(57)【要約】【課題】耐久性の高いバーナを提供することを目的とする。【解決手段】燃焼炉の炉壁に形成された開口部１１を貫通して設置されたバーナ本体５と、内部を流通する冷却媒体によってバーナ本体５を冷却する冷却管７とを備えたバーナ３である。冷却管７は、バーナ本体５の炉内側の先端５ａから炉壁側に向けて、バーナ本体５の周囲に接した状態でバーナ本体５を取り囲むように設けられた第１冷却管７ａと、開口部１１の近傍から炉外側にかけて、第１冷却管７ａとともにバーナ本体５を取り囲むように設けられ、かつバーナ本体５の中心軸線Ｃからの距離ｒ２が第１冷却管７ａよりも大きくなるように設けられた第２冷却管７ｂとを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼炉の炉壁に形成された開口部を貫通して設置されたバーナ本体と、
内部を流通する冷却媒体によって前記バーナ本体を冷却する冷却管と、
を備えたバーナにおいて、
前記冷却管は、
前記バーナ本体の炉内側の先端から前記炉壁側に向けて、該バーナ本体の周囲に接した状態で該バーナ本体を取り囲むように設けられた第１冷却管と、
前記開口部の近傍から炉外側にかけて、前記第１冷却管とともに前記バーナ本体を取り囲むように設けられ、かつ前記バーナ本体の中心軸線からの距離が前記第１冷却管よりも大きくなるように設けられた第２冷却管と、
を備えていることを特徴とするバーナ。
【請求項２】
前記第１冷却管は、前記バーナ本体に対して位置決めされた状態で設置され、
前記第２冷却管は、前記炉壁側に対して位置決めされた状態で設置されることを特徴とする請求項１に記載のバーナ。
【請求項３】
前記第１冷却管は、設置後に、前記バーナ本体に対して炉内側に向けて取り外し可能とされていることを特徴とする請求項２に記載のバーナ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載されたバーナを備えていることを特徴とする燃焼炉。
【請求項５】
燃焼炉の炉壁に形成された開口部を貫通して設置されたバーナ本体と、
内部を流通する冷却媒体によって前記バーナ本体を冷却する冷却管と、
を備えたバーナにおいて、
前記冷却管は、
前記バーナ本体の炉内側の先端から前記炉壁側に向けて、該バーナ本体の周囲に接した状態で該バーナ本体を取り囲むように設けられた第１冷却管と、
前記開口部の近傍から炉外側にかけて、前記第１冷却管とともに前記バーナ本体を取り囲むように設けられ、かつ前記バーナ本体の中心軸線からの距離が前記第１冷却管よりも大きくなるように設けられた第２冷却管と、
を備えているバーナの組立方法であって、
前記第１冷却管を、前記バーナ本体に対して位置決めされた状態で設置し、
前記第２冷却管を、前記炉壁側に対して位置決めされた状態で設置することを特徴とするバーナの組立方法。
【請求項６】
燃焼炉の炉壁に形成された開口部を貫通して設置されたバーナ本体と、
内部を流通する冷却媒体によって前記バーナ本体を冷却する冷却管と、
を備えたバーナにおいて、
前記冷却管は、
前記バーナ本体の炉内側の先端から前記炉壁側に向けて、該バーナ本体の周囲に接した状態で該バーナ本体を取り囲むように設けられた第１冷却管と、
前記開口部の近傍から炉外側にかけて、前記第１冷却管とともに前記バーナ本体を取り囲むように設けられ、かつ前記バーナ本体の中心軸線からの距離が前記第１冷却管よりも大きくなるように設けられた第２冷却管と、
を備えているバーナの補修方法であって、
前記第１冷却管を、前記バーナ本体に対して炉内側に向けて取り外すことを特徴とするバーナの補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば炭素含有燃料をガス化するガス化装置（より具体的には石炭をガス化する石炭ガス化装置）等の燃焼炉に用いられるバーナに関し、さらにはこのバーナを用いた燃焼炉ならびにバーナの組立方法およびバーナの補修方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石炭ガス化装置のバーナとしては、下記特許文献１に記載されたものが知られている。バーナは、燃料炉内に挿入されて大きな熱負荷を受けるため、冷却水が流れる冷却管によって取り囲まれた構造となっている。図７には、特許文献１の図１に対応する図が示されている。同図に示されているように、バーナは、その先端が炉内１０２内に位置する状態で設置されている。バーナ二次管１０４の周囲には、バーナ冷却水管１０９が巻回されている。このバーナ冷却水管１０９は、バーナ二次管１０４の周囲に接した状態で設置され、バーナ二次管１０４の先端から炉外側まで設けられている。
