(57)【要約】【課題】バーナ１９の火炎の向きを負荷などの燃焼条件に応じて火炉上下方向に可変として、後部伝面の設計温度を従来と同等にできる燃焼装置を提供すること。【解決手段】燃料とその搬送気体との混合物を噴出させる筒状の燃料ノズル３とノズル３の外周に設けられる２次空気ノズル８を有するバーナ１９およびノズル８に燃焼用空気を供給する流路を有する風箱１２とを備えた燃焼装置であり、外炉壁に配置されるダクト内部又は外部に設けた風箱１２は２次空気が並進して流れる平行な複数の流路を形成するように仕切板１４で区画され、仕切板１４で区画された複数の空気流路のうち、一部は２次空気ノズル８の上側、残りはノズル８の下側に接続され、それぞれ独立に燃焼用気体の流量を調整する流量調整ダンパ１５を設けダンパ１５の開度を調整することで、バーナ１９のノズルから噴出する燃焼用空気の運動量をバーナ１９の上下で独立に調節できる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料とその搬送気体との混合物を火炉内に噴出させる筒状の燃料ノズルと前記燃料ノズルの外周に設けられた燃焼用気体を火炉内に噴出させる筒状の燃焼用気体ノズルとを有するバーナを複数個火炉壁面に並べて設置し、前記バーナの燃焼用気体ノズルに燃焼用気体を供給する流路を有するウィンドボックスとを備えた燃焼装置であって、
前記ウィンドボックスは前記バーナの軸方向に対して垂直方向に向いた一つの方向から燃焼用気体が流入する空気流入用開口部を有し、該空気流入用開口部から燃焼用気体が並進して流入する平行な複数の流路を形成するように区画され、該複数の流路のうち、一部の流路は前記燃焼用気体ノズルの上側、残りの流路は燃焼用気体ノズルの下側に接続され、前記複数の流路には、それぞれ独立に燃焼用気体の流量を調整する流量調整手段が設けられていることを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
前記ウィンドボックスに燃焼用気体を供給するダクトを燃焼装置外壁面に設置したことを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
【請求項３】
燃焼装置外壁面に設置されて外部から燃焼用気体が供給されるダクトの内部又は外部に前記ウィンドボックスを複数個、火炉壁面に向けて並べて設置したことを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は微粉炭焚きボイラの微粉炭バーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
微粉炭焚きボイラの微粉炭バーナを用いる燃焼方法には、燃焼排ガス中の窒素酸化物（以下ＮＯｘと記す）排出量を低減するために、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アフタエアポートから供給する二段燃焼法が適用されている。
【０００３】
より一層、火炉出口の排ガス中のＮＯｘ濃度を低減させるためには、以下のような手段を取り得る。
【０００４】
（１）アフタエアポートの火炉設置位置を高くし、バーナからアフタエアポートのＮＯｘ還元域に至る間の燃焼ガスの滞留時間を増加する。
【０００５】
（２）空気過剰率（投入空気量／理論空気量）をできるだけ低減してサーマルＮＯｘを従来より減少させる。
【０００６】
しかし、上記（１）の技術は、完全燃焼域が火炉の下流域（火炉の上方部）に移行するため、（２）については、理論空気量に近接するほど燃焼温度が増加することから、火炉出口の排ガス温度が上昇する。このため、ボイラの後部伝面の蒸気温度及びメタル温度が上昇し、材料、伝面配置等を従来のままとした設計では、チューブリークが発生する可能性が高くなる。従って、後部伝面の設計温度を従来よりも高く設計しなければならず、強度及び耐熱性の面から材料の高品質化を図る必要に迫られるという問題がある。
