(57)【要約】【課題】燃焼バーナ及び燃焼装置並びにボイラにおいて、燃料ノズルのメンテナンス作業の作業性の向上を図る。【解決手段】燃料ガス３０１を噴出する燃料ノズル６１と、燃料ノズル６１の外側から燃料ガス燃焼用空気３０２を噴出する燃焼用空気ノズル６２と、燃料ガス３０１の噴出方向を拡幅する保炎器６４とを設け、保炎器６４は、燃料ノズル６１の開口部６１ｂより燃料ガス３０１の噴出方向上流側に配置される第１保炎部材７１と、第１保炎部材７１より燃料ガス３０１の噴出方向下流側で且つ第１保炎部材７１に隣接して配置される第２保炎部材７２とを有し、第１保炎部材７１は、燃料ガス３０１の流れ方向の下流側に向けて拡幅する第１拡幅部８２のみを有する。【選択図】図１
2019128080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料と空気とを混合した燃料ガスを噴出する燃料ノズルと、
前記燃料ノズルの外側から空気を噴出する燃焼用空気ノズルと、
前記燃料ノズルの噴出開口部より燃料ガスの噴出方向上流側に配置されて前記燃料ガスの噴出方向を拡幅する第１保炎部材と、
前記第１保炎部材より前記燃料ガスの噴出方向下流側で且つ前記第１保炎部材に隣接して配置されて前記燃料ガスの噴出方向を拡幅する第２保炎部材と、
を備え、
前記第１保炎部材と前記第２保炎部材の少なくとも一方は、燃料ガスの流れ方向の下流側に向けて拡幅する拡幅部のみを有する、
ことを特徴とする燃焼バーナ。
【請求項２】
前記第１保炎部材は、燃料ガスの流れ方向の下流側に向けて拡幅する第１拡幅部のみを有し、
前記第２保炎部材は、燃料ガスの流れ方向の下流側に向けて拡幅する第２拡幅部と、前記第２拡幅部より燃料ガスの流れ方向の上流側に連結される第２平坦部とを有す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保炎部材は、燃料ガスの流れ方向の下流側に向けて拡幅する第１拡幅部と、前記第１拡幅部より燃料ガスの流れ方向の上流側に連結される第１平坦部とを有し、
前記第２保炎部材は、燃料ガスの流れ方向の下流側に向けて拡幅する第２拡幅部のみを有す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４】
前記第１保炎部材は、水平方向または鉛直方向に所定間隔を空けて複数設けられ、前記第２保炎部材は、前記第１保炎部材より前記燃料ノズルの内壁面側の両側に所定間隔を空けて設けられ、複数の前記第１保炎部材の間に第３保炎部材が配置され、
前記第３保炎部材は、燃料ガスの流れ方向の下流側に向けて拡幅する第３拡幅部のみを有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の燃焼バーナ。
【請求項５】
前記第１保炎部材は、燃料ガスの流れ方向の下流側に向けて拡幅する第１拡幅部のみを有し、
前記第２保炎部材は、燃料ガスの流れ方向の下流側に向けて拡幅する第２拡幅部のみを有す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６】
前記第２保炎部材は、前記第１保炎部材の拡幅方向の両側に配置され、前記第１保炎部材は、燃料ガスの噴出方向を２方向に拡幅する前記第１拡幅部が設けられ、前記燃料ノズルの内壁面側に配置される前記第２保炎部材は、前記燃料ノズルにおける軸線中心側のみに燃料ガスの噴出方向を拡幅する前記第２拡幅部が設けられることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の燃焼バーナ。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の燃焼バーナが周方向に所定間隔を空けて複数配置されて火炎旋回流を形成する、
ことを特徴とする燃焼装置。
【請求項８】
中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉と、
