(57)【要約】【課題】燃焼バーナにおいて、着火性の向上を図る。【解決手段】微粉燃料と空気とを混合した燃料ガスを搬送する燃料ガス搬送管５１と、燃料ガス搬送管５１の先端部に装着されて燃料ガスを水平方向に噴出する燃料ノズル５３と、燃料ガス搬送管５１の径方向の中央部に設けられる濃淡分離器５５と、燃料ガス搬送管５１における濃淡分離器５５より燃料ノズル５３側に配置される整流器５６とを設け、整流器５６として、燃料ガス搬送管５１の径方向の中央部に設けられる空間部６４に対して鉛直方向の上方及び下方に配置される一対の第１整流部６２ａ，６２ｂと、空間部６４に対して水平方向の左方及び右方に配置される一対の第２整流部６３ａ，６３ｂとを設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粉燃料と空気とを混合した燃料ガスを搬送する燃料ガス搬送管と、
前記燃料ガス搬送管の先端部に装着されて燃料ガスを水平方向に噴出する燃料ノズルと、
前記燃料ガス搬送管の径方向の中央部に設けられる濃淡分離器と、
前記燃料ガス搬送管内に設けられ、前記燃料ガス搬送管内で前記濃淡分離器より前記燃料ノズル側に配置される整流器と、を備え、
前記整流器は、
前記燃料ガス搬送管の径方向の中央部に設けられる開口部に対して鉛直方向の上方及び下方に配置される一対の第１整流部と、
前記開口部に対して水平方向の左方及び右方に配置される一対の第２整流部と、
を有する、
ことを特徴とする燃焼バーナ。
【請求項２】
前記一対の第１整流部と前記一対の第２整流部のいずれか一方は、端部が前記燃料ガス搬送管の内面に支持され、前記一対の第１整流部と前記一対の第２整流部のいずれか他方は、端部が前記一方に支持されることを特徴とする請求項１に記載の燃焼バーナ。
【請求項３】
前記第１整流部の内面に水平方向に沿う第１平面部が形成され、前記第１整流部の外面に前記燃料ノズル側に向けて前記燃料ガス搬送管の内面に接近する第１傾斜部が形成されると共に、前記第２整流部の内面に水平方向に沿う第２平面部が形成され、前記第２整流部の外面に前記燃料ノズル側に向けて前記燃料ガス搬送管の内面に接近する第２傾斜部が形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃焼バーナ。
【請求項４】
前記第１傾斜部と前記第２傾斜部は、円弧形状をなすことを特徴とする請求項３に記載の燃焼バーナ。
【請求項５】
前記開口部における前記燃料ガス搬送管の長手方向の通路面積は、前記濃淡分離器における前記燃料ガス搬送管の長手方向の投影面積以下に設定されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の燃焼バーナ。
【請求項６】
前記開口部は、鉛直方向の長さが前記燃料ガス搬送管における鉛直方向の内径の５０％に設定され、水平方向の長さが前記燃料ガス搬送管における水平方向の内径の７０％に設定されることを特徴とする請求項５に記載の燃焼バーナ。
【請求項７】
前記一対の第１整流部は、鉛直方向の長さが前記燃料ガス搬送管における鉛直方向の内径の７５％に設定され、前記一対の第２整流部は、水平方向の長さが前記燃料ガス搬送管における水平方向の内径の８５％に設定されることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の燃焼バーナ。
【請求項８】
前記燃料ノズルは、前記燃料ガス搬送管の先端部に水平方向に沿う支持軸により鉛直方向に沿って回動自在に連結されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の燃焼バーナ。
【請求項９】
前記燃料ノズルは、内部に格子形状をなす仕切板が設けられることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の燃焼バーナ。
【請求項１０】
前記燃料ノズルは、先端外周部に保炎部が設けられることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の燃焼バーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