【０００７】
上述のバーナからアフタエアポートのＮＯｘ還元域に至る間の燃焼ガスの滞留時間を増加させたり、空気過剰率（投入空気量／理論空気量）を従来より低減するようなＮＯｘ低減策を採りつつ、後部伝面の設計温度を従来と同等にするため、バーナの火炎の向きを負荷などの燃焼条件に応じて火炉上下方向に可変とすることが考えられる。即ち、バーナ火炎の向きを火炉下向きとして、バーナからアフタエアポートのＮＯｘ還元域における燃焼ガスの滞留時間を増加させるようにすれば、アフタエアポートの火炉設置位置は従来と同等でも良く、バーナ火炎の燃焼温度が高温となっても、その位置は従来よりも火炉の下側となるので、火炉出口の排ガス温度は従来と同等にすることができる。
【０００８】
特開２００８−１２１９２４号公報には、可動式のノズルを有するバーナが開示されている。このような火炉に直面した輻射熱の大きな部位において、部材を可動式とした場合、炉内に付着したクリンカの落下による損傷や、可動性の確保に対する配慮が必要である。
【０００９】
また、特開２００２−１４７７１３号公報には、バーナの周方向で空気流量に偏差を与えることで、火炎の向き（燃焼領域）を変化させるバーナが示されている。  
ここで示されている空気流入方向が少なくとも２方向以上ある燃焼用空気流路を有するバーナは、火炉外壁において複数のバーナのそれぞれの流路をダクトで接続し、共通のウィンドボックスを設けるのにダクトの取り回しが複雑になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１２１９２４号公報
【特許文献２】特開２００２−１４７７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特開２００８−１２１９２４号公報記載の可動式のノズルを有するバーナを用いる場合は、火炉に直面した輻射熱の大きな部位において、部材を可動式とした場合に炉内に付着したクリンカの落下による損傷や、可動性の確保に対する配慮が必要である。
【００１２】
また、特開２００２−１４７７１３号公報記載の空気流入方向が少なくとも２方向以上ある燃焼用空気流路を有するバーナは、火炉外壁において複数のバーナのそれぞれの流路をダクトで接続し、共通のウィンドボックスを設けるのにダクトの取り回しが複雑になる。
【００１３】
本発明の課題は、バーナの火炎の向きを負荷などの燃焼条件に応じて火炉上下方向に可変として、後部伝面の設計温度を従来と同等にできる燃焼装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題は、次の解決手段で解決される。  
請求項１記載の発明は、燃料とその搬送気体との混合物を火炉内に噴出させる筒状の燃料ノズルと前記燃料ノズルの外周に設けられた燃焼用気体を火炉内に噴出させる筒状の燃焼用気体ノズルとを有するバーナ１９を複数個火炉壁面に並べて設置し、前記バーナ１９の燃焼用気体ノズルに燃焼用気体を供給する流路を有するウィンドボックスとを備えた燃焼装置であって、前記ウィンドボックスは前記バーナ１９の軸方向に対して垂直方向に向いた一つの方向から燃焼用気体が流入する空気流入用開口部を有し、該空気流入用開口部から燃焼用気体が並進して流入する平行な複数の流路を形成するように区画され、該複数の流路のうち、一部の流路は前記燃焼用気体ノズルの上側、残りの流路は燃焼用気体ノズルの下側に接続され、前記複数の流路には、それぞれ独立に燃焼用気体の流量を調整する流量調整手段が設けられていることを特徴とする燃焼装置である。
【００１５】
請求項２記載の発明は、前記ウィンドボックスに燃焼用気体を供給するダクトをボイラ外炉壁面に設置したことを特徴とする請求項１記載の燃焼装置である。
【００１６】
