(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
化石燃料燃焼炉（１４）用ぐう角燃焼装置（１０）の隅部風箱（１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ）の空気コンパートメント（１８ＴＥ）であって、通路部分（２４）と空気コンパートメント出口アセンブリ（１３４；１３４Ａ）とを包含し、前記通路部分（２４）が、それを通して空気を空気送出しダクト（２６）から前記炉（１４）の開口（２８）に流すものであって、前記空気送出しダクト（２６）に連通する入口端（３０）と前記炉の開口（２８）に連通する出口端（３２）とを備える長手方向区域を有すると共に、この長手方向区域を横切って大体平行六面体の横断面形状を有し、かつ前記隅部風箱（１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ）内に取付けられて前記長手方向区域が水平面（ＨＰ）と平行である空気コンパートメント（１８ＴＥ）において、
前記空気コンパートメント出口アセンブリ（１３４；１３４Ａ）が、前記通路部分（２４）の出口端で空気流れを案内する第１の空気流れ案内手段（１３６）と、この第１の空気流れ案内手段（１３６）を前記通路部分（２４）に関して枢動可能に取付け、これにより空気流れを前記通路部分（２４）から前記炉の開口（２８）を通して前記炉（１４）内に通過するのを案内する取付け手段（１４２）とを有し、
前記第１の空気流れ案内手段（１３６）が、鋭角（ＡＣ）で前記水平面（ＨＰ）と交差する表面部分を有すると共に、一対の対向した横縁部（１４０Ａ，１４０Ｂ）を有し、
また、前記取付け手段（１４２）が、一対の対向した側部分（１４４Ａ，１４４Ｂ）と、これらの対向した側部分（１４４Ａ，１４４Ｂ）の各々を前記通路部分（２４）の内部で前記通路部分（２４）の関連する側部に固定する手段（４６）とを包含し、前記第１の空気流れ案内手段（１３６）が前記一対の対向した側部分（１４４Ａ，１４４Ｂ）間を延びて、前記第１の空気流れ案内手段（１３６）の前記一対の対向した横縁部（１４０Ａ，１４０Ｂ）の各々が前記取付け手段（１４２）の前記一対の対向した側部分（１４４Ａ，１４４Ｂ）の関連するひとつに枢動可能に取付けられ、かつ、前記取付け手段（１４２）と前記第１の空気流れ案内手段（１３６）とが前記通路部分（２４）内に配設されて、前記第１の空気流れ案内手段（１３６）の前縁（１７８）が前記炉の開口（２８）の上流となっており、
更に、前記空気コンパートメント出口アセンブリ（１３４；１３４Ａ）が、前記第１の空気流れ案内手段（１３６）よりも上の配列の第２の空気流れ案内手段（１５６）と、前記水平面（ＨＰ）に関しての前記第１の空気流れ案内手段（１３６）の方位を可動調節する手段とを有し、これにより、前記第１の空気流れ案内手段（１３６）は、前記第１及び第２の空気流れ案内手段（１３６，１５６）の長手方向同一広がり部分が互いにほぼ平行となる第１の位置と、前記第１及び第２の空気流れ案内手段（１３６，１５６）の長手方向同一広がり部分が互いに平行とならない第２の位置との間を調節可能に移動できるようにしたことを特徴とする空気コンパートメント。
【請求項２】
請求項１記載の空気コンパートメントにおいて、前記取付け手段（１４２）が相互接続部分（５４）を包含し、この相互接続部分（５４）が前記第１の空気流れ案内手段（１３６）から垂直に間隔を置いて前記一対の対向する側部分（１４４Ａ，１４４Ｂ）に固定されていると共にこれらの側部分（１４４Ａ，１４４Ｂ）間を横切って延びている空気コンパートメント。
【請求項３】
請求項２記載の空気コンパートメントにおいて、前記第２の空気流れ案内手段（１５６）が一対の対向した横縁部を有し、これらの各横縁部が前記取付け手段（１４２）の前記一対の対向した側部分（１４４Ａ，１４４Ｂ）の関連するひとつに固定されて、前記第２の空気流れ案内手段（１５６）が前記第１の空気流れ案内手段（１３６）よりも上の配列で前記取付け手段（１４２）の前記一対の対向した側部分（１４４Ａ，１４４Ｂ）に固定されていると共にこれらの側部分（１４４Ａ，１４４Ｂ）間に延び、かつ前記第１及び第２の空気流れ案内手段（１３６，１５６）の長手方向同一広がり部分が互いにほぼ平行である空気コンパートメント。
【請求項４】