燃料と空気を混合して燃焼させる燃焼バーナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石炭炊きボイラに適用された燃焼バーナとしては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。燃焼バーナは、石炭などの燃料が粉砕された微粉燃料と１次空気との混合気が供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６８６２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ボイラに適用される燃焼バーナは、一般的に、燃料として石炭を破砕して形成した微粉炭が用いられる。従来の燃焼バーナは、濃淡分離器により整流器の外周側に案内された燃料ガスのうちの空気と一部の微粉炭が中央側に戻り、残りの微粉炭がそのまま外周側を流れ、整流器で整流された後に高濃度の燃料ガスがノズルの外周側から噴出されて着火し、保炎器による外部保炎が維持される。ところが、燃料としてバイオマスを粉砕したチップを用いる場合、バイオマスチップの粒子が微粉炭粒子よりも大きいことから、濃淡分離器により外周側に案内された燃料ガスが加速された後、整流器で整流された後にノズルの外周側から噴出される。そのため、バイオマスチップの粗粒子は、燃焼バーナの中央側に戻らずに減速することなく、高速状態を維持したままでノズルから噴出されるため、着火性が低下し、保炎器による外部保炎を維持することが困難となる。
【０００５】
本開示は上述した課題を解決するものであり、着火性の向上を図る燃焼バーナ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】
本発明の幾つかの実施形態に係る燃焼バーナの一実施形態は、微粉燃料と空気とを混合した燃料ガスを搬送する燃料ガス搬送管と、前記燃料ガス搬送管の先端部に装着されて燃料ガスを水平方向に噴出する燃料ノズルと、前記燃料ガス搬送管の径方向の中央部に設けられる濃淡分離器と、前記燃料ガス搬送管内に設けられ、前記燃料ガス搬送管内で前記濃淡分離器より前記燃料ノズル側に配置される整流器と、を備え、前記整流器は、前記燃料ガス搬送管の径方向の中央部に設けられる開口部に対して鉛直方向の上方及び下方に配置される一対の第１整流部と、前記開口部に対して水平方向の左方及び右方に配置される一対の第２整流部と、を有する、ことを特徴とするものである。
【０００７】
上記構成によれば、燃料ガス搬送管を流れる燃料ガスは、濃淡分離器に衝突して外側に流れ、燃料ガス搬送管の内面と濃淡分離器の外面を通過した後、燃料ガスのうちの空気と一部の微粉燃料が中央側に戻って整流器の開口部を通過し、残りの空気と微粉燃料が整流器を構成する第１整流部及び第２整流部に衝突して減速されて、燃料ガス搬送管の内面と第１整流部及び第２整流部の外面を通って燃料ノズルに到達する。そのため、燃料ノズルは、中央から微粉燃料の濃度が低い燃料ガスを噴出し、外側から微粉燃料の濃度が高い燃料ガスを低速で噴出することとなり、十分な着火性を確保することができ、着火性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の燃焼バーナによれば、着火性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】幾つかの実施形態に係る燃焼バーナの一実施形態を表す水平断面図である。
【図２】幾つかの実施形態に係る燃焼バーナの一実施形態を表す垂直断面（図１のII−II断面）図である。
【図３】幾つかの実施形態に係る燃焼バーナの一実施形態を表す正面図である。
【図４】図１のIV−IV断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明幾つかの実施形態に係る燃焼バーナの一実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００１１】