請求項３記載の発明は、外炉壁面に設置されて外部から燃焼用気体が供給されるダクトの内部又は外部に前記ウィンドボックスを複数個、火炉壁面に向けて並べて設置したことを特徴とする請求項１記載の燃焼装置である。
【００１７】
（作用）複数の燃焼用空気流路にはそれぞれ、燃焼用気体流量の調整ダンパを設けているので、ダンパ開度を調整することで、バーナのノズルから噴出する燃焼用気体の運動量を上下独立に調節できる。例えば、上記ダンパを調整し２次空気ノズル又は３次空気ノズルから火炉内に噴出する空気流量をバーナ上側に比べて下側からの運動量（空気噴出流量）を増加することで、火炎を下向きに偏向することができる。火炎を下向きに偏向することで火炉の最大熱負荷域が下方に移行するので火炉の熱吸収が増加し、火炉出口排ガス温度を低減できる。また、下方に火炎を偏向することでバーナ燃焼域を下方に移行し、バーナからアフタエアポート間のＮＯｘ還元域の滞留時間を延長し、排ガス中のＮＯｘ濃度が従来より低減する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、バーナにおいて燃焼用空気に運動量の偏差を与えることで火炎を偏向し、火炉の熱吸収を制御することができる。これにより、後部伝面の制御機器の削減が可能となる。また既設の燃焼装置を改造する場合に後部伝面の蒸気温度及びメタル温度の従来と変えずに、アフタエアポート設置位置及び空気過剰率の変更によるＮＯｘ低減技術適用することを可能となる。また、燃焼装置の下方に向けて火炎を偏向することでバーナ燃焼域を下方に移行し、バーナからアフタエアポート間のＮＯｘ還元域の滞留時間を延長し、排ガス中のＮＯｘ濃度を従来より低減する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による微粉炭ボイラシステムを示す概略図である。
【図２】本発明の一実施例に係わる微粉炭バーナ断面図である。
【図３】本発明の一実施例のウインドボックスの斜視図（図３（ａ））と該ウインドボックスに係わる風洞試験結果を示す図（図３（ｂ））である。
【図４】図２のＡ−Ａ線断面図（図４（ａ））と図２のＢ−Ｂ線断面図（図４（ｂ））の一例である。
【図５】図２のＡ−Ａ線断面図（図４（ａ））と図２のＢ−Ｂ線断面図（図４（ｂ））のウィンドボックスの一例である。
【図６】本発明の一実施例に係わるウィンドボックスを燃焼気体搬送用ダクトと接続し、燃焼用空気の供給方法を示す図である。
【図７】本発明の一実施例に係わるウィンドボックスを燃焼気体搬送用ダクト内に設置し、燃焼用空気の供給方法を示す図でる。
【図８】図２のＡ−Ａ線断面図のウィンドボックスの一例である。
【図９】図２のＡ−Ａ線断面図のウィンドボックスの一例である。
【図１０】本発明の一実施例に係わるウィンドボックスを燃焼気体搬送用ダクトと接続し、燃焼用空気の供給方法を示す図である。
【図１１】本発明の一実施例に係わるウィンドボックスを燃焼気体搬送用ダクト内に設置し、燃焼用空気の供給方法を示す図でる。
【図１２】図２のＡ−Ａ線断面図のウィンドボックスの一例である。
【図１３】図２のＡ−Ａ線断面図のウィンドボックスの一例である。
【図１４】本発明の一実施例に係わるウィンドボックスを燃焼気体搬送用ダクトと接続し、燃焼用空気の供給方法を示す図である。
【図１５】本発明の一実施例に係わるウィンドボックスを燃焼気体搬送用ダクト内に設置し、燃焼用空気の供給方法を示す図でる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１には本発明に係る微粉炭ボイラシステムを示し、図２には図１の微粉炭ボイラシステムに係わる微粉炭バーナの断面図であり、図３には微粉炭バーナのウインドボックスの斜視図（図３（ａ））と該ウインドボックスに係わる風洞試験結果を示す図（図３（ｂ））である。
【００２１】