バーナが挿通される開口部は、同図に示されているように、鉛直方向に並ぶ複数の炉壁管１０１を部分的に曲成して形成されるようになっている。図８には、この開口部を炉内側から見た図が示されており、この図から分かるように、炉壁管１０１の一部を押し広げて開口部１０３が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２８１４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図８に示した開口部１０３は、炉壁管１０１を部分的に曲成させて塑性変形させることによって形成するので、厳密な精度管理ができない。したがって、炉壁に形成した開口部とバーナとの間には隙間が不可避的に生じてしまう。また、開口部とバーナとの間の隙間からは、炉内の火炎による輻射やスラグが隙間を介して炉外へと漏洩し易くなる。これに対して、図７に示した従来構造では、耐火材１０８を充填したシールボックス１０７によって輻射やスラグの漏洩を防ぐ構造になっている。
しかし、たとえ耐火材１０８が配置されているとはいえ、輻射やスラグによる損傷は徐々にではあるが進行すると考えられ、更なる耐久性の向上が望まれる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、耐久性の高いバーナおよび燃焼炉ならびにバーナの組立方法およびバーナの補修方法を提供することを目的とする。
また、高い耐久性を有しつつ位置精度良くバーナを取り付けることができるバーナおよび燃焼炉ならびにバーナの組立方法を提供することを目的とする。
また、高い耐久性を有しつつ劣化が早い冷却管の交換が容易とされたバーナおよび燃焼炉ならびにバーナの組立方法およびバーナの補修方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のバーナおよび燃焼炉ならびにバーナの組立方法およびバーナの補修方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるバーナは、燃焼炉の炉壁に形成された開口部を貫通して設置されたバーナ本体と、内部を流通する冷却媒体によって前記バーナ本体を冷却する冷却管と、を備えたバーナにおいて、前記冷却管は、前記バーナ本体の炉内側の先端から前記炉壁側に向けて、該バーナ本体の周囲に接した状態で該バーナ本体を取り囲むように設けられた第１冷却管と、前記開口部の近傍から炉外側にかけて、前記第１冷却管とともに前記バーナ本体を取り囲むように設けられ、かつ前記バーナ本体の中心軸線からの距離が前記第１冷却管よりも大きくなるように設けられた第２冷却管とを備えている。
【０００７】
第２冷却管の設置位置を、バーナ本体の中心軸線からの距離が第１冷却管よりも大きくなるように設けることにより、第２冷却管を開口部に投影した場合、第２冷却管によって開口部を塞ぐように位置させることができる。これにより、第２冷却管と開口部との隙間を介して炉内側から炉外を直接見込むことができる領域を小さく又は無くすことができ、炉内の火炎による輻射やスラグが隙間から炉外側に漏洩することを可及的に防止することができる。
第１冷却管と第２冷却管とは、それぞれ別の管としても良く、又は、共通の一連の管としても良い。また、第１冷却管と第２冷却管とを別の管とした場合でも、設置後に接続して連通させる構成としても良い。
第２冷却管は、例えば、開口部の近傍から炉外側に行くにしたがいバーナ本体の中心軸線からの距離が順次大きくなるように末広がりとなった略円錐台形状となるように設けられる。
なお、「バーナ本体の中心軸線からの距離」とは、バーナ本体の中心軸線からの最短距離を意味し、具体的にはバーナ本体の中心軸線に直交する面内において計測した中心軸線から距離を意味する。