本開示のボイラは、バイオマスの固形物を粉砕して微粉化し、微粉燃料（固体燃料）として用い、この微粉燃料を燃焼バーナにより燃焼させ、この燃焼により発生した熱を回収することが可能なボイラである。但し、固体燃料は、バイオマスだけに限らず、バイオマスに石炭を粉砕した微粉炭を微粉燃料（固体燃料）として用いたりしてもよい。
【００１２】
図１は、幾つかの実施形態に係る燃焼バーナの一実施形態の燃焼バーナを表す水平断面図、図２は、幾つかの実施形態に係る燃焼バーナの一実施形態を表す垂直断面（図１のII−II断面）図、図３は、幾つかの実施形態に係る燃焼バーナの一実施形態を表す正面図、図４は、図１のIV−IV断面図である。
【００１３】
図１から図４に示すように、燃焼バーナ２１は、燃料ガス搬送管５１と、空気搬送管５２と、燃料ノズル５３と、空気ノズル５４と、濃淡分離器５５と、整流器５６とを備えている。
【００１４】
燃料ガス搬送管５１は、微粉燃料供給管２６（図１参照）の先端部に連結され、水平方向に沿って配置され、矩形断面形状をなしている。空気搬送管５２は、風箱３６（図１参照）に連結され、水平方向に沿って配置され、矩形断面形状をなしている。燃料ガス搬送管５１は、空気搬送管５２の外側に所定隙間を空けて配置されており、燃料ガス搬送管５１の内部が燃料ガス通路Ｇであり、燃料ガス搬送管５１と空気搬送管５２との隙間が空気通路Ａとなっている。燃料ガス通路Ｇは、微粉燃料と空気とを混合した微粉燃料混合気（燃料ガス）が流動し、空気通路Ａは、燃焼用空気が流動する。
【００１５】
燃料ガス搬送管５１は、先端部に燃料ノズル５３が装着され、空気搬送管５２は、先端部に空気ノズル５４が装着されている。燃料ガス搬送管５１と空気搬送管５２は、水平方向における左右の両側に左右一対の支持軸６１が固定されている。燃料ノズル５３と空気ノズル５４は、それぞれ基端部が各支持軸６１に回動自在に連結されている。そして、燃料ノズル５３は、基端部が燃料ガス搬送管５１の先端部の外面に嵌合し、空気ノズル５４は、空気搬送管５２の先端部の外面に嵌合している。このとき、燃料ガス搬送管５１は、鉛直方向における上下の両側に上下一対の湾曲部５１ａが形成され、燃料ノズル５３の基端部に形成された嵌合部５３ａが湾曲部５１ａの外面に嵌合している。また、空気ノズル５４は、基端部に形成された嵌合部５４ａが空気搬送管５２の先端部の内面に嵌合している。
【００１６】
そのため、燃料ノズル５３と空気ノズル５４は、燃料ガス搬送管５１と空気搬送管５２の先端部に対して左右一対の支持軸６１により鉛直方向における上方及び下方に所定角度だけ回動可能となっている。このとき、燃料ノズル５３は、嵌合部５３ａが燃料ガス搬送管５１の湾曲部５１ａに沿って移動し、空気ノズル５４は、嵌合部５４ａが空気搬送管５２の先端部に沿って移動することから、燃料ノズル５３と燃料ガス搬送管５１との間、空気ノズル５４と空気搬送管５２との間に隙間が空くことがない。
【００１７】
濃淡分離器５５は、燃料ガス搬送管５１における先端部側で、燃料ガス搬送管５１の径方向の中央部に設けられている。濃淡分離器５５は、鉛直方向の長さより水平方向の長さが長い直方体形状をなすブロック体である。なお、図示しないが、濃淡分離器５５は、燃料ガス搬送管５１の内面に複数の連結部材により支持されている。
【００１８】
整流器５６は、燃料ガス搬送管５１における濃淡分離器５５より微粉燃料混合気の流れ方向の上流側で、燃料ノズル５３より微粉燃料混合気の長手方向の上流側に配置されている。整流器５６は、上下一対の第１整流部６２ａ，６２ｂと、左右一対の第２整流部６３ａ，６３ｂを有している。
【００１９】
上下一対の第１整流部６２ａ，６２ｂは、ほぼ同様の構成をなす平板部材により構成され、水平方向に配置されると共に、鉛直方向に所定隙間を空けて配置され、水平方向における各端部がそれぞれ燃料ガス搬送管５１の内面に固定されている。上下一対の第１整流部６２ａ，６２ｂは、ほぼ同様の構成をなす平板部材により構成され、鉛直方向に配置されると共に、水平方向に所定隙間を空けて配置され、鉛直方向における各端部がそれぞれ上下一対の第１整流部６２ａ，６２ｂに固定されている。
【００２０】