請求項７に記載の燃焼装置と、
を備えることを特徴とするボイラ。
【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、この燃焼バーナにより火炎流を形成する燃焼装置、この燃焼装置により発生した燃焼ガスにより蒸気を生成するボイラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のボイラは、中空形状をなして鉛直方向に設置される火炉を有し、この火炉壁に複数の燃焼バーナが周方向及び上下方向に配置されている。そして、この火炉は、上部に煙道が連結され、この煙道に排ガスの熱を回収して蒸気を生成するための熱交換器が配置されている。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と共に、高温の２次空気が供給され、この混合気と２次空気を火炉内に吹き込むことで火炎を形成する。
【０００３】
このような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。特許文献１に記載された燃焼バーナは、微粉炭バーナと、コール１次ポートと、コール２次ポートと、スプリット部材を設け、スプリット部材に微粉炭濃縮流を衝突させ、広い負荷範囲において安定して低ＮＯｘ燃焼を可能とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１２７８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した特許文献１及び２に記載の燃焼バーナでは、保炎器の摩耗に対するメンテナンス作業において、燃料ノズルの先端部に複数の保炎器が所定間隔で配置されており作業空間が十分に確保されておらず、メンテナンスの作業性が低下する。
【０００６】
上述の事情を鑑みて、本発明の幾つかの実施形態は、燃料ノズルのメンテナンス作業の作業性の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の少なくとも一実施形態に係る燃焼バーナは、燃料と空気とを混合した燃料ガスを噴出する燃料ノズルと、前記燃料ノズルの外側から空気を噴出する燃焼用空気ノズルと、前記燃料ノズルの噴出開口部より燃料ガスの噴出方向上流側に配置されて前記燃料ガスの噴出方向を拡幅する第１保炎部材と、前記第１保炎部材より前記燃料ガスの噴出方向下流側で且つ前記第１保炎部材に隣接して配置されて前記燃料ガスの噴出方向を拡幅する第２保炎部材と、を備え、前記第１保炎部材と前記第２保炎部材の少なくとも一方は、燃料ガスの流れ方向の下流側に向けて拡幅する拡幅部のみを有する、ことを特徴とするものである。
【０００８】
上記構成によれば、少なくとも第１保炎部材や第２保炎部材の一方は小型化が可能となり、燃料ノズル内に作業空間部が確保される。このため、保炎部材の清掃、補修、交換などのメンテナンス作業をこの作業空間部を利用して実施することができ、燃料ノズルのメンテナンス作業の作業性の向上を図ることができる。
【０００９】
幾つかの実施形態では、上記した燃焼バーナの構成において、前記第１保炎部材は、燃料ガスの流れ方向の下流側に向けて拡幅する第１拡幅部のみを有し、前記第２保炎部材は、燃料ガスの流れ方向の下流側に向けて拡幅する第２拡幅部と、前記第２拡幅部より燃料ガスの流れ方向の上流側に連結される第２平坦部とを有することを特徴としている。
【００１０】
上記構成によれば、第１保炎部材を第１拡幅部のみで形成することで燃料ノズル内部に作業空間部を確保することができる。このため、燃料ノズルの基端部側から作業空間部を介して保炎部材にアクセスすることができ、保炎部材の清掃、補修、交換などのメンテナンス作業を容易に実施することができる。
【００１１】