また、第１冷却管がバーナ本体の周囲に接するとは、熱的に接することを意味し、厳密な意味でバーナ本体と第１冷却管が直接的に接していることのみを意味しているのではなく、例えば接続時に用いられるろう材が介在していても良いことをも含む意味である。
【０００８】
さらに、本発明のバーナでは、前記第１冷却管は、前記バーナ本体に対して位置決めされた状態で設置され、前記第２冷却管は、前記炉壁側に対して位置決めされた状態で設置されることを特徴とする。
【０００９】
バーナ本体の先端位置は、炉内の燃焼状態を決定する重要な因子となる。第１冷却管は、設置時にバーナ本体に対して位置決めされているため、バーナ本体の設置とともにその位置が決まるようになっている。一方、第２冷却管は、バーナ本体ではなく炉壁側に対して位置決めされた状態で設置されるようになっており、バーナ本体の設置位置による影響を受けないようになっている。これにより、第２冷却管の設置位置を炉壁に形成された開口部に対して独立に決定することができ、第２冷却管と開口部との隙間を精度良く管理することができる。
なお、本発明の場合、第１冷却管と第２冷却管とは、それぞれ別の管とされ、設置後に互いに接続して共通の冷却媒体系統として直列に冷却媒体を流すこととしても良いし、それぞれを独立した冷却媒体系統に接続して並行して冷却媒体を流すこととしても良い。
【００１０】
さらに、本発明のバーナでは、前記第１冷却管は、設置後に、前記バーナ本体に対して炉内側に向けて取り外し可能とされていることを特徴とする。
【００１１】
第１冷却管を設置後に取り外し可能とすることとした。これにより、炉内に設置されて熱負荷が高く劣化が早い第１冷却管のみを取り外すことができる。また、バーナ本体に対して取り外すことができるので、バーナ本体を取り外す工程が不要となり、第１冷却管の交換時間を大幅に短縮することができる。また、第１冷却管を炉内側に向けて取り外し可能としているので、炉内側からアクセスして引き抜くだけで済み、炉外側に設置されている例えばシールボックスや配管等を取り外す必要がなくなり、極めて簡便に第１冷却管の交換作業を行うことができる。
また、第２冷却管は、第２冷却管を開口部に投影した場合、第２冷却管によって開口部を塞ぐように設置されているので、開口部から炉内側に取り出すことが困難となっている。また、第２冷却管は第１冷却管のように炉内に設置されていないので熱負荷が低く第１冷却管ほど交換頻度が多くない。そこで、本発明では、第１冷却管のみを取り外す一方で、第２冷却管を取り外さずに残しておくことができる。
【００１２】
また、本発明の燃焼炉は、上記のいずれかに記載されたバーナを備えていることを特徴とする。
【００１３】
上記のバーナを備えているので、炉内の火炎による輻射やスラグが開口部から炉外側に漏洩することを可及的に防止することができる燃焼炉を提供することができる。
また、第２冷却管の設置位置を炉壁に形成された開口部に対して独立に決定することができ、第２冷却管と開口部との隙間を精度良く決定することができる燃焼炉を提供することができる。
また、バーナ本体に対して第１冷却管を取り外すことにより、第１冷却管の交換作業が簡便とされた燃焼炉を提供することができる。
なお、燃焼炉としては、例えば炭素含有燃料をガス化するガス化装置（さらに好ましくは石炭をガス化する石炭ガス化装置）とされ、この場合には上記のバーナはコンバスタ用バーナとして採用されることが好ましい。
【００１４】
また、本発明のバーナの組立方法は、燃焼炉の炉壁に形成された開口部を貫通して設置されたバーナ本体と、内部を流通する冷却媒体によって前記バーナ本体を冷却する冷却管とを備えたバーナにおいて、前記冷却管は、前記バーナ本体の炉内側の先端から前記炉壁側に向けて、該バーナ本体の周囲に接した状態で該バーナ本体を取り囲むように設けられた第１冷却管と、前記開口部の近傍から炉外側にかけて、前記第１冷却管とともに前記バーナ本体を取り囲むように設けられ、かつ前記バーナ本体の中心軸線からの距離が前記第１冷却管よりも大きくなるように設けられた第２冷却管とを備えているバーナの組立方法であって、前記第１冷却管を、前記バーナ本体に対して位置決めされた状態で設置し、前記第２冷却管を、前記炉壁側に