図１に示す微粉炭ボイラシステムは、ボイラ火炉１８の炉壁１０に複数段設けられたバーナ１９に微粉炭と燃焼用空気を供給してに微粉炭を燃焼させて炉壁１０を構成する図示しない水管壁及び火炉内に設けられた図示しない過熱器などの熱交換器を加熱して水蒸気を発生させる。
【００２２】
バーナ１９に供給する微粉炭はバンカ２０内の石炭をミル２１で粉砕して微粉炭とし、ブロア２３で微粉炭を気流搬送してバーナ１９に供給する。またバーナ１９とアフターエアポート２４に供給する燃焼用空気はブロア２５によりダクト１６を経由して供給され、微粉炭バーナ１９にはボイラ炉壁１０の外側に配置されたウィンドボックス１２から燃焼用空気が供給される。
【００２３】
微粉炭バーナ１９の中心軸に油噴霧ノズル７とその外周に微粉炭と搬送用空気との固気二相流１が流れる１次空気ノズル３を配置、該１次空気ノズル３の外周に燃焼用空気２を噴出する２次空気ノズル８と３次空気ノズル１１が設けられる。油噴霧ノズル７はバーナ１９起動時または低負荷燃焼時に助燃のために使用する。１次空気ノズル３のノズル内径を狭めるためのベンチュリ６を１次空気ノズル３の内周壁に配置する。微粉炭濃縮器５を１次空気ノズル３の出口部付近の油噴霧ノズル７の外周に設ける。１次空気ノズル３と２次空気ノズル８を隔てる隔壁の先端（ノズル３，８の出口部）に保炎器４を設け、また２次空気ノズル８と３次空気ノズル１１を隔てる隔壁の先端（ノズル８，１１の出口部）に流体をバーナ１９の中心軸から拡散する方向に向けたガイドスリーブ１３を設けている。
【００２４】
以下、図面を用いて説明するが、本発明はそれらの構造に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２５】
本実施例の微粉炭バーナ１９のウインドボックス１２の斜視図を図３（ａ）に示し、図２のＡ−Ａ線断面図（図４（ａ））と図２のＢ−Ｂ線断面図（図４（ｂ））を図４に示す。
【００２６】
なお、図４には重油ノズル７、微粉炭ノズル３は示してなく、ウインドボックス１２の円筒状の貫通孔内に重油ノズル７と微粉炭ノズル３が設置される。該貫通孔の壁面は２次空気用ノズル８の外壁８ａを構成する。
【００２７】
図４に示すように、微粉炭バーナ１９の中心軸方向に対して垂直方向に燃焼用空気の入口１２ａ、１２ｂを設けたウィンドボックス１２が配置され、該ウィンドボックス１２に設けた貫通孔にあたかも挿入されたような構成で微粉炭バーナ１９が配置されている。
【００２８】
またウィンドボックス１２には、２つの燃焼用空気入口１２ａ，１２ｂが設けられ、２つの燃焼用空気入口１２ａ，１２ｂを仕切る仕切板１４が設けられ、該仕切板１４はウインドボックス１２の前記貫通孔を構成する２次空気ノズル外壁８ａを２分する箇所の外壁８ａの外側に接続している。
【００２９】
仕切板１４で上下に２分されたウィンドボックス１２の内部の燃焼用空気入口１２ａ，１２ｂの近傍にはウィンドボックス１２内に導入される燃焼用空気の流れを横断する方向に回転軸を有し、燃焼用空気の流れる面積を変更する上下のダンパ１５ａ，１５ｂをそれぞれ設け、２つのダンパ１５ａ，１５ｂの回転角度をそれぞれ別々に調整することで微粉炭バーナ１９から噴出する燃焼用空気の運動量をウィンドボックス１２の内部の上下で偏差を与えることができる。
【００３０】
例えば、上方のダンパ１５ａを閉動作し、下方のダンパ１５ｂを開動作することで、バーナ１９の下方の燃焼用空気の噴出量が増加し、バーナ１９の下方の燃焼用空気の運動量が増加することでボイラ火炉内での火炎を下向きに偏向することができる。
【００３１】
風洞試験により３次空気ノズル１１から火炉内に噴出する３次空気のバーナ１９上下の運動量に偏差を与える試験をした結果を図３（ｂ）に示す。この風洞試験により上下の回動式ダンパ１５ａ，１５ｂを調整することでバーナ１９下方の燃焼用空気の運動量を増加することを確認できた。バーナ１９の上側の火炉内に火炎を偏向する場合には、上方の回動式ダンパ１５ａを開動作し、下方の回動式ダンパ１５ｂを閉動作することで可能となる。