幾つかの実施形態では、上記した燃焼バーナの構成において、前記第１保炎部材は、燃料ガスの流れ方向の下流側に向けて拡幅する第１拡幅部と、前記第１拡幅部より燃料ガスの流れ方向の上流側に連結される第１平坦部とを有し、前記第２保炎部材は、燃料ガスの流れ方向の下流側に向けて拡幅する第２拡幅部のみを有することを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、第２保炎部材を第２拡幅部のみで形成することで、燃料ノズルの基端部側から作業空間部を介して第１及び第２保炎部材にアクセスすることができる。このため、保炎部材の清掃、補修、交換などのメンテナンス作業を容易に実施することができる。
【００１３】
幾つかの実施形態では、上記した燃焼バーナの構成において、前記第１保炎部材は、水平方向または鉛直方向に所定間隔を空けて複数設けられ、前記第２保炎部材は、前記第１保炎部材より前記燃料ノズルの内壁面側の両側に所定間隔を空けて設けられ、複数の前記第１保炎部材の間に第３保炎部材が配置され、前記第３保炎部材は、燃料ガスの流れ方向の下流側に向けて拡幅する第３拡幅部のみを有することを特徴としている。
【００１４】
上記構成によれば、第１保炎部材と第２保炎部材と第３保炎部材を交互に所定間隔を空けて複数設け、中央に配置された第３保炎部材を第３拡幅部のみで形成することで、燃料ノズルの基端部側から作業空間部を介して中央部から第１及び第２保炎部材にアクセスすることができる。このため、保炎部材の清掃、補修、交換などのメンテナンス作業を容易に実施することができる。
【００１５】
幾つかの実施形態では、上記した燃焼バーナの構成において、前記第１保炎部材は、燃料ガスの流れ方向の下流側に向けて拡幅する第１拡幅部のみを有し、前記第２保炎部材は、燃料ガスの流れ方向の下流側に向けて拡幅する第２拡幅部のみを有することを特徴としている。
【００１６】
上記構成によれば、第１保炎部材と第２保炎部材を拡幅部のみで形成することで、燃料ノズルの基端部側から作業空間部を介して第１及び第２保炎部材にアクセスすることができる。このため、保炎部材の清掃、補修、交換などのメンテナンス作業を容易に実施することができる。
【００１７】
幾つかの実施形態では、上記した燃焼バーナの構成において、前記第２保炎部材は、前記第１保炎部材の拡幅方向の両側に配置され、前記第１保炎部材は、燃料ガスの噴出方向を２方向に拡幅する前記第１拡幅部が設けられ、前記燃料ノズルの内壁面側に配置される前記第２保炎部材は、前記燃料ノズルにおける軸線中心側のみに燃料ガスの噴出方向を拡幅する前記第２拡幅部が設けられることを特徴としている。
【００１８】
上記構成によれば、燃料ガスは、第１保炎部材により少なくとも２方向に広がって再循環領域を形成し、第２保炎部材により第１保炎部材側のみに広がって再循環領域を形成することとなり、燃料ノズルにおける外部保炎を抑制し、ＮＯｘ発生量を減少することができる。
【００１９】
また、本発明の少なくとも一実施形態に係る燃焼装置は、前記燃焼バーナが周方向に所定間隔を空けて複数配置されて火炎旋回流を形成する、ことを特徴とするものである。
【００２０】
上記構成によれば、各燃焼バーナにて、燃料ノズルの基端部側から作業空間部を介して保炎部材にアクセスすることができ、保炎部材の清掃、補修、交換などのメンテナンス作業を容易に実施することができる。
【００２１】
また、本発明の少なくとも一実施形態に係るボイラは、中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉と、前記燃焼装置と、を備えることを特徴とするものである。
【００２２】
上記構成によれば、火炉の各燃焼バーナにて、燃料ノズルの基端部側から作業空間部を介して保炎部材にアクセスすることができ、保炎部材の清掃、補修、交換などのメンテナンス作業を容易に実施することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、燃料ノズルのメンテナンス作業の作業性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】幾つかの実施形態に係る燃焼バーナの一実施形態の構成を示す正面図である。