整流器５６は、第１整流部６２ａ，６２ｂが燃料ガス搬送管５１の内面に固定され、第２整流部６３ａ，６３ｂが第１整流部６２ａ，６２ｂに固定されることで、中央部に空間部６４が形成される。なお、第２整流部６３ａ，６３ｂを燃料ガス搬送管５１の内面に固定し、第１整流部６２ａ，６２ｂを第２整流部６３ａ，６３ｂに固定してもよい。また、第１整流部６２ａ，６２ｂと燃料ガス搬送管５１の内面との間に第１空間部６５ａ，６５ｂが形成されると共に、第２整流部６３ａ，６３ｂと燃料ガス搬送管５１の内面との間に第２空間部６６ａ，６６ｂが形成される。即ち、第１整流部６２ａ，６２ｂは、中央部に設けられる空間部６４に対して鉛直方向の上方及び下方に配置され、第２整流部６３ａ，６３ｂは、この空間部６４に対して水平方向の左方及び右方に配置される。
【００２１】
また、第１整流部６２ａ，６２ｂは、互いに対向する内面に水平方向に沿う第１平面部６７ａ，６７ｂが形成され、燃料ガス搬送管５１の内面に抵抗する外面に第１傾斜部６８ａ，６８が形成されている。この第１傾斜部６８ａ，６８ｂは、燃料ノズル５３側に向けて燃料ガス搬送管５１の内面に接近するものであり、円弧形状をなしている。一方、第２整流部６３ａ，６３ｂは、互いに対向する内面に水平方向に沿う第２平面部６９ａ，６９ｂが形成され、燃料ガス搬送管５１の内面に抵抗する外面に第２傾斜部７０ａ，７０ｂが形成されている。この第２傾斜部７０ａ，７０ｂは、燃料ノズル５３側に向けて燃料ガス搬送管５１の内面に接近するものであり、円弧形状をなしている。この場合、整流部６２ａ，６２ｂ，６３ａ，６３ｂの傾斜部６８ａ，６８ｂ，７０ａ，７０ｂは、燃料ガス搬送管５１の中心位置を中心とする円弧である。
【００２２】
そして、濃淡分離器５５と整流器５６は、所定間隔を空けて配置され、整流器５６の空間部６４における微粉燃料混合気の流れ方向の通路面積は、濃淡分離器５５における微粉燃料混合気の流れ方向の投影面積以下に設定される。即ち、上下一対の第１整流部６２ａ，６２ｂにおける鉛直方向の間隔の長さ（空間部６４における鉛直方向の長さ）Ｈ２は、燃料ガス搬送管５１における鉛直方向の長さ（内径）Ｈの５０％に設定される。また、左右一対の第２整流部６３ａ，６３ｂにおける水平方向の間隔の長さ（空間部６４における水平方向の長さ）Ｗ２は、燃料ガス搬送管５１における水平方向の長さ（内径）Ｗの７０％に設定される。そして、第１整流部６２ａ，６２ｂにおける鉛直方向の間隔の長さＨ２は、濃淡分離器５５における鉛直方向の長さＨ１以下（好ましくは、４５％から５０％）に設定されている。また、第２整流部６３ａ，６３ｂにおける水平方向の間隔の長さＷ２は、濃淡分離器５５における水平方向の長さＷ１以下（好ましくは、６５％から７０％）に設定されている。
【００２３】
また、上下一対の第１整流部６２ａ，６２ｂにおける鉛直方向の長さ（第１傾斜部６８ａ，６８ｂの最大長さ）Ｈ３は、燃料ガス搬送管５１における水平方向の長さ（内径）Ｗの７５％に設定される。また、第２整流部６３ａ，６３ｂにおける水平方向の長さ（第２傾斜部７０ａ，７０ｂの最大長さ）Ｗ３は、燃料ガス搬送管５１における水平方向の長さ（内径）Ｗの８５％（８５％から９０％の範囲でもよい。）に設定される。そのため、第１整流部６２ａ，６２ｂにおける第１傾斜部６８ａ，６８ｂと燃料ガス搬送管５１の内面との間隔の長さ（第１空間部６５ａ，６５ｂの高さ）Ｈ４は、燃料ガス搬送管５１における水平方向の長さ（内径）Ｗの１２．５％に設定される。また、第２整流部６３ａ，６３ｂにおける第２傾斜部７０ａ，７０ｂと燃料ガス搬送管５１の内面との間隔の長さ（第２空間部６６ａ，６６ｂの幅）Ｗ４は、燃料ガス搬送管５１における水平方向の長さ（内径）Ｗの０．７５％に設定される。
【００２４】
また、燃料ノズル５３は、先端部に向けて内径（高さと幅）が漸次縮小する形状をなし、先端部の内径（高さと幅）が拡大する保炎部７１が設けられている。同様に、空気ノズル５４は、先端部に向けて内径（高さと幅）が漸次縮小する形状をなし、先端部の内径（高さと幅）が拡大する保炎部７２が設けられている。そして、燃料ノズル５３は、整流器５６より微粉燃料混合気の流れ方向の下流側に対向して仕切板７３が設けられている。この仕切板７３は、格子形状をなし、燃料ノズル５３の内面に固定されている。