【００３２】
微粉炭バーナ１９にはガイドスリーブ１３を先端に有する２次空気ノズル８を設けているので燃焼用空気を段階的に噴出できる構造となっている。上記２次空気ノズル８の外周部にはウィンドボックス１２内に空気が流通する開口部８ａａを上下に２つ設けており、図２に示すように前記開口部８ａａによりウィンドボックス１２から２次空気ノズル８内への空気量を調整できるスライド式ダンパ９ａ，９ｂ等のような空気量調整機構を設けていることが望ましい。
【００３３】
例えば上側の回動式ダンパ１５ａを閉動作し、下側の回動式ダンパ１５ｂを開動作することでバーナ１９の下側からの燃焼用空気の噴出量が増加する際に、２次空気ノズル８の上部開口部８ａａをスライド式ダンパ９ａで全閉することで、上側の２次空気ノズル８と３次空気ノズル１１への空気流入を防ぎ、２次空気ノズル８から火炉内に噴出する空気の運動量は周方向にほぼ均一に保つことができ、保炎性を保持することができる。
【００３４】
なお、２次空気ノズル８の上部開口部をスライド式ダンパ９ａを全閉にしても、しなくても２次空気ノズル８にどこかから燃焼用空気が流入してさえいれば、２次空気ノズル８から火炉１８内に噴出する空気の運動量は２次空気ノズル８の周方向にほぼ均一に保つことができるが、火炉１８内での火炎の下側への偏向を弱くしたくないために２次空気ノズル８の上部開口部８ａａをスライド式ダンパ９ａで全閉することが必要である。
【００３５】
上記燃焼用空気の運転により保炎性を保ちつつ、バーナ１９の上半分と下半分の燃焼用空気の運動量に偏差を与えるだけで、火炉内の火炎の向きを偏向させることが可能となる。これらの構造及び運転方法は図５のようにウインドボックス１２内のダンパ１５の員数を増やした場合も同じ効果を得ることができる。
【００３６】
図６に示すように前記ウィンドボックス１２を有するバーナ１９をボイラ外炉壁１０に設置し、外部からの燃焼用空気の供給方法としてダクト１６に接続できる構造を特徴とする。ただし、ダクト１６の配置はボイラ構造及び前記バーナ１９設置角度に依存する。また、図７に示すように前記ウィンドボックス１２を有するバーナ１９をダクト１６の内部にそれぞれ配置しても同様の運用方法を可能とする。
【実施例２】
【００３７】
前記バーナ１９の中心軸方向に対して垂直方向の上方からの１方向からのみ燃焼用空気が流入するウィンドボックス１２内に複数の仕切板１４及び回動式ダンパ１５を設け、ダンパ１５を調整することで火炉内に噴出する燃焼用空気の運動量を上下に偏差を与える構造を有する本実施例を図８及び図９に示す。
【００３８】
図８に示すように本実施例は前記バーナ１９の中心軸方向に対して垂直方向の上方の燃焼用空気入口１２ａ，１２ｂからの１方向から燃焼用空気が流入するウィンドボックス１２を３分割するように仕切板１４を設けた構造である。さらに上記ウィンドボックス１２の３分割された空気流入路の上流側に空気量調整器のダンパ１５ａ，１５ｂ，１５ｂを設けている。そのためバーナ１９の上側にはウィンドボックス１２の中央部から空気が流入し、バーナ１９の下側にはウィンドボックス１２の左右から空気が流入する。
【００３９】
図９に示す実施例は前記バーナ１９の中心軸方向に対して垂直方向の上方の燃焼用空気入口１２ａ，１２ｂからの１方向から燃焼用空気が流入するウィンドボックス１２を４分割するように仕切板１４を２個設けた構造である。さらに上記ウィンドボックス１２の中央部の燃焼用空気入口１２ａを２分割して、それぞれの空気流入路の上流側に空気量調整器のダンパ１５ｂ，１５ａａ，１５ａｂ，１５ｂを設けている。図９に示す場合もバーナ１９の上側にはウィンドボックス１２の上側中央部から空気が流入し、バーナ１９の下側にはウィンドボックス１２の左右から空気が流入する。
【００４０】