【図２】幾つかの実施形態に係る燃焼バーナをの一実施形態の構成を示す水平断面（図１のII−II断面）図である。
【図３】他の実施形態に係る燃焼バーナの構造を示す水平断面図である。
【図４】他の実施形態に係る燃焼バーナの構造を示す水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に添付図面を参照して、本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示される構成部品等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。また、実施形態を組み合わせて構成されるものも含むものである。
【００２６】
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構成を示す正面図である。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の構成を示す水平断面（図１のII−II断面）図である。
【００２７】
図１及び図２に示した一実施形態では、燃焼バーナ２１は、中心側から燃料ノズル６１と、燃焼用空気ノズル６２と、２次空気ノズル６３が設けられると共に、燃料ノズル６１内に保炎器６４が設けられている。
【００２８】
燃料ノズル６１は、微粉炭（固体燃料）と搬送用空気（１次空気）とを混合した微粉燃料混合気（以下、燃料ガス）３０１を噴出可能なものである。燃焼用空気ノズル６２は、燃料ノズル６１の外側に配置され、燃料ノズル６１から噴出された燃料ガス３０１の外周側に燃焼用空気の一部（燃料ガス燃焼用空気）３０２を噴出可能なものである。２次空気ノズル６３は、燃焼用空気ノズル６２の外側に配置され、燃焼用空気ノズル６２から噴出された燃料ガス燃焼用空気３０２の外周側に燃焼用空気の一部（以下、２次空気）３０３を噴出可能なものである。
【００２９】
保炎器６４は、燃料ノズル６１内であって、燃料ノズル６１の先端部、つまり、燃料ガス３０１の流動方向の下流側に配置されることで、燃料ガス３０１の着火用及び保炎用の部材として機能するものである。この保炎器６４は、２個の第１保炎部材７１と、２個の第２保炎部材７２と、１個の第３保炎部材７３とから構成されている。この第１保炎部材７１と第２保炎部材７２と第３保炎部材７３は、燃料ガス３０１の流動方向に沿うと共に鉛直方向に沿って配置されると共に、水平方向に所定間隔を空けて配置されている。
【００３０】
第１保炎部材７１は、燃料ノズル６１の先端部であって、燃料ガス３０１の噴出方向に沿う中心線（燃料ノズル６１の中心線）Ｏに対して径方向の両側（燃料ノズル６１の内壁面６１ａ側）で、且つ、燃料ノズル６１の内壁面６１ａから所定間隔（隙間）を空けて配置されており、鉛直方向に沿うと共に燃料ガス３０１の噴出方向に沿う板形状をなしている。第２保炎部材７２は、燃料ノズル６１の先端部であって、各第１保炎部材７１に対して水平方向の外側の両側（燃料ノズル６１の内壁面６１ａ側）に所定間隔（隙間）を空けて配置されると共に、燃料ノズル６１の内壁面６１ａから所定間隔（隙間）を空けて配置されており、鉛直方向に沿うと共に燃料ガス３０１の噴出方向に沿う板形状をなしている。第３保炎部材７３は、燃料ノズル６１の先端部であって、燃料ガス３０１の噴出方向に沿う中心線（燃料ノズル６１の中心線）Ｏ上で、且つ、各第１保炎部材７１から所定間隔（隙間）を空けて配置されており、鉛直方向に沿うと共に燃料ガス３０１の噴出方向に沿う板形状をなしている。
【００３１】