【００２５】
このように構成された燃焼バーナ２１にて、図１及び図２に示すように、燃料ガスは、燃料ガス搬送管５１の燃料ガス通路Ｇを流れて燃料ノズル５３から炉内に噴出される。一方、燃焼用空気は、空気搬送管５２の空気通路Ａを流れて空気ノズル５４から炉内に噴出される。
【００２６】
このとき、燃料ガス搬送管５１内を流れる燃料ガスは、まず、濃淡分離器５５に衝突することで外側に流れ、燃料ガス搬送管５１の内面と濃淡分離器５５の外面の隙間を通過して整流器５６に到達する。燃料ガス搬送管５１の内面と濃淡分離器５５の外面の隙間を通過した燃料ガスは、次に、ほとんどの空気と一部の微粉燃料が燃料ガス搬送管５１の中央部側に戻って整流器５６の空間部６４を通過する。また、残りの空気と多くの微粉燃料は、燃料ガス搬送管５１の内面と整流器５６を構成する上下の第１整流部６２ａ，６２ｂの外面との第１空間部６５ａ，６５ｂと、燃料ガス搬送管５１の内面と整流器５６を構成する左右の第２整流部６３ａ，６３ｂの外面との第２空間部６６ａ，６６ｂを通る。
【００２７】
そして、燃料ガス中の微粉燃料は、空間部６５ａ，６５ｂ，６６ａ，６６ｂを通るときに、整流部６２ａ，６２ｂ，６３ａ，６３ｂの傾斜部６８ａ，６８ｂ，７０ａ，７０ｂに衝突して減速される。その後、整流器５６の空間部６４を通過した燃料ガスは、微粉燃料の濃度が低い燃料ガスであり、仕切板７３により整流されて燃料ノズル５３の中央部から噴出される。一方、空間部６５ａ，６５ｂ，６６ａ，６６ｂを通過した燃料ガスは、微粉燃料の濃度が高い燃料ガスであり、仕切板７３により整流されて燃料ノズル５３の外周部から噴出される。そのため、燃料ノズル５３は、中央部から微粉燃料の濃度が低い燃料ガスを噴出し、外周部から微粉燃料の濃度が高い燃料ガスを低速で噴出することとなる。
【００２８】
また、燃料ガスは、燃料ノズル５３から噴出されるときに着火されて燃焼し、燃焼ガスとなる。また、この燃料ガスは、燃料ノズル５３の外側にある空気ノズル５４から噴出される燃焼用空気により燃焼が促進される。即ち、燃料ガスと燃焼用空気との割合を調整することで、ＮＯｘが発生しない最適な燃焼を得ることができる。
【００２９】
そして、燃料ノズル５３は、中央部から微粉燃料の濃度が低い燃料ガスを噴出し、外周部から微粉燃料の濃度が高い燃料ガスを噴出する。この微粉燃料の濃度が高い燃料ガスは、整流器５６により低速に調整されていることから、保炎部７１に沿って流れて先端部の外側に回り込むことで、前方に再循環領域が形成される。そのため、燃料ガスは、この再循環領域で着火と保炎が行われることとなり、燃焼火炎の外部保炎が実現される。すると、燃焼火炎の外周部が低温となり、燃焼用空気により高酸素雰囲気下にある燃焼火炎の外周部の温度を低くすることができ、燃焼火炎の外周部におけるＮＯｘ発生量が低減される。
【００３０】
このように本実施形態の燃焼バーナにあっては、微粉燃料と空気とを混合した燃料ガスを搬送する燃料ガス搬送管５１と、燃料ガス搬送管５１の先端部に装着されて燃料ガスを水平方向に噴出する燃料ノズル５３と、燃料ガス搬送管５１の径方向の中央部に設けられる濃淡分離器５５と、燃料ガス搬送管５１における濃淡分離器５５より燃料ノズル５３側に配置される整流器５６とを設け、整流器５６として、燃料ガス搬送管５１の径方向の中央部に設けられる空間部６４に対して鉛直方向の上方及び下方に配置される一対の第１整流部６２ａ，６２ｂと、空間部６４に対して水平方向の左方及び右方に配置される一対の第２整流部６３ａ，６３ｂとを設けている。
【００３１】
従って、燃料ガス搬送管５１を流れる燃料ガスは、濃淡分離器５５に衝突して外側に流れ、燃料ガスのうちの多くの空気と一部の微粉燃料が中央部側に戻って整流器５６の空間部６４を通過し、残りの空気と多くの微粉燃料が第１整流部６２ａ，６２ｂ及び第２整流部６３ａ，６３ｂに衝突して減速された後、空間部６５ａ，６５ｂ，６６ａ，６６ｂを通って燃料ノズル５３に到達する。そのため、燃料ノズル５３は、中央部から微粉燃料の濃度が低い燃料ガスを噴出し、外周部から微粉燃料の濃度が高い燃料ガスを低速で噴出することとなり、十分な着火性を確保することができ、着火性の向上を図ることができる。