請求項３記載の空気コンパートメントにおいて、前記第１の空気流れ案内手段（１３６）の上向きに向いた表面部分が、所定の曲率半径を有する上流側長手方向区域（１６２Ａ）と、この上流側長手方向区域（１６２Ａ）の曲率半径と異なる所定の曲率半径を有する下流側長手方向区域（１６２Ｂ）とを有している空気コンパートメント。
【請求項５】
請求項１記載の空気コンパートメントにおいて、前記空気コンパートメント出口アセンブリ（１３４Ａ）が一対の固定ピン（４６）を包含し、これらの各固定ピン（４６）が、前記空気コンパートメント出口アセンブリ（１３４Ａ）の前記一対の対向した側部分（１４４Ａ，１４４Ｂ）の各々にそれぞれ設けられている貫通穴（４８）を通して挿入できて、前記通路部分（２４）の各側にそれぞれ設けられている係合穴（５０）に係合することができる空気コンパートメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
本発明は、ぐう角燃焼装置を備えている化石燃料燃焼炉の隅部風箱の空気コンパートメントに関し、より詳細には、このような空気コンパートメントのための出口アセンブリに関する。
【０００２】
多段燃焼法が、例えば微粉炭を燃焼せしめる炉のような化石燃料燃焼炉におけるＮＯｘの減少を改善させることは知られている。このような多段燃焼法は、炉の主バーナ領域（微粉炭のような燃料が噴射される領域である）内に導入する空気の量を減少すること、その代わりに主バーナ領域の上方に多量の空気を導入することを包含する。
【０００３】
多年にわたって、炉における化石燃料の燃焼の結果として生成されるＮＯｘの放出を制限するための必要性の問題を処理することに関し、幾つかの異なる解決法が従来技術において追求されて来ている。このような解決法の焦点は、化石燃料燃焼炉における使用に適している、いわゆる低ＮＯｘ燃焼装置を開発することになされている。１９９１年６月４日に登録されかつ本出願と同じ譲受人に譲渡されている「集合同心式ぐう角燃焼装置」と題する米国特許第５，０２０，４５４号は、このような低ＮＯｘ燃焼装置の一例を開示している。この米国特許第５，０２０，４５４号の教示によれば、風箱と、この風箱内に取付けられて、集合化した燃料を炉内に噴射し、これによって炉内に第１の富燃料領域を形成する第１の群の燃料ノズルと、風箱内に取付けられて、集合化した燃料を炉内に噴射し、これによって炉内に第２の富燃料領域を形成する第２の群の燃料ノズルと、風箱内に取付けられて、オフセット空気を炉内に噴射し、このオフセット空気が、同じく炉内に噴射された集合化燃料から離れて指向し、炉の壁に向かうようにするオフセット空気ノズルと、風箱内に取付けられて、密結合オーバファイア空気を炉内に噴射する密結合オーバファイア空気ノズルと、風箱内に取付けられて、分離オーバファイア空気を炉内に噴射する分離オーバファイア空気ノズルとを包含する集合同心式ぐう角燃焼装置が提供されている。
【０００４】
このような低ＮＯｘ燃焼装置の他の例が、１９９４年５月３１日に登録されかつ本出願と同じ譲受人に譲渡されている「統合低ＮＯｘぐう角燃焼装置」と題する米国特許第５，３１５，９３９号の要旨を形成している。この米国特許第５，３１５，９３９号の教示によれば、粉末化固体燃料供給手段と、火炎付着粉末化固体燃料ノズルチップと、同心燃料ノズルと、密結合オーバファイア空気ノズルと、多段の分離オーバファイア空気ノズルとを包含し、粉末化固体燃料燃焼炉と一緒に使用されたときには、炉からのＮＯｘ排出量を０．１５１  ｌｂ．／１０６  ＢＴＵ以下にまで制限し、更にまた、フライアッシュ中に含まれる炭素量を５％以下に維持すると共に、ＣＯの排出量を５０ｐｐｍ以下に維持することができる統合低ＮＯｘぐう角燃焼装置が提供されている。
【０００５】
上述したふたつの米国特許に開示されているぐう角燃焼炉の両者は、ぐう角燃焼炉におけるＮＯｘの生成を、富燃料の主バーナ領域より上方に導入される空気、すなわちオーバファイア空気の適正な制御によって最少にすることができるという知識を与えるものである。このような方法におけるオーバファイア空気の適正な制御とは、炉内の旋回火球の形成を支持すると共に主バーナ領域内の副化学量論状態を支持するような方法でオーバファイア空気を導入することと特徴付けられる。主バーナ領域内の副化学量論状態を支持することに関し、副化学量論（富燃料）状態の主バーナ領域内における燃料の滞留時間の増大がＮＯｘの減少を更に促進せしめることが認められている。
【０００６】