対して位置決めされた状態で設置することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のバーナの補修方法は、燃焼炉の炉壁に形成された開口部を貫通して設置されたバーナ本体と、内部を流通する冷却媒体によって前記バーナ本体を冷却する冷却管とを備えたバーナにおいて、前記冷却管は、前記バーナ本体の炉内側の先端から前記炉壁側に向けて、該バーナ本体の周囲に接した状態で該バーナ本体を取り囲むように設けられた第１冷却管と、前記開口部の近傍から炉外側にかけて、前記第１冷却管とともに前記バーナ本体を取り囲むように設けられ、かつ前記バーナ本体の中心軸線からの距離が前記第１冷却管よりも大きくなるように設けられた第２冷却管とを備えているバーナの補修方法であって、前記第１冷却管を、前記バーナ本体に対して炉内側に向けて取り外すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
第２冷却管の設置位置を、バーナ本体の中心軸線からの距離が第１冷却管よりも大きくなるように設けることにより、第２冷却管を開口部に投影した場合、第２冷却管によって開口部を塞ぐように位置させることとしたので、第２冷却管と開口部との隙間を介して炉内側から炉外を直接見込むことができる領域を小さく又は無くすことができ、炉内の火炎による輻射やスラグが隙間から炉外側に漏洩することを可及的に防止することができる。
第１冷却管を設置時にバーナ本体に対して位置決めする一方で、第２冷却管をバーナ本体ではなく炉壁側に対して位置決めすることとしたので、第２冷却管の設置位置を開口部に対してバーナ本体とは別に独立に決定することができ、隙間を精度良く管理することができる。
第１冷却管を設置後にバーナ本体から取り外し可能とすることとしたので、炉内に設置されて熱負荷が高く劣化が早い第１冷却管をバーナ本体とは別に取り外すことができ、簡便に第１冷却管の交換をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る石炭ガス化炉のコンバスタに設けたバーナ周りの構造を示した縦断面図である。
【図２】図１のバーナ本体の中心軸線を含む面で切断した横断面図である。
【図３】図１及び図２のバーナを炉内側から見込んだ状態を示した図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る石炭ガス化炉のコンバスタに設けたバーナ周りの構造を示した縦断面図である。
【図５】図４のバーナ本体の中心軸線を含む面で切断した横断面図である。
【図６】図４のバーナの第１冷却管を取り外す工程が示された側断面図である。
【図７】従来のバーナを示した側断面図である。
【図８】図７のバーナを炉内側から見込んだ状態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１乃至図３を用いて説明する。
図１には、石炭ガス化炉（燃焼炉）のコンバスタ１に用いられるバーナ３周りの構造が示されている。石炭ガス化炉は、図示しない石炭粉砕機によって微粉化された微粉炭を部分燃焼させて可燃性ガスを得るものである。コンバスタ１は、微粉炭を燃焼させることによって燃焼熱を生成し、下流側に位置するリダクタ（図示せず）におけるガス化反応に必要な熱量やスラグを溶融させるための熱量を供給するものである。
【００１９】
バーナ３は、コンバスタ１の周囲に複数設けられており、図１にはそのうちの１つのバーナ３が示されている。バーナ３は、炉壁に形成された開口部１１に挿通されている。炉壁は、図２及び図３に示されているように、上下方向に延在して平行に設けられた複数の炉壁管９と、隣り合う炉壁管９同士を接続する接続壁１０とから構成されている。炉壁管９内には冷却水が流れるようになっている。炉壁に形成される開口部１１は、炉壁管９の一部を曲成することによって形成されている。具体的には、開口部１１に相当する位置の炉壁管９の一部分を炉外側にかつ側方に曲成させる。隣り合う炉壁管９も順次曲成させることにより、図３に示したような開口部１１が形成される。図１には炉外側に曲成された炉壁管９が示されており、図２には側方に曲成された炉壁管９が示されている。
【００２０】