図８と図９の構成のウィンドボックス１２において、例えば中央部の燃焼用空気入口１２ａの近くのダンパ１５ａ又はダンパ１５ａａ，１５ａｂを閉動作し、左右の燃焼用空気入口１２ｂ，１２ｂの近くの他の２つのダンパ１５ｂ，１５ｂを開動作することでバーナ１９の下部の燃焼用空気の噴出量が増加し、バーナ１９の下側への運動量が増加することで火炉内での火炎を下向きに変更することができる。風洞試験にて３次空気のバーナ１９上下の運動量に偏差を与える試験をした結果は図３に示した通りである。
【００４１】
このように３つ又は４つのダンパ１５によるウインドボックス１２内への燃料用空気の流入量の調整により、火炉内のバーナ１９の下側の運動量を増加できることが確認できる。火炉内のバーナ１９の上側に火炎を偏向する場合も上記運転の逆の動作を行うことで対応できる。
【００４２】
ウィンドボックス１２内にはガイドスリーブ１３を先端に有する２次空気ノズル８を設けており、燃焼用空気を段階的に噴出できる構造となっている。上記２次空気ノズル８の外壁８ａには開口部（図示せず）を設けており、２次空気ノズル８への空気量を調整できる図２に示すスライド式ダンパ９のような空気量調整機構を設けることが望ましい。例えば中央部の燃焼用空気入口１２ａの近くのダンパ１５ａを閉動作し、左右の燃焼用空気入口１２ｂ，１２ｂの近くの２つのダンパ１５ｂ，１５ｂを開動作することで下部の燃焼用空気の噴出量が増加する際に、ウィンドボックス１２の上側にある２次空気ノズル８の開口部８ａａをスライド式ダンパ９により全閉することで、バーナ１９上部の３次空気流路への流入を防ぎ、２次空気流路からの噴出する空気の運動量は周方向にほぼ均一に保つことができ、保炎性を保持することができる。
【００４３】
上記運転により保炎性を保ちつつ、３次空気のバーナ１９上下の運動量に偏差を与えるだけで、火炎を偏向することを可能とする。これらの構造及び運転方法は図９に示すようにウィンドボックス１２の中央部の燃焼用空気入口１２ａを２分割して、その近くにダンパ１５ａａ，１５ａｂを設けた場合もダンパ調整方法により同じ効果を得ることができる。
【００４４】
図１０に示すように前記ウィンドボックス１２を有するバーナ１９をボイラ火炉の外炉壁に設置し、外部からの燃焼用空気をダクト１６に図示の流入方向から入れる構造を特徴とする。ただし、ダクト１６の配置はボイラ構造及び前記バーナ１９設置角度に依存する。また、図１１に示すように前記ウィンドボックス１２を有するバーナ１９をダクト１６の内部にそれぞれ配置しても同様の運用方法を可能とする。
【実施例３】
【００４５】
図１２及び図１３に示す本実施例は、前記バーナ１９の中心軸方向に対して垂直方向の下方の燃焼用空気入口１２ａ，１２ｂの１方向から燃焼用空気が流入するウィンドボックス１２内を複数の仕切板１４で仕切り、仕切板１４で仕切られたウインドボックス１２の各燃焼用空気流路内にダンパ１５ｂ、１５ａ，１５ｂをそれぞれ設け、該ダンパ１５ｂ，１５ａ，１５ｂの開閉度を調整することでバーナ１９から火炉に向けて噴出する燃焼用空気の運動量をバーナ１９の上下に偏差を与える構造を有する。
【００４６】
図１２に示すように本実施例はバーナ１９の中心軸方向に対して垂直方向の下側からの１方向から燃焼用空気が流入するウィンドボックス１２を３分割するように仕切板１４，１４を設けた構造となっている。さらに上記ウィンドボックス１２の３分割された空気流入路１２ｂ，１２ａ，１２ｂの上流部に空気量調整器のダンパ１５ｂ，１５ａ，１５ｂをそれぞれ設けている。そのためバーナ１９の下側にはウィンドボックス１２の中央部の燃焼用空気入口１２ａからの空気が流入し、バーナ１９の上側にはウィンドボックス１２の左右の燃焼用空気入口１２ｂ，１２ｂから空気が流入する。
【００４７】
こうして、例えばウィンドボックス１２の中央部の燃焼用空気入口１２ａの近くのダンパ１５ａを開動作し、左右の燃焼用空気入口１２ｂ，１２ｂの近くのダンパ１５ｂ，１５ｂを閉動作することでバーナ１９の下側の燃焼用空気の噴出量が増加し、バーナ１９の下側への運動量が増加することで火炉１８内の火炎を下向きに変更することができる。風洞試験にて３次空気の上下の運動量に偏差を与え試験した結果は図３に示す通りである。