米国特許第５，６６２，４６４号は、炉と風箱との間に配設されている後部空気ポートを開示している。この後部空気ポートは複数の第１のルーバを有し、これらの第１のルーバは第１のルーバピボットロッドにより後部空気ポートの側部に回転可能に接続されている。そして、複数の第２のルーバが第１のルーバの下流に配設されて炉を閉じるようにする。これらの第２のルーバは、第２のルーバピボットロッドにより後部空気ポートの長手方向軸線に垂直をなして後部空気ポートの側部に接続されている。
【０００７】
第１及び第２のピボットロッドの軸線は、互いに垂直である。第１及び第２のルーバのそれぞれのベーンも、また、互いに垂直である。そして、空気ダンパが第１及び第２のルーバの上流に配設されている。この空気ダンパは、風箱から炉へと後部空気ポートを通る空気の流れを調節するのに用いることができる。
【０００８】
要するに、後部空気ポートは、風箱と炉との間に配設されている。そして、第１及び第２のルーバピボットロッドが第１及び第２のルーバをそれぞれ後部空気ポートに接続している。
【０００９】
多年にわたって、炉における化石燃料の燃焼の結果として生成されるＮＯｘの放出の減少を目標として、幾つかの異なる解決法が従来技術において開示されているけれども、いまだに、従来技術において、これらの異なる解決法の実施をどのように行って改善させるかの必要性が存在する。例えば、ぐう角燃焼炉の主バーナ領域の副化学量論状態における燃料の滞留時間を長くすることを促進するような方法でオーバファイア空気を導入すること、同様に、このような方法のオーバファイア空気の導入を達成するために必要なエネルギを最少にすることができるような解決法が必要であることが、いまだに、存在する。
【００１０】
【発明の概要】
本発明の目的は、ぐう角燃焼炉の主バーナ領域の副化学量論状態における燃料の滞留時間を長くすることを促進するような方法でオーバファイア空気を導入すること、同時に、このような方法のオーバファイア空気の導入を達成するために必要とされるエネルギを最少にすることができる、ぐう角燃焼炉の隅部風箱のための空気コンパートメントを提供することにある。
【００１１】
本発明によれば、このような空気コンパートメントは通路部分を包含し、この通路部分はそれを通して空気を空気送出しダクトから炉の開口に流す。前記通路部分は、前記空気送出しダクトに連通する入口端と前記炉の開口に連通する出口端とを備える長手方向区域を有する。また、前記通路部分は、前記長手方向区域を横切って大体平行六面体の横断面形状を有する。そして、前記通路部分は前記隅部風箱内に取付けられて、前記長手方向区域が水平面と平行である。
【００１２】
また、空気コンパートメントは出口アセンブリを包含する。この出口アセンブリは、前記通路部分の出口端で空気流れを案内する第１の空気流れ案内手段と、この第１の空気流れ案内手段を前記通路部分に関して枢動可能に取付け、これにより空気流れを前記通路部分から前記炉の開口を通して前記炉内に通過するのを案内する取付け手段とを包含する。
【００１３】
前記第１の空気流れ案内手段は、鋭角で前記水平面と交差する表面部分と、一対の対向した横縁部とを包含する。また、前記取付け手段は、一対の対向した側部分と、これらの対向した側部分の各々を前記通路部分の内部で前記通路部分の関連する側部に固定する手段とを包含し、前記第１の空気流れ案内手段が前記一対の対向した側部分間を延びて、前記第１の空気流れ案内手段の前記一対の対向した横縁部の各々が前記取付け手段の前記一対の対向した側部分の関連するひとつに枢動可能に取付けられている。更に、前記取付け手段と前記第１の空気流れ案内手段とは前記通路部分内に配設されて、前記第１の空気流れ案内手段の前縁が前記炉の開口の上流となっている。
【００１４】
更に、前記空気コンパートメント出口アセンブリは、前記第１の空気流れ案内手段よりも上の配列の第２の空気流れ案内手段と、前記水平面に関しての前記第１の空気流れ案内手段の方位を可動調節する手段とを有し、これにより、前記第１の空気流れ案内手段は、前記第１及び第２の空気流れ案内手段の長手方向同一広がり部分が互いにほぼ平行となる第１の位置と、前記第１及び第２の空気流れ案内手段の長手方向同一広がり部分が互いに平行とならない第２の位置との間を調節可能に移動できるようになっている。
【００１５】
本発明の好適な実施例によれば、前記取付け手段は相互接続部分を包含し、この相互接続部分が前記第１の空気流れ案内手段から垂直に間隔を置いて前記一対の対向する側部分に固定されている。