バーナ３は、炉外から炉内にわたって配置されるバーナ本体５と、このバーナ本体５の周りに巻回された冷却管７とを備えている。
バーナ本体５内には、微粉炭や空気（一次空気や二次空気）が流通するようになっており、バーナ本体５から供給された微粉炭および空気によって炉内にて火炎が形成されるようになっている。
【００２１】
冷却管７は、内部に冷却水（冷却媒体）が流通するようになっており、バーナ本体５の先端５ａ側に配置された第１冷却管７ａと、第１冷却管７ａよりもバーナ本体５の基端部側（図１において左側）に配置された第２冷却管７ｂとを備えている。
第１冷却管７ａは、伝熱性を得るためにバーナ本体５の外周面に接した状態でバーナ本体５を取り囲むように配置されている。第１冷却管７ａの設置領域Ａは、バーナ本体５の先端５ａから炉壁側にかけて、より具体的にはバーナ本体５の先端５ａから開口部１１近傍でかつ開口部１１よりも炉外側に入った位置にかけて設けられている。
【００２２】
第２冷却管７ｂは、第１冷却管７ａに対して連続的に接続されている。すなわち、第１冷却管７ａと第２冷却管７ｂとは、一連の連続した冷却管７とされている。第２冷却管７ｂは、バーナ本体５の中心軸線Ｃからの距離ｒ２が、中心軸線Ｃから第１冷却管７ａまでの距離ｒ１よりも大きくなるように設けられている。ここで、距離ｒ１，ｒ２は、中心軸線Ｃからの最短距離を意味し、具体的には中心軸線Ｃに直交する面内にて計測した距離すなわち半径を意味する。
そして、第２冷却管７ｂは、開口部１１の近傍から炉外側に行くにしたがいバーナ本体５の中心軸線Ｃからの距離ｒ２が順次大きくなるように末広がりとなった略円錐台形状となるように設けられている。このような末広がり形状とすることにより、第２冷却管７ｂを開口部１１に投影した場合、図３に示されているように、第２冷却管７ｂによって開口部１１を塞ぐように位置させることができる。これにより、第１冷却管７ａと開口部１１との隙間を介して炉内側から炉外を直接見込むことができる領域を小さく又は無くすことができる。
第２冷却管７ｂの設置領域Ｂは、開口部１１の近傍から炉外側にわたって、より具体的には開口部１１近傍でかつ開口部１１よりも炉外側に入った位置からさらに炉外側にわたって設けられている。
【００２３】
炉外側には、炉壁管９によって形成された開口部１１を覆うようにシールボックス１３が設けられている。シールボックス１３は例えばステンレス製とされている。シールボックス１３内には、耐火材１５が充填されている。耐火材１５としては、アルミナやＳｉＣが好適に用いられる。
これらシールボックス１３及び耐火材１５により、加圧された炉内の圧力を維持するとともに、バーナ３と開口部１１との隙間から炉外へと不可避的に漏出する輻射やスラグが更に外部へと漏出しないようになっている。
【００２４】
上記構成によるバーナ３は、以下のように使用される。
図示しない供給源から微粉炭および空気がバーナ本体５内に供給され、バーナ本体５内で所定の空気比にて調整され混合された混合気がバーナ本体５の先端から噴出される。バーナ本体５から噴出された混合気は、炉内にて、既に形成されている燃料領域に投入され、所望の燃焼状態が維持される。
炉内に形成された火炎による燃焼熱からバーナ本体５を保護するため、冷却管７内に冷却水が流される。冷却水は図示しない冷却水源から供給され、バーナ本体５の先端５ａの第１冷却管７ａから第２冷却管７ｂへと流され、第２冷却管７ｂから外部へと流出される。
【００２５】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
第２冷却管７ｂの設置位置を、バーナ本体５の中心軸線Ｃからの距離ｒ２が、中心軸線Ｃから第１冷却管７ａの距離ｒ１よりも大きくなるように設けることにより、第２冷却管７ｂを開口部１１に投影した場合、第２冷却管７ｂによって開口部１１を塞ぐように位置させることができる（図３参照）。これにより、第２冷却管７ｂと開口部１１との隙間を介して炉内側から炉外を直接見込むことができる領域を小さく又は無くすことができ、炉内の火炎による輻射やスラグが隙間から炉外側に漏洩することを可及的に防止することができる。