【００４８】
これより３つのダンパ１５ｂ，１５ａ，１５ｂの開閉度を調整することでバーナ１９の下側の運動量を増加できることが確認できる。火炉内でバーナ１９の上側に火炎を偏向する場合も上記運転の逆の動作を行うことで対応できる。
【００４９】
ウィンドボックス１２内にはガイドスリーブ１１を有する２次空気ノズル８を設けており、燃焼用空気を段階的に噴出できる構造となっている。また上記２次空気ノズル８は開口部（図示せず）を設けており、図２に示すスライド式ダンパ９のような空気量調整機構を設けていることが望ましい。例えばウィンドボックス１２の中央部の燃焼用空気入口１２ａの近くのダンパ１５ａを閉動作し、左右の燃焼用空気入口１２ｂ，１２ｂの近くのダンパ１５ｂ，１５ｂを開動作することで上部の燃焼用空気の噴出量が増加する際に、ウィンドボックス１２の下側にある２次空気ノズル８の図示しない開口部をスライド式ダンパ９により全閉することで、バーナ１９の下側の３次空気ノズル１１への流入を防ぎ、２次空気ノズル８から火炉内に向けて噴出する空気の運動量は周方向にほぼ均一に保つことができ、保炎性を保持することができる。上記運転により保炎性を保ちつつ、３次空気の上下の運動量に偏差を与えるだけで、火炎を偏向することを可能とする。これらの構造及び運転方法は図１３のようにウィンドボックス１２の下側両側に燃焼用空気入口１２ｂ，１２ｂを設け、中央部の燃焼用空気入口１２ａを２分割して、それぞれの空気流入路の上流側に空気量調整器のダンパ１５ｂ，１５ａａ，１５ａｂ，１５ｂを設けた場合もダンパ調整方法により同じ効果を得ることができる。
【００５０】
図１４に示すように前記ウィンドボックス１２を有するバーナ１９をボイラ外炉壁に設置し、外部からの燃焼用空気の供給方法としてダクト１６に接続できる構造を特徴とする。ただし、ダクト１６の配置はボイラ構造及び前記バーナ１９設置角度に依存する。また、図１５に示すように前記ウィンドボックス１２を有するバーナ１９をダクト１６の内部にそれぞれ配置しても同様の運用方法を可能とする。
【００５１】
上記実施例で説明した本発明によれば、火炉内の火炎を下向きに偏向することで火炉の最大熱負荷域が下方に移行するので火炉の熱吸収が増加し、火炉出口排ガス温度を低減でき、さらにバーナ１９燃焼域を下方に移行し、バーナ１９からアフタエアポート間のＮＯｘ還元域の滞留時間を延長してＮＯｘ濃度を低減できる微粉炭バーナ１９を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は火炎偏向と熱吸収制御機能の付加することで、さらに産業上の利用可能性が高まる。
【符号の説明】
【００５３】
１  固気二相流            ２  燃焼用空気
３  １次空気ノズル        ４  保炎器
５  微粉炭濃縮器          ６  ベンチュリ
７  重油ノズル            ８  ２次空気ノズル
９  スライド式ダンパ      １０  ボイラ炉壁
１１  ３次空気ノズル      １２  ウィンドボックス（ケーシング）
１３  ガイドスリーブ      １４  仕切板
１５  ダンパ              １６  ダクト
１８  ボイラ火炉          １９  バーナ
２０  バンカ              ２１  ミル
２３  ブロア              ２４  アフターエアポート
２５  ブロア
【図１】
2011052871.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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