【００１６】
また、前記第２の空気流れ案内手段は一対の対向した横縁部を有し、これらの各横縁部が前記取付け手段の前記一対の対向した側部分の関連するひとつに固定されて、前記第２の空気流れ案内手段が前記第１の空気流れ案内手段よりも上の配列で前記取付け手段の前記一対の対向した側部分に固定されていると共にこれらの側部分間に延び、かつ前記第１及び第２の空気流れ案内手段の長手方向同一広がり部分が互いにほぼ平行である。
【００１７】
更に、前記第１の空気流れ案内手段の上向きに向いた表面部分は、所定の曲率半径を有する上流側長手方向区域と、この上流側長手方向区域の曲率半径と異なる所定の曲率半径を有する下流側長手方向区域とを包含する。
【００１８】
更に、前記空気コンパートメント出口アセンブリは一対の固定ピンを包含し、これらの各固定ピンが前記空気コンパートメント出口アセンブリの前記一対の対向した側部分にそれぞれ設けられた貫通穴を通して挿入できて、前記通路部分の各側部にそれぞれ設けられている係合穴と係合することができる。
【００１９】
【好適な実施例の詳細な説明】
図１〜図４に見られるように、本発明にしたがって、本発明の一実施例による改善した空気コンパートメントが化石燃料燃焼炉のぐう角燃焼装置のために設置されている。化石燃料燃焼炉はその中にバーナ領域を形成する複数の壁を有し、バーナ領域内では燃焼工程がぐう角燃焼装置によって持続されている。改善は、炉のひとつの風箱のひとつの空気コンパートメント、又は、所望するならば、複数の風箱の複数の空気コンパートメントに対してなされ、本発明の新規な空気コンパートメント出口アセンブリを具体化する改善した空気コンパートメントの一実施例について以下に詳細に説明する。
【００２０】
炉のぐう角燃焼装置は、好適には、同心式ぐう角燃焼装置と称されている型式のものである。この同心式ぐう角燃焼装置は、図１に符号１０によって総括的に示され、化石燃料燃焼炉１４のバーナ領域１２内において作動する。化石燃料燃焼炉１４は、微粉炭燃焼炉とすることができる。バーナ領域１２は、その中央を通して垂直に延びる長手方向軸線ＢＬを定める。
【００２１】
バーナ領域１２は４つの隅部を有し、これらの各隅部は隣接する他の隅部から実質的に等しい距離を置き、したがって、バーナ領域１２によって形成される燃焼室は実質的に正方形の横断面を有している。そして、燃焼室の４つの隅部には、第１の風箱１６Ａ、第２の風箱１６Ｂ、第３の風箱１６Ｃ及び第４の風箱１６Ｄが配設されている。第１の風箱１６Ａは、バーナ領域の長手方向軸線ＢＬに関して周方向に見ると、第２の風箱１６Ｂと第４の風箱１６Ｄとの間のほぼ周方向中間に配設され、その結果、第１の風箱１６Ａは第２の風箱１６Ｂ及び第４の風箱１６Ｄのそれぞれからほぼ等しい周方向間隔を置いている。第３の風箱１６Ｃは、周方向に見ると、第１の風箱１６Ａの側とは反対の第２の風箱１６Ｂ及び第４の風箱１６Ｄの側でこれら第２及び第４の風箱間のほぼ中間に配設され、その結果、第３の風箱１６Ｃは第２の風箱１６Ｂ及び第４の風箱１６Ｄのそれぞれからほぼ等しい周方向間隔を置いている。
【００２２】
第１の風箱１６Ａと第３の風箱１６Ｃとは、互いに対向して配置された関係の第１の対の対向配置の風箱を構成する（すなわち、この第１の対の風箱は長手方向軸線ＢＬを通過する対角線ＤＤ上に配設されている）。また、第２の風箱１６Ｂと第４の風箱１６Ｄとは、互いに対向して配置された関係の第２の対の対向配置の風箱を構成する。
【００２３】
各風箱１６Ａ〜１６Ｄは複数のコンパートメントを包含する。これらのコンパトメントは、第１の風箱１６Ａに関して以下に詳細に述べることにする。すなわち、第１の風箱１６Ａが４つの風箱の代表としてこのコンパートメントの説明目的のために選ばれ、他の風箱１６Ｂ、１６Ｃ及び１６Ｄはこの代表の第１の風箱１６Ａと構成及び作用が同一であることを理解すべきである。第１の風箱１６Ａは一連の下方コンパートメント１８（符号１８は図面には示されていないが、説明上使用するものとする）を包含し、これらの各下方コンパートメント１８はそれを通して燃料、空気又は燃料と空気の両方を導入するためのものであり、その結果、空気と燃料との２つの流体がこの一連の下方コンパートメントを通して燃焼室内に導入される。しかしながら、選択的に、風箱１６Ａ〜１６Ｄのひとつ又はそれ以上を、所望するならば、その一連の下方コンパートメントのみがバーナ領域１２内に燃料及び空気の選択した一方を導入するように構成することができることを理解されよう。一連の下方コンパートメント１８は、これらの下方コンパートメント１８が頂端部下方コンパートメント１８ＴＥと称するその最上方のコンパートメントからその最下方のコンパートメントまでの範囲において連続して一方が他方の下に配置されるような垂直配列でもって、炉１４の底部の半分高さＢＨを横切って延びている。