【００３２】
本実施形態の燃焼バーナでは、一対の第１整流部６２ａ，６２ｂの端部を燃料ガス搬送管５１の内面に支持し、一対の第２整流部６３ａ，６３ｂの端部を一対の第１整流部６２ａ，６２ｂに支持している。従って、事前に第１整流部６２ａ，６２ｂと第２整流部６３ａ，６３ｂに連結する一体構造の整流器５６として燃料ガス搬送管５１に装着することができ、構造の簡素化と組付け性の向上を図ることができる。
【００３３】
本実施形態の燃焼バーナでは、第１整流部６２ａ，６２ｂ内面に水平方向に沿う第１平面部６７ａ，６７ｂを形成し、外面に燃料ノズル５３側に向けて燃料ガス搬送管５１の内面に接近する第１傾斜部６８ａ，６８ｂを形成すると共に、第２整流部６３ａ，６３ｂの内面に水平方向に沿う第２平面部６９ａ，６９ｂを形成し、外面に燃料ノズル５３側に向けて燃料ガス搬送管５１の内面に接近する第２傾斜部７０ａ，７０ｂを形成している。従って、微粉燃料の濃度が高い燃料ガスが傾斜部６８ａ，６８ｂ，７０ａ，７０ｂと燃料ガス搬送管５１との間の空間部６５ａ，６５ｂ，６６ａ，６６ｂを通過するときに、微粉燃料が傾斜部６８ａ，６８ｂ，７０ａ，７０ｂに衝突することで減速することとなり、微粉燃料の濃度が高い燃料ガスを燃料ノズル５３の外周部から低速で噴出し、十分な着火性を確保することができる。
【００３４】
本実施形態の燃焼バーナでは、傾斜部６８ａ，６８ｂ，７０ａ，７０ｂを円弧形状としている。従って、微粉燃料の濃度が高い燃料ガスが傾斜部６８ａ，６８ｂ，７０ａ，７０ｂと燃料ガス搬送管５１との間の空間部６５ａ，６５ｂ，６６ａ，６６ｂを通過するとき、燃料ガスの流れが乱れることを抑制してスムースな流れとし、安定した着火性を確保することができる。
【００３５】
本実施形態の燃焼バーナでは、整流器５６の空間部６４における燃料ガス搬送管５１の長手方向の通路面積を、濃淡分離器５５における燃料ガス搬送管５１の長手方向の投影面積以下に設定している。従って、濃淡分離器５５により外側に流れた燃料ガスの空間部６４への流れを適正に抑制することができ、燃料ガス搬送管５１の中央部と外周部で微粉燃料の適正な濃度調整を行うことができる。
【００３６】
本実施形態の燃焼バーナでは、空間部６４の鉛直方向の長さＨ２を燃料ガス搬送管５１における鉛直方向の長さ（内径）Ｗの５０％に設定し、空間部６４の水平方向の長さ（内径）Ｗ２を燃料ガス搬送管５１における水平方向の長さ（内径）Ｗの７０％に設定している。従って、燃料ガス搬送管５１の長さＨ，Ｗに対する空間部６４の長さＨ２，Ｗ２を適正な大きさに設定することから、濃淡分離器５５により外側に流れた燃料ガスの空間部６４への流入量を適正量に調整することができ、燃料ガス搬送管５１の中央部と外周部で微粉燃料の適正な濃度調整を行うことができる。
【００３７】
本実施形態の燃焼バーナでは、一対の第１整流部６２ａ，６２ｂの鉛直方向の長さ（外径）Ｈ３を燃料ガス搬送管５１における鉛直方向の長さ（内径）の７５％に設定し、一対の第２整流部６３ａ，６３ｂの水平方向の長さ（外径）Ｗ３を燃料ガス搬送管５１における水平方向の長さ（内径）Ｗの８５％に設定している。従って、燃料ガス搬送管５１の長さＨ，Ｗに対する整流部６２ａ，６２ｂ，６３ａ，６３ｂの長さＨ３，Ｗ３を適正な大きさに設定することから、濃淡分離器５５により外側に流れた燃料ガスの減速度合を適正値に調整することができ、燃料ガス搬送管５１の中央部と外周部で微粉燃料の適正な濃度調整を行うことができる。
【００３８】
本実施形態の燃焼バーナでは、燃料ノズル５３を燃料ガス搬送管５１の先端部に水平方向に沿う支持軸６１により鉛直方向に沿って回動自在に連結している。従って、燃料ガスの噴出方向を容易に調整することができる。
【００３９】
本実施形態の燃焼バーナでは、燃料ノズル５３の内部に格子形状をなす仕切板７３を設けている。従って、仕切板７３により燃料ガスの流れを容易に整流することができる。
【００４０】