燃料ノズル６１及び燃焼用空気ノズル６２は、長尺な管状構造をなす。燃料ノズル６１は、４個の平坦な内壁面６１ａにより、長手方向に延びて同一の流路断面形状となる燃料ガス流路Ｐ１を形成しており、先端部（下流側端部）に矩形状の開口部６１ｂが設けられている。燃焼用空気ノズル６２は、燃料ノズル６１の４個の平坦な外壁面６１ｃと、４個の平坦な内壁面６２ａにより、長手方向に延びて同一の流路断面形状となる燃焼用空気流路Ｐ２を形成しており、先端部（下流側端部）に矩形リング形状の開口部６２ｂが設けられている。そのため、燃料ノズル６１と燃焼用空気ノズル６２は、二重管状構造となっている。
【００３２】
２次空気ノズル６３は、燃料ノズル６１及び燃焼用空気ノズル６２の外側に配置される長尺な管状構造をなす。２次空気ノズル６３は、４本の矩形断面形状をなす管状構造をなし、燃焼用空気ノズル６２の上方、下方、左方、右方に単独で配置された２次空気ノズル本体６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄからなり、燃焼用空気ノズル６２の外側に所定隙間を空けて配置されている。２次空気ノズル６３は、４本の２次空気ノズル本体６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄにより、長手方向に延びて同一の流路断面形状となる４個の２次空気流路Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，Ｐ３４を形成しており、先端部（下流側端部）に矩形リング形状の開口部６３ｅが設けられている。
【００３３】
なお、燃料ノズル６１、燃焼用空気ノズル６２の形状は真四角に限らず、矩形でもよく、この場合、角部に曲率をつけた形状としてもよい。角部に曲率をつけた管状構造とすることで、ノズルの強度を向上することができる。更に、円筒としてもよい。
【００３４】
そのため、燃料ノズル６１（燃料ガス流路Ｐ１）の開口部６１ｂの外側に燃焼用空気ノズル６２（燃焼用空気流路Ｐ２）の開口部６２ｂが配設され、この燃焼用空気ノズル６２（燃焼用空気流路Ｐ２）の開口部６２ｂの外側に所定間隔を空けて２次空気ノズル６３（２次空気流路Ｐ３）の開口部６３ｅが配設されることとなる。燃料ノズル６１と燃焼用空気ノズル６２と２次空気ノズル６３は、各開口部６１ｂ，６２ｂ，６３ｅが燃料ガス３０１や空気の流れ方向における同位置に同一面上に揃えられて配置されている。
【００３５】
なお、２次空気ノズル６３は、４本の２次空気ノズル本体６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄにより構成せずに、燃焼用空気ノズル６２の外側に二重管状構造として矩形状に配置してもよい。また、２次空気ノズル６３は、２次空気ノズル本体６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄにより構成したが、上下の２次空気ノズル本体６３ａ，６３ｂだけとしたり、左右の２次空気ノズル本体６３ｃ，６３ｄだけとしたりしてもよい。更に、２次空気ノズル６３は、各２次空気ノズル本体６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄにダンパ開度調整機構などを設けることで、２次空気３０３の噴出量を調整可能としてもよい。
【００３６】
ここで、保炎器６４について詳細に説明する。第１保炎部材７１は、水平方向に沿って破断した断面形状（図２）にて、幅が燃料ガス３０１の流れ方向の下流側に向けて拡大する第１拡幅部８２を有し、第１拡幅部８２は、三角柱形状をなしている。即ち、第１拡幅部８２は、水平断面が略二等辺三角形状をなし、幅方向の内側（燃料ノズル６１の中心線Ｏ側）に傾斜する第１ガイド面８２ａと、幅方向の外側（燃料ノズル６１の内壁面６１ａ側）に傾斜する第２ガイド面８２ｂと、前端側の燃料ガス３０１の流れ方向に直交する端面８２ｃとを有している。各ガイド面８２ａ，８２ｂと端面８２ｃによって形成される角部で燃料ガス３０１の流れが剥離する。この場合、第１拡幅部８２は、鉛直方向に沿って幅が一定となっているが、幅を異ならせてもよい。また、第１ガイド面８２ａと第２ガイド面８２ｂと端面８２ｃは、平面であることが望ましいが、凹状または凸状に屈曲または湾曲した面であってもよい。