【００２４】
第１の風箱１６Ａは、更に、複数の燃料ノズル２０（符号２０は図面には示されていないが、説明上使用するものとする）を包含し、これらの各燃料ノズル２０は燃料を燃焼室内でぐう角燃焼させるために一連の下方コンパートメント１８の選択したひとつに適当に取付けられている。図２に見られるように、燃料ノズル２０のひとつ２０Ｆが、燃料ノズルを備えている型式の複数の下方コンパートメント１８を代表するコンパートメント内に取付けられた配置の状態で代表して示されており、この代表のコンパートメントは、以下、下方コンパートメント１８Ｆと称される。下方コンパートメント１８Ｆ内に配設された燃料ノズル２０Ｆ（燃料ノズル２０の代表として示されている）は、燃料及び一次空気を火球ＲＢに対して接線をなす方向で燃焼せしめる。火球ＲＢは、バーナ領域１２の長手方向のほぼまわりを回転又は旋回すると共に、バーナ領域１２内を上向きに流れる。
【００２５】
第１の風箱１６Ａは、更に、複数の空気ノズルを包含し、これらの各空気ノズルは一連の下方コンパートメント１８のうちで燃料ノズル２０が取付けられていない他のコンパートメントから二次空気を回転火球ＲＢに対して接線をなして燃焼室内に導入するためのものである。頂端部コンパートメント１８ＴＥは、二次空気を炉内に導入するようにしたひとつの下方コンパートメント１８であり、簡単に述べれば、このコンパートメント１８ＴＥは、本発明にしたがってＮＯｘの生成を最少にするような利益ある方法で二次空気をバーナ領域１２内に導入するように作動する。一群の下方コンパートメント１８内に取付けられている燃料ノズル２０の一次空気ノズル部分と他の群の下方コンパートメント１８内に取付けられている二次空気ノズルとの両方を通して集合して導入される空気は、燃料をバーナ領域１２内で完全に燃焼させるために必要な量よりも少ない量であり、その結果、一連の下方コンパートメント１８に関連するバーナ領域１２の部分は副化学量論燃焼状態と特徴付けられる。
【００２６】
炉１４は、追加的に、分離オーバファイア空気コンパートメント２２を包含し、この分離オーバファイア空気コンパートメント２２は、頂端部コンパートメント１８ＴＥから、任意の所定の対の２つの隣接する下方コンパートメント１８間の垂直間隔より大きい垂直間隔を置いて配設されている。分離オーバファイア空気コンパートメント２２は、後で詳細に述べるように、バーナ領域１２より上方の炉１４の上方領域内に空気を導入するように作動する。しかしながら、本発明の改善した空気コンパートメントは、分離オーバファイア空気コンパートメントを備えていない炉にもまた設置して作動せしめることができることを理解されよう。
【００２７】
次に、図３（頂端部下方コンパートメント１８ＴＥの拡大斜視図である）及び図４（頂端部下方コンパートメント１８ＴＥとこれに隣接する下方コンパートメント１８Ｆとの側面図である）を参照して、この頂端部下方コンパートメント１８ＴＥについて更に詳細に説明する。本発明の改善した空気コンパートメントは、隅部風箱の一連の下方空気コンパートメントの任意の適当なひとつ、又は複数のオーバファイア空気コンパートメントの任意の適当なひとつに設けることができる。例えば、この改善した空気コンパートメントは一連の下方コンパートメント１８の頂部近くのひとつ又はこの頂部の空気コンパートメント、例えば頂端部下方コンパートメント１８ＴＥ、又は，他の下方コンパートメントのひとつ又はそれ以上に設けることができる。
【００２８】
本発明の改善した空気コンパートメントを更に説明する目的のために、一連の空気コンパートメントの代表としての頂端部下方コンパートメント１８ＴＥが、本発明の改善した空気コンパートメントとして述べられる。頂端部下方コンパートメント１８ＴＥは通路部分２４を包含し、この通路部分２４はそれを通して二次空気を空気送出しダクト２６から炉１４の開口２８に流すものである。通路部分２４は、空気送出しダクト２６に連通する入口端３０と、炉の開口２８に連通する出口端３２とを備える長手方向区域を有する。頂端部下方コンパートメント１８ＴＥの通路部分２４は、その長手方向区域を横切って大体平行六面体の横断面形状を有すると共に、第１の風箱１６Ａ内に取付けられてその長手方向区域が水平面ＨＰと平行である。