本実施形態の燃焼バーナでは、燃料ノズル５３の先端外周部に保炎部７１を設けている。従って、燃料ノズル５３の先端外周部から微粉燃料の濃度が高い燃料ガスを噴出するとき、保炎部７１により燃料ガスが外側に回り込むことで再循環領域が形成され、この再循環領域で着火と保炎が行われることとなり、着火性と保炎性を向上することができる。
【００４１】
また、本実施形態の燃焼装置にあっては、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５を火炉１１の周方向に所定間隔を空けて複数配置することで、火炎旋回流を形成可能としている。従って、複数の燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５から燃料ガスと２次空気が噴出されることで、火炎旋回流が形成される。ここで、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、整流器５６の第１整流部６２ａ，６２ｂ及び第２整流部６３ａ，６３ｂにより燃料ガス搬送管５１内の外周部を流れる燃料ガスの速度を低下させることで、燃料ノズル５３は、中央部から微粉燃料の濃度が低い燃料ガスを噴出し、外周部から微粉燃料の濃度が高い燃料ガスを低速で噴出することとなり、十分な着火性を確保することができ、着火性の向上を図ることができる。
【００４２】
また、本実施形態のボイラにあっては、中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉１１と、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５から構成される燃焼装置１２とを備えている。従って、火炉壁に周方向に沿って複数の燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５が配置されることで、火炉１１内に火炎旋回流を形成することができる。ここで、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、整流器５６の第１整流部６２ａ，６２ｂ及び第２整流部６３ａ，６３ｂにより燃料ガス搬送管５１内の外周部を流れる燃料ガスの速度を低下させることで、燃料ノズル５３は、中央部から微粉燃料の濃度が低い燃料ガスを噴出し、外周部から微粉燃料の濃度が高い燃料ガスを低速で噴出することとなり、十分な着火性を確保することができ、着火性の向上を図ることができる。その結果、ボイラ１０の性能を向上することができる。
【００４３】
なお、上述した実施形態では、整流器５６において、第１整流部６２ａ，６２ｂと第２整流部６３ａ，６３ｂのいずれか一方を燃料ガス搬送管５１の内面に支持し、いずれか他方を一方に支持するように構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、上下一対の第１整流部と左右一対の第２整流部により四角形または円形の整流器を構成し、連結部材により燃料ガス搬送管の内面に支持してもよい。
【００４４】
また、上述した実施形態では、第１整流部６２ａ，６２ｂ及び第２整流部６３ａ，６３ｂの各傾斜部６８ａ，６８，７０ａ，７０ｂを円弧形状としたが、直線形状であってもよい。
【００４５】
また、上述した実施形態では、燃料ノズル５３と空気ノズル５４を矩形断面形状としたが、この形状に限定されるものではなく、例えば、正四角形、多角形、円形、楕円形、長円形などであってもよい。
【符号の説明】
【００４６】
２１  燃焼バーナ
５１  燃料ガス搬送管
５２  空気搬送管
５３  燃料ノズル
５４  空気ノズル
５５  濃淡分離器
５６  整流器
６１  支持軸
６２ａ，６２ｂ  第１整流部
６３ａ，６３ｂ  第２整流部
６４  空間部（開口部）
６５ａ，６５ｂ  第１空間部
６６ａ，６６ｂ  第２空間部
６７ａ，６７ｂ  第１平面部
６８ａ，６８ｂ  第１傾斜部
６９ａ，６９ｂ  第２平面部
７０ａ，７０ｂ  第２傾斜部
７１，７２  保炎部
７３  仕切板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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