【００３７】
第２保炎部材７２は、水平方向に沿って破断した断面形状（図２）にて、幅が一定な第２平坦部８３と、この第２平坦部８３の前端部（燃料ガス３０１の流れ方向の下流端部）に一体に設けられた第２拡幅部８４とから構成されている。第２平坦部８３は、燃料ガス３０１の流れ方向に沿って幅が一定である。第２拡幅部８４は、燃料ガス３０１の流れ方向に向かって幅が大きくなる。この第２拡幅部８４は、水平断面が略二等辺三角形状をなし、基端部が第２平坦部８３に連結され、先端部が燃料ガス３０１の流れ方向の下流側に向って幅が広くなり、前端がこの燃料ガス３０１の流れ方向に直交する平面となっている。即ち、第２拡幅部８４は、幅方向の内側（燃料ノズル６１の中心線Ｏ側）に傾斜する第１ガイド面８４ａと、前端側の端面８４ｃとを有しており、幅方向の外側（燃料ノズル６１の内壁面６１ａ側）にはガイド面がなく、第２平坦部８３の端面が継続する平面となっている。ガイド面８４ａと端面８４ｃによって形成される角部で燃料ガス３０１の流れが剥離する。この場合、第２拡幅部８４は、その長手方向（鉛直方向）に沿って幅が一定となっているが、幅を異ならせてもよい。第２拡幅部８４をより小さくすることで相対的に内部着火を強くすることもできる。また、第１ガイド面８４ａと端面８４ｃは、平面であることが望ましいが、凹状または凸状に屈曲または湾曲した面であってもよい。
【００３８】
第３保炎部材７３は、水平方向に沿って破断した断面形状（図２）にて、幅が一定な第３平坦部８５と、この第３平坦部８５の前端部（燃料ガス３０１の流れ方向の下流端部）に一体に設けられた第３拡幅部８６とから構成されている。第３平坦部８５は、燃料ガス３０１の流れ方向に沿って幅が一定である。第３拡幅部８６は、燃料ガス３０１の流れ方向に向かって幅が大きくなる。この第３拡幅部８６は、水平断面が略二等辺三角形状をなし、基端部が第３平坦部８５に連結され、先端部が燃料ガス３０１の流れ方向の下流側に向って幅が広くなり、前端がこの燃料ガス３０１の流れ方向に直交する平面となっている。即ち、第３拡幅部８６は、一方の第１保炎部材７１側に傾斜する第１ガイド面８６ａと、他方の第１保炎部材７１側に傾斜する第２ガイド面８６ｂと、前端側の端面８６ｃとを有している。各ガイド面８６ａ，８６ｂと端面８６ｃによって形成される角部で燃料ガス３０１の流れが剥離する。この場合、第３拡幅部８６は、その長手方向（鉛直方向）に沿って幅が一定となっているが、幅を異ならせてもよい。また、第１ガイド面８６ａと第２ガイド面８６ｂと端面８６ｃは、平面であることが望ましいが、凹状または凸状に屈曲または湾曲した面であってもよい。
【００３９】
この場合、第１保炎部材７１と第２保炎部材７２と第３保炎部材７３と燃料ノズル６１の内壁面６１ａとは、前述したように、所定間隔の隙間を空けて配置されているが、この所定間隔とは、少なくとも保炎部材７１，７２，７３における拡幅部８２，８４，８６の幅以上の隙間、または、少なくとも保炎部材７１，７２，７３における拡幅部８２，８４，８６が熱延びにより互いにまたは燃料ノズル６１の内壁面６１ａに干渉（接触）しない程度の隙間である。
【００４０】
燃料ノズル６１は、内部にこの保炎器６４として第１、第２、第３保炎部材７１，７２，７３が幅方向（水平方向）に所定間隔を空けて配置されている。そして、第２、第３保炎部材７２，７３は、先端部に拡幅部８４，８６がそれぞれ設けられており、この拡幅部８４，８６は、各端面８４ｃ，８６ｃが燃料ノズル６１の開口部６１ｂと燃料ガス３０１の流れ方向における同位置に同一面上に揃えられて配置されている。一方、第１保炎部材７１は、先端部に第１拡幅部８２が設けられており、この第１拡幅部８２は、端面８２ｃが燃料ノズル６１の開口部６１ｂより燃料ガス３０１の噴出方向の上流側に配置されている。即ち、第２、第３保炎部材７２，７３は、燃料ガス３０１の噴出方向にて、拡幅部８４，８６の端面８４ｃ，８６ｃと燃料ノズル６１の開口部６１ｂが同位置となっている。第１保炎部材７１は、第１拡幅部８２の端面８２ｃが燃料ノズル６１の開口部６１ｂ（拡幅部８４，８６の端面８４ｃ，８６ｃ）に対して燃料ガス３０１の噴出方向の上流側に所定距離Ｌだけ離間した位置に配置されている。