【００２９】
頂端部下方コンパートメント１８ＴＥは、また、空気コンパートメント出口アセンブリ３４を有し、この空気コンパートメント出口アセンブリ３４は、通路部分の出口端で空気流れを案内する第１の手段を有し、この第１の空気流れ案内手段は第１のベーン３６の形であり、この第１のベーン３６は水平面ＨＰと鋭角ＡＣ（作図上、鋭角ＡＣは後述する第３のベーン６６との関係で示されている）で交差する表面部分３８を有する。第１のベーン３６は、また、一対の対向した横縁部４０Ａ，４０Ｂを有する。空気コンパートメント出口アセンブリ３４は、また、第１の空気流れ案内手段を通路部分２４に関して取付けるための手段を包含し、これにより、空気流れが通路部分２４から炉の開口２８を通して炉１４内に通過するのを案内する。この取付け手段は、本発明の好適な実施例において、好適には、一対の対向した側部分４４Ａ，４４Ｂを有する取付けフレーム４２の形であり、これらの側部分４４Ａ，４４Ｂには第１のベーン３６が溶接又は他の固定手段により固定される。取付け手段は、また、取付けフレーム４２の一対の対向した側部分４４Ａ，４４Ｂの各々を通路部分２４の内部で通路部分２４の関連する側に固定する手段を有する。この固定手段は、好適には、一対の固定ピン４６を包含し、これらの各固定ピン４６は、取付けフレーム４２の一対の対向した側部分４４Ａ，４４Ｂのひとつにそれぞれ設けられている貫通穴４８を通して挿入できて、通路部分２４の各側にそれぞれ設けられている係合穴５０に係合することができる。
【００３０】
第１のベーン３６は、したがって、一対の対向した側部分４４Ａ，４４Ｂ間に延びて、ベーン３６の各横縁部４０Ａ、４０Ｂが取付けフレーム４２の一対の対向した側部分４４Ａ，４４Ｂの関連するひとつに固定される。取付けフレーム４２と第１のベーン３６とは通路部分２４内に配設されて、第１のベーン３６の前縁５２が炉の開口２８の上流となっている。この前縁５２は、好適には、圧力損失を減少するのを促進するように面取りされている。
【００３１】
取付けフレーム４２は、また、相互接続部分５４を包含し、この相互接続部分５４は第１のベーン３６の下に垂直間隔を置いて一対の対向した側部分４４Ａ，４４Ｂに固定されていると共にこれらの側部分４４Ａ，４４Ｂ間を横切って延びている。取付けフレーム４２は、好適には、一対の対向した側部分４４Ａ，４４Ｂにより形成されている一対の対向した平行側部と、相互接続部分５４と一対の対向した側部分４４Ａ，４４Ｂに固定されていると共にこれらの側部分４４Ａ，４４Ｂ間を相互接続部分５４と平行にして横切って延びている他の相互接続部分とにより形成されている他の一対の対向した平行側部とを有する平行六面体の横断面形状を有する形状とされる。
【００３２】
空気コンパートメント出口アセンブリ３４は、更に、一対の対向した横縁部５８Ａ，５８Ｂを有する第２のベーン５６の形の第２の空気流れ案内手段を包含し、各横縁部５８Ａ，５８Ｂは取付けフレーム４２の一対の対向した側部分４４Ａ，４４Ｂの関連するひとつに固定されて、第１のベーン３６と第２のベーン５６との長手方向同一広がり部分が互いにほぼ平行となるように、第２のベーン５６が第１のベーン３６の上方に同じ形状配列で取付けフレーム４２の一対の対向した側部分４４Ａ，４４Ｂに固定されていると共にこれらの側部分４４Ａ，４４Ｂ間に延びている。第１のベーン３６の上向きに向いた表面部分は、所定の曲率半径を有する上流側長手方向区域６２Ａと、この上流側長手方向区域６２Ａの曲率半径と異なる所定の曲率半径を有する下流側長手方向区域６２Ｂとを包含する。
【００３３】
複数のリブ６４の形の支持手段が、好適には、第１のベーン３６と第２のベーン５６との間を垂直に延びていると共に、これらのベーン３６，５６に固定されている。空気コンパートメント出口アセンブリ３４は、追加的に、図３及び図４に示されている頂端部空気コンパートメントの変形例として、第１のベーン３６より下で取付けフレーム４２に固定されている第３のベーン６６を包含し、この第３のベーン６６は第１のベーン３６と同じ形状配列で延びて、第１のベーン３６と第３のベーン６６との長手方向同一広がり部分が互いにほぼ平行とされる。
【００３４】