特に、第１冷却管７ａと開口部との間に隙間Ｓ（図１参照）が形成されていても、第２冷却管７ｂによって炉内から炉外を直接見込む領域を無くすことができるので、輻射やスラグがシールボックス１１内に直接流入することを防ぐことができる。これは、図７及び図８を用いて示した従来技術のように、本実施形態のような末広がり形状とされた第２冷却管７ｂがなく、隙間を介してシールボックス内を炉内側から直接見込むことができるようになっている場合に比べて顕著な効果を奏する。
【００２６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図４乃至図６を用いて説明する。
本実施形態は、第１実施形態に対して、第１冷却管７ａ及び第２冷却管７ｂの配置や構成等が相違する。それ以外の共通する構成については同一の符号を付しその説明を省略する。
【００２７】
本実施形態の第１冷却管７ａは、バーナ本体５に対して固定されて位置決めされている。一方、第２冷却管７ｂは、バーナ本体５に対して直接固定されておらず、炉壁側、具体的にはシールボックスに対して固定されている。ただし、第１冷却管７ａと第２冷却管７ｂとは連通した状態で直列に取り付けられている。すなわち、第２冷却管７ｂは、第１冷却管７ａを介してバーナ本体５に対して間接的に固定されているが、直接固定されているわけではない。なお、第１冷却管７ａと第２冷却管７ｂとを直列に接続せず、別々の冷却水源に接続して並列に構成しても良い。
冷却水は、第１冷却管７ａの先端側（図４において右側）まで導かれた後に、第１冷却管７ａ内を基端側（図４において左側）に向けて流れ、その後に第２冷却管７ｂの先端側（図４において右側）へと導かれて第２冷却管７ｂ内を流れた後に外部へと流出する。
【００２８】
図４及び図５に示すように、第１冷却管７ａは、伝熱性を得るためにバーナ本体５の外周面に接した状態でバーナ本体５を取り囲むように配置されている。第１冷却管７ａの設置領域Ａは、バーナ本体５の先端５ａから炉壁側にかけて、より具体的にはバーナ本体５の先端５ａから炉壁管９によって形成された開口部１１近傍でかつ開口部１１よりも炉外側に入った位置にかけて設けられている。
【００２９】
第２冷却管７ｂは、バーナ本体５の中心軸線Ｃからの距離ｒ２が、中心軸線Ｃから第１冷却管７ａまでの距離ｒ１よりも大きくなるように設けられている。具体的には、第２冷却管７ｂは、開口部１１の近傍から炉外側に行くにしたがいバーナ本体５の中心軸線Ｃからの距離ｒ２が順次大きくなるように末広がりとなった略円錐台形状となるように設けられている。このような末広がり形状とすることにより、第２冷却管７ｂを開口部１１に投影した場合、第２冷却管７ｂによって開口部１１を塞ぐように位置させることができる。これにより、第２冷却管７ｂと開口部１１との隙間を介して炉内側から炉外を直接見込むことができる領域を小さく又は無くすことができる。この点は、図３を用いて説明したように、第１実施形態とほぼ同様である。
【００３０】
ただし、本実施形態は、以下の点で第１実施形態と相違する。
本実施形態の第２冷却管７ｂの設置領域Ｂは、開口部１１と略同じ位置から炉外側にわたって設けられている。この点で、開口部１１から炉外側に入った位置から第２冷却管７ｂを設けている第１実施形態（図１参照）と相違する。すなわち、本実施形態の第２冷却管７ｂは、第１実施形態よりも炉内側にオフセットされた位置に設けられている。
また、本実施形態の第２冷却管７ｂは、バーナ本体５の中心軸線Ｃに直交する面内で見た場合に、第１冷却管７ａの外周側に位置している。すなわち、本実施形態の第２冷却管７ｂは、第１冷却管７ａの径方向外側に重ねられてオーバーラップした状態で設けられている。したがって、本実施形態の第２冷却管７ｂと開口部１１との隙間Ｓ’（図４及び図５参照）は、第１実施形態の隙間Ｓ（図１及び図２参照）に比べて小さくなっている。これにより、本実施形態では、隙間Ｓ’から流入するおそれのある輻射やスラグを大きく減じることができる。
【００３１】
次に、本実施形態のバーナ３の組立方法について説明する。
先ず、新たにバーナ３を取り付ける場合には、第１冷却管７ａが固定されて位置決めされて一体となったバーナ本体５を炉壁に形成した開口部１１へと挿入する。そして、バーナ本体５の先端５ａの炉内への突出量Ｔが所望値となるようにバーナ本体５を炉壁側に対して固定する。この突出量Ｔは、バーナ３による炉内の燃焼状態を決定する重要な因子となるため精度良く管理される必要がある。