【００４１】
第１、第２、第３保炎部材７１，７２，７３は、後部の上端部と下端部が支持部材８７，８８を介して燃料ノズル６１の内壁面６１ａに溶接などを用いて支持されている。各支持部材８７，８８は、燃料ノズル６１の内壁面６１ａにおける上部と下部に固定されており、第１、第２、第３保炎部材７１，７２，７３の上端部と下端部がこの支持部材８７，８８に支持されている。
【００４２】
この場合、第１、第２、第３保炎部材７１，７２，７３は、燃料ノズル６１の内壁面６１ａに固定された支持部材８７，８８に対して固定されている。但し、この構成に限定されるものではない。例えば、第１保炎部材７１は、第１拡幅部８２の端面８２ｃが燃料ノズル６１の開口部６１ｂより所定距離Ｌだけ後退した位置に配置されている。第１拡幅部８２の位置は、燃料の種類や噴出量などに応じて所定距離Ｌを変更することが考えられる。そのため、第１保炎部材７１を燃料ガス３０１の噴出方向に沿って位置調整自在に設けることが望ましい。
【００４３】
燃料ノズル６１は、保炎器６４として第１、第２、第３保炎部材７１，７２，７３が支持部材８７，８８に支持されていることから、燃料ガス流路Ｐ１が６個の領域に分割されることとなる。即ち、燃料ガス流路Ｐ１は、第３保炎部材７３と各第１保炎部材７１との間の第１燃料ガス流路Ｐ１１と、第１保炎部材７１と第２保炎部材７２の間の第２燃料ガス流路Ｐ１２と、第２保炎部材７２と燃料ノズル６１の内壁面６１ａとの間の第３燃料ガス流路Ｐ１３とに分割される。
【００４４】
なお、各支持部材８７，８８は、各保炎部材７１，７２，７３を支持するものであることから、燃料ガス３０１の流れに影響を与えるものではなく、各保炎部材７１，７２，７３の幅（厚さ）よりも極力小さい幅（薄い厚さ）に設定されている。また、支持部材８７，８８により各保炎部材７１，７２，７３を支持する周方向の支持位置は、実施形態に限るものではない。
【００４５】
そして、幾つかの実施形態では、第２保炎部材７２及び第３保炎部材７３は、平坦部８３，８５があるものの、第２保炎部材７２と第３保炎部材７３の間に配置された第１保炎部材７１は、平坦部がなくて第１拡幅部８２のみで構成されている。そのため、第１保炎部材７１が小型化され、各保炎部材７１，７２，７３の後方に作業空間部が確保される。作業者は、燃料ノズル６１の基端部側から各保炎部材７１，７２，７３にアクセスすることができ、容易に保炎器６４の清掃、補修、交換などのメンテナンス作業を実施することができる。
【００４６】
図３は、その他の実施形態に係る燃焼バーナの構成を示す水平断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４７】
図３に示す一実施形態に係る燃焼バーナ２１Ａは、中心側から燃料ノズル６１と、燃焼用空気ノズル６２と、２次空気ノズル６３が設けられると共に、燃料ノズル６１内に保炎器６４Ａが設けられている。
【００４８】
保炎器６４Ａは、２個の第１保炎部材７１と、２個の第２保炎部材７２と、１個の第３保炎部材７３とから構成されている。この第１保炎部材７１と第２保炎部材７２と第３保炎部材７３は、燃料ガス３０１の流動方向に沿うと共に鉛直方向に沿って配置されると共に、水平方向に所定間隔を空けて配置されている。
【００４９】