図５及び図６には、ぐう角燃焼装置を備えている化石燃料燃焼炉の隅部風箱のための本発明による頂端部空気コンパートメントの他の実施例が示されている。この他の実施例による頂端部空気コンパートメントは図１〜図４に関して述べた頂端部空気コンパートメントの一実施例における通路部分と同一の通路部分（図示せず）を包含し、この他の実施例による頂端部空気コンパートメントの構成部品は上記一実施例における同様な構成部品の参照符号と一致する参照符号に百（“１００”）の位を付けて以下に示されている。図５及び図６に示される他の実施例による頂端部空気コンパートメントは符号１３４によって総括的に示されている空気コンパートメント出口アセンブリを包含し、この空気コンパートメント出口アセンブリ１３４は、次の点を除いては図１〜図４に関して述べた上記一実施例による頂端部空気コンパートメントの出口アセンブリ３４と同一に構成されている。すなわち、上記一実施例による頂端部空気コンパートメントの固定して取付けた第１のベーン３６の代りに、この空気コンパートメント出口アセンブリ１３４は、第１のベーン１３６と水平面ＨＰ（図３参照）とにより限定される角度ＡＣ（図３参照）を変えるために第１の空気流れ案内手段の方位を可動調節する手段を包含する。すなわち、第１のベーン１３６は、上記一実施例による頂端部空気コンパートメントの第１のベーン３６と異なり、図７に符号１４２によって総括的に示されている取付けフレームの一対の対向した側部分１４４Ａ，１４４Ｂに溶接又は固定されていない。これに代えて、ピボットピン１６８が第１のベーン１３６の一対の対向した横縁部１４０Ａ，１４０Ｂの各関連するひとつに固定して取付けられている。各ピボットピンは、取付けフレーム１４２の側部分１４４Ａ，１４４Ｂの関連するひとつの係合穴１７０に回転可能に受け入れられて、第１のベーン１３６が、取付けフレーム１４２が固定されている、上記他の実施例による頂端部空気コンパートメントの通路部分の長手方向区域を横切って水平回転軸線ＲＡのまわりを回転可能である。リンケージサブアセンブリ１７２は、互いに移動可能に接続された複数のリンクアームを包含する。これらリンクアームのひとつは、回転軸線ＲＡまわりにおける水平面ＨＰ（図３参照）に関しての第１のベーン１３６の方位を制御調節するために、調節制御ユニット１７４に移動可能に接続されている。
【００３５】
第１のベーン１３６と水平面ＨＰ（図３参照）との交差により限定された角度ＡＣ（図３参照）は、これにより、調節制御ユニット１７４によるリンケージサブアセンブリ１７２の制御移動によって可変的に調節可能である。この角度ＡＣは、５度よりも少ない値から４５度よりも大きい値までの範囲とすることができる。したがって、リンケージサブアセンブリ１７２と調節制御ユニット１７４との形の可動調節手段は、第１のベーン１３６を、第１のベーン１３６と第２のベーン１５６との長手方向同一広がり部分が互いにほぼ平行となる第１の位置と、第１のベーン１３６と第２のベーン１５６との長手方向同一広がり部分が互いに平行とはならない第２の位置との間を調節可能に移動させるように作動する。図５及び図６に示される頂端部空気コンパートメントの他の実施例において、第１のベーン１３６の上の第２のベーン１５６と第１のベーン１３６の下の第３のベーン１６６とは、これらの各ベーンを取付けフレーム１４２の側部分１４４Ａ，１４４Ｂに例えば溶接することにより、取付けフレーム１４２に移動不可能に、すなわち固定して取付けられている。
【００３６】
次に図７を参照するに、この図７は図５及び図６に関して述べた頂端部空気コンパートメントの他の実施例の出口アセンブリ１３４の変形例の斜視図である。出口アセンブリのこの変形例において、出口アセンブリは、以後、出口アセンブリ１３４Ａとして示されている。３つのベーン、すなわち、第１のベーン１３６、第２のベーン１５６及び第３のベーン１６６の各々の上向きに向いた表面部分１６０はそれぞれ一定の曲率半径を有し、更に、これら各ベーンのそれぞれの曲率半径ＲＶは各ベーンの全体にわたって同一の値で設定されている。換言すれば、各ベーンの上流側長手方向区域１６２Ａはその下流側長手方向区域１６２Ｂと同じ所定の曲率半径ＲＶを有する。第１のベーン１３６は、ベーンを越える空気流れの方向に見て、所定の長さＶＬ（作図上、第２のベーン１５６に関して示されている）を有する。また、この変形例において、第１のベーン１３６は取付け位置１７６でフレーム１４２に取付けられて、空気流れ方向における第１のベーンの前縁１７８から取付け位置１７６の垂直中心線１８０までの長さ方向距離は、所定のベーン長さＶＬの３分の１（１／３）に等しい値よりも大きくない。好適には、取付け位置の垂直中心線１８０までの第１のベーン１３６の前縁１７８の長さ方向間隔は、所定のベーン長さＶＬの１０分の１（１／１０）よりも小さい値である。