その後、炉外側に固定された第２冷却管７ｂを設置し第２冷却管７ｂの位置を決定する。そして、第１冷却管７ａの下流側と第２冷却管７ｂの上流側とを連通するように接続する。
【００３２】
このように、第１冷却管７ａと第２冷却管７ｂとを別々に設置して位置決めした後に接続することとしたので、以下のような作用効果を奏することができる。
炉内の燃焼状態を決めるバーナ本体５の突出量Ｔを優先してバーナ本体５の位置決めを行うようにしたので、バーナ３による所望の燃焼状態を確保することができる。一方、第２冷却管７ｂは、バーナ本体５ではなく炉壁側に対して位置決めされた状態で設置されるようになっており、バーナ本体５の設置位置による影響を受けないようになっている。これにより、第２冷却管７ｂの設置位置を開口部１１に対して独立に決定することができ、第２冷却管７ｂと開口部１１との隙間Ｓ’を精度良く管理することができる。すなわち、バーナ本体５に対して固定された第１冷却管７ａによって開口部１１との隙間を第１冷却管７ａによって決定することを回避して、バーナ本体５の設置とは別に独立して設置することができる第２冷却管７ｂによって隙間Ｓ’を調整することとし、隙間Ｓ’を可及的に小さくすることができる。
【００３３】
次に、バーナ３を所定時間使用した後に、第１冷却管７ａを取り外して交換する補修方法について説明する。
図６に示すように、先ず、第１冷却管７ａと第２冷却管７ｂとをシールボックス１３の外側の切断位置Ｄにて切断して分離する。そして、バーナ本体５や第２冷却管７ｂを残したままで、すなわちコンバスタ１側に接続したままで、炉内側からアクセスして第１冷却管７ａのみを取り外す。
そして、新たな第１冷却管７ａをバーナ本体５に対して挿入して固定し、第２冷却管７ｂと連通するように接続することで交換工程を完了させる。
【００３４】
このように、第１冷却管７ａを設置後に取り外し可能とすることとした。これにより、炉内に設置されて熱負荷が高く劣化が早い第１冷却管７ａを取り外すことができる。また、バーナ本体５に対して取り外すことができるので、バーナ本体５を取り外す工程が不要となり、第１冷却管７ａの交換時間を大幅に短縮することができる。また、第１冷却管７ａを炉内側に向けて取り外し可能としているので、炉内側からアクセスして引き抜くだけで済み、炉外側に設置されている例えばシールボックス１３や配管等を取り外す必要がなくなり、極めて簡便に第１冷却管７ａの交換作業を行うことができる。
また、第２冷却管７ｂは、開口部１１に対して投影した場合に開口部１１を塞ぐように設置されている（図３参照）ので、開口部１１から炉内側に取り出すことが困難となっている。また、第２冷却管７ｂは第１冷却管７ａのように炉内に設置されていないので第１冷却管７ａほど熱負荷が高くなく交換頻度が多くない。そこで、本実施形態では、第１冷却管７ａのみを取り外す一方で、第２冷却管７ｂを取り外さずに残しておくことができ、より交換作業を簡便にすることができる。
【００３５】
なお、上述した各実施形態では、石炭をガス化する石炭ガス化炉を前提として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、炭素含有燃料であれば石炭に限定されるものではなく、また燃焼を伴う炉であればガス化炉に限定されるものでもなく、バーナを用いた燃焼炉に広く適用できるものである。
【符号の説明】
【００３６】
１  コンバスタ
３  バーナ
５  バーナ本体
７  冷却管
７ａ  第１冷却管
７ｂ  第２冷却管
９  炉壁管
１０  接続壁
１１  開口部
１３  シールボックス
１５  耐火材
Ｃ  中心軸線
Ｓ，Ｓ’  隙間
【図１】
2014152988.tif 000003
【図２】
2014152988.tif 000004
【図３】
2014152988.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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