮想円Ｆｃの内周方向に向けて微粉炭を投入している。すなわち、この場合の追加微粉炭は、火炎Ｆの内周面に沿うような角度で火炎内部に投入されており、従って、追加投入した微粉炭が火炎Ｆと火炉壁との間で輻射熱を遮断することはない。なお、この場合の燃料投入ノズル２０Ｂも、火炎Ｆと同一平面上の水平方向へ向けて微粉炭を投入している。
【００２８】
このため、燃料投入ノズル２０Ｂから追加投入された燃料の微粉炭は、火炉壁が火炎から吸熱する効率を低下させるようなことはない。
【００２９】
＜第３の実施形態＞
次に、本実施形態に係る旋回燃焼ボイラについて、第３の実施形態を図４に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態において、旋回燃焼ボイラ１０Ｄの燃料投入ノズル２０Ｃは、火炎仮想円Ｆｃより上部の位置から、すなわち、各バーナ段のバーナ１３よりやや高い位置から、下向きの角度で燃料の微粉炭を投入している。この場合、旋回燃焼ボイラ１０Ｄの水平方向角度については、上述した各実施形態及びその変形例のいずれを採用してもよい。
【００３０】
このような構成の旋回燃焼ボイラ１０Ｄは、追加投入された微粉炭により火炎Ｆが下向きの力を受けてやや下向きに燃焼するようになる。従って、還元燃焼ゾーンにおいては、火炎及び燃焼ガスの滞留時間が長くなるので、火炎の還元燃焼を有効に活用することができる。
【００３１】
＜第４の実施形態＞
次に、本実施形態に係る旋回燃焼ボイラについて、第４の実施形態を図５に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態において、旋回燃焼ボイラ１０Ｅの燃料投入ノズル２０Ｄは、各火炉壁面の各バーナ段に複数（図示の例では２個）が取り付けられている。この場合の燃料投入ノズル２０Ｄは、投入方向の水平方向角度や上下方向角度（下向きなど）については、上述した各実施形態のいずれを採用してもよい。
このような構成としても、燃料投入ノズルを単数設置とした各実施形態及びその変形例と同様の作用効果を得ることができる。
【００３２】
また、上述した各実施形態及びその変形例においては、単純に燃料の微粉炭を投入する燃料投入ノズルを使用しているが、たとえば図６及び図７に示すように、ノズル出口に燃料拡散手段を備えている燃料投入ノズルの採用が望ましい。
具体的には、図６に示すように、ノズル出口に燃料拡散手段の旋回羽根２１を設けた燃料投入ノズル２０Ｅや、ノズル出口に燃料拡散手段のスプリット２２を設けた燃料投入ノズル２０Ｆを採用すればよい。
【００３３】
このような燃料拡散手段を備えている燃料投入ノズル２０Ｅ，２０Ｆは、追加投入される微粉炭に旋回はね２１が旋回力を付与し、あるいは、追加投入される微粉炭をスプリット２２が分散させるので、火炎Ｆへ追加投入される微粉炭の拡散性が増し、燃焼性の向上に有効となる。そして、このような燃料拡散手段を備えた燃料投入ノズル２０Ｅ，２０Ｆは、上述した各実施形態、以下に説明する実施形態、及び各実施形態の変形例について適用可能である。
【００３４】
＜第５の実施形態＞
次に、本実施形態に係る旋回燃焼ボイラについて、第５の実施形態を図８に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態において、旋回燃焼ボイラ１０Ｆの燃料投入ノズルは、燃料投入量が異なるものを上下に３段配置している。すなわち、最下段の燃料投入ノズル３０ａと、中段の燃料投入ノズル３０ｂと、最上段の燃料投入ノズル３０ｃとが設けられ、各段の燃料投入ノズル３０ａ，３０ｂ，３０ｃから投入される燃料の微粉炭量は、下段側の投入量が上段側より増量して投入されている。
【００３５】
すなわち、燃料投入ノズル３０ａ，３０ｂ，３０ｃの微粉炭投入量は、最下段の燃料投入ノズル３０ａが最も多く、最上段の燃料投入ノズル３０ｃが最も少量となっている。なお、バーナ段が３段以外の場合についても、最下段が最も多い微粉炭量を投入し、最上段が最も少ない微粉炭量を投入するように、下段側から上段側へ段階的に微粉炭投入量を減少させることとなる。
このようにすれば、火炎Ｆ及び燃焼ガスの滞留時間が長い下段側火炎に追加投入して燃焼させる微粉炭量が増加するので、還元燃焼ゾーンにおける還元燃焼の効果を有効に活用することができる。なお、この場合の追加投入は、全量を最下段から投入するようにしてもよい。一方で、着火性の悪い燃料を投入する際は、未燃分の発生を防止または低減するため、最下段からの燃料投入を避けてもよい。
【００３６】
このように、上述した本発明によれば、ボイラを大型化しなくても還元燃焼ゾーンにおける火炎及び燃焼ガスの滞留時間を長く設定することが可能になるので、還元燃焼ゾーンにおける還元燃焼をより一層有効に活用することにより、ボイラ全体の大きさを増すことなく窒素酸化物（ＮＯｘ）発生量を低減することができる。
また、追加投入する燃料について各段毎の配分を考慮することにより、旋回燃焼ボイラ及び燃料等の諸条件に応じて、窒素酸化物の低減または燃焼性の向上のどちらを優先するかを選択することも可能である。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、たとえばバーナ段の数や旋回火炎形成数、さらには燃料が微粉炭に限定されないなど、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る旋回燃焼ボイラの第１の実施形態を示しており、（ａ）は火炉のバーナ部周辺を示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）の横断面である。
【図２】図１に示す第１の実施形態について、変形例を示すバーナ部周辺の横断面図である。
【図３】本発明に係る旋回燃焼ボイラの第２の実施形態を示すバーナ部周辺の横断面である。
【図４】本発明に係る旋回燃焼ボイラの第３の実施形態を示すバーナ部周辺の縦断面である。
【図５】本発明に係る旋回燃焼ボイラの第４の実施形態を示すバーナ部周辺の横断面である。
【図６】燃料投入ノズルに旋回羽根を取り付けた状態を示す図で、ノズル出口側から見た正面図である。
【図７】燃料投入ノズルにスプリットを取り付けた状態を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）はノズル出口側から見た正面図である。
【図８】本発明に係る旋回燃焼ボイラの第５の実施形態を示すバーナ部周辺の縦断面である。
【図９】旋回燃焼ボイラの概要を示す構成図である。
【図１０】１次反応器内滞留時間と窒素酸化物（ＮＯｘ）濃度との関係を示すグラフである。
【図１１】旋回燃焼ボイラの従来例を示しており、（ａ）は火炉のバーナ部周辺を示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）の横断面である。
【符号の説明】
【００３８】
１０Ａ〜１０Ｆ    旋回燃焼ボイラ
１１    火炉
１２Ａ    バーナ部
１３    バーナ
２０，２０Ａ〜２０Ｆ，３０ａ〜３０ｃ    燃料投入ノズル
【図１】
2010133663.tif 000003
【図２】
2010133663.tif 000004
【図３】
2010133663.tif 000005
【図４】
2010133663.tif 000006
【図５】
2010133663.tif 000007
【図６】
2010133663.tif 000008
【図７】
2010133663.tif 000009
【図８】
2010133663.tif 000010
【図９】
2010133663.tif 000011
【図１０】
2010133663.tif 000012
【図１１】
2010133663.tif 000013