【００３７】
追加的に、図７に示される出口アセンブリ１３４Ａの変形例において、少なくとも第１のベーン１３６は好適には“薄い”又は“エアフォイル”形状に形成され、この形状は第１のベーン１３６の厚さＶＴ（作図上、第２のベーン１５６に関して示されている）が非常に小さい、すなわち、そのベーン長さよりも非常に小さい形状として理解されよう。この形状は、流れ空気が空気コンパートメントの通路部分を出るときに生ずる圧力損失の減少を促進することにより、ベーンまわりの空気流れの速度の維持及びそれどころか加速を容易にする。同様に、他のベーンの前縁に加えて、第１のベーン１３６の前縁１７８は、好適には、圧力損失の減少を促進するように面取りされている。このような“薄い”又は“エアフォイル”形状の特徴と、第１のベーン１３６及び他のベーンの面取りした前縁の特徴とを有する出口アセンブリ１３４Ａの全体構成は、出口アセンブリ１３４Ａが設けられている空気コンパートメントが、オーバファイア空気を次のような方法で、すなわち、炉の主バーナ領域の副化学量論状態における燃料の滞留時間を長くすることを促進し、同時に、所定のファン出力のために空気コンパートメントを通して導入するオーバファイア空気の量を最大にするために空気流れの圧力損失をかなり減少することによりオーバファイア空気を導入するために必要とされるエネルギを最少にするような方法で、導入することを可能にする。
【００３８】
したがって、本発明によれば、炉の主バーナ領域の副化学量論状態における燃料の滞留時間を長くすることを促進するような方法でのオーバファイア空気の導入を可能にし、同時に、このような方法のオーバファイア空気の導入を達成するのに必要なエネルギを最少にする、ぐう角燃焼炉の隅部風箱の空気コンパートメントが提供される。例えば、本発明の空気コンパートメントは、本発明の空気コンパートメントより下のコンパートメント内の燃料ノズルにより燃料が炉の主バーナ領域内に導入される方向から離れる方向にオーバファイア空気を導入するように構成することができ、これにより、主バーナ領域の副化学量論状態における燃料の滞留時間を長くすることを促進し、同時に所定のファン出力のために導入されるオーバファイア空気の量を最大にするために空気流れの圧力損失をかなり減少せしめる構成によってオーバファイア空気を導入するために必要とされるエネルギを最少にすることができる。
【００３９】
以上本発明の幾つかの実施例を詳述してきたけれども、その変形（その幾つかはすでに説明されている）がこの分野の当業者にとって容易になし得ることを理解すべきである。したがって、特許請求の範囲は、前述した変形例に加え、本発明の精神及び範囲内の他のすべての変形例を含むものとされている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ぐう角燃焼装置を備えていると共に本発明の一実施例による隅部風箱の空気コンパートメントを有している化石燃料燃焼炉の概略斜視図である。
【図２】  図１に示されている化石燃料燃焼炉の４つの隅部風箱のうちのひとつの拡大斜視図であって、本発明の一実施例による隅部風箱の空気コンパートメントを示す。
【図３】  図１及び図２に示されている本発明の一実施例による隅部風箱の空気コンパートメントを示す拡大斜視図である。
【図４】  図１〜図３に示されている本発明の一実施例による隅部風箱の空気コンパートメントを、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って一部を垂直断面にして示す側面図である。
【図５】  ぐう角燃焼装置を備えている化石燃料燃焼炉に設置可能な、本発明の他の実施例による隅部風箱の空気コンパートメントの概略斜視図である。
【図６】  図５に示されている本発明の他の実施例による隅部風箱の空気コンパートメントの側面図である。
【図７】  図５及び図６に示されている本発明の他の実施例による隅部風箱の空気コンパートメントの変形例の概略斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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