第１保炎部材７１は、水平方向に沿って破断した断面形状にて、幅が燃料ガス３０１の流れ方向の下流側に向けて拡大する第１拡幅部８２を有し、第１拡幅部８２は、三角柱形状をなしている。即ち、第１拡幅部８２は、第１ガイド面８２ａと、第２ガイド面８２ｂと、端面８２ｃとを有している。第２保炎部材７２は、水平方向に沿って破断した断面形状にて、幅が一定な第２平坦部８３と、この第２平坦部８３の前端部に一体に設けられて幅が燃料ガス３０１の流れ方向の下流側に向けて拡大する第２拡幅部８４とから構成されている。第２平坦部８３は、燃料ガス３０１の流れ方向に沿って幅が一定である。第２拡幅部８４は、第１ガイド面８４ａと、端面８４ｃとを有している。
【００５０】
第３保炎部材７３は、水平方向に沿って幅が燃料ガス３０１の流れ方向の下流側に向けて拡大する第３拡幅部８６を有し、第３拡幅部８６は、三角柱形状をなしている。即ち、第３拡幅部８６は、水平断面が略二等辺三角形状をなし、一方の第１保炎部材７１側に傾斜する第１ガイド面８６ａと、他方の第１保炎部材７１側に傾斜する第２ガイド面８６ｂと、前端側の端面８６ｃとを有している。
【００５１】
このように本実施形態の燃焼バーナにあっては、第１保炎部材７１は、水平方向に所定間隔を空けて複数設けられ、第２保炎部材７２は、第１保炎部材７１より燃料ノズル６１の内壁面６１ａ側の両側に所定間隔を空けて設けられ、複数の第１保炎部材７１の間に第３保炎部材７３が配置され、第３保炎部材７３は、燃料ガス３０１の流れ方向の下流側に向けて拡幅する第３拡幅部８６のみを有する。
【００５２】
従って、第１保炎部材７１と第２保炎部材７２と第３保炎部材７３を交互に所定間隔を空けて複数設け、中央に配置された第３保炎部材７３の平坦部をなくして第３拡幅部８６のみとすることで、作業者は、燃料ノズル６１の基端部側から作業空間部を介して中央部から保炎器６４Ａにアクセスすることができ、保炎器６４Ａの清掃、補修、交換などのメンテナンス作業を容易に実施することができる。
【００５３】
図４は、その他の一実施形態の燃焼バーナを表す水平断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５４】
燃焼バーナ２１Ｂは、図４に示すように、中心側から燃料ノズル６１と、燃焼用空気ノズル６２と、２次空気ノズル６３が設けられると共に、燃料ノズル６１内に保炎器６４Ｂが設けられている。
【００５５】
保炎器６４Ｂは、２個の第１保炎部材７１と、２個の第２保炎部材７２と、１個の第３保炎部材７３とから構成されている。この第１保炎部材７１と第２保炎部材７２と第３保炎部材７３は、燃料ガス３０１の流動方向に沿うと共に鉛直方向に沿って配置されると共に、水平方向に所定間隔を空けて配置されている。
【００５６】
第１保炎部材７１は、燃料ノズル６１の先端部であって、燃料ガス３０１の噴出方向に沿う中心線Ｏに対して径方向の両側で、且つ、燃料ノズル６１の内壁面６１ａから所定間隔を空けて配置されている。第２保炎部材７２は、燃料ノズル６１の先端部であって、各第１保炎部材７１に対して水平方向の外側の両側に所定間隔を空けて配置されると共に、燃料ノズル６１の内壁面６１ａから所定間隔を空けて配置されている。第３保炎部材７３は、燃料ノズル６１の先端部であって、燃料ガス３０１の噴出方向に沿う中心線Ｏ上で、且つ、各第１保炎部材７１から所定間隔を空けて配置されている。
【００５７】
また、第１保炎部材７１は、水平方向に沿って破断した断面形状にて、幅が一定な第１平坦部８１と、この第１平坦部８１の前端部に一体に設けられた第１拡幅部８２とから構成されている。第１平坦部８１は、燃料ガス３０１の流れ方向に沿って幅が一定である。第１拡幅部８２は、燃料ガス３０１の流れ方向に向かって幅が大きくなる。この第１拡幅部８２は、水平断面が略二等辺三角形状をなし、基端部が第１平坦部８１に連結され、先端部が燃料ガス３０１の流れ方向の下流側に向って幅が広くなり、前端がこの燃料ガス３０１の流れ方向に直交する平面となっている。即ち、第１拡幅部８２は、幅方向の内側に傾斜する第１ガイド面８２ａと、幅方向の外側に傾斜する第２ガイド面８２ｂと、前端側の端面８２ｃとを有している。
【００５８】
第２保炎部材７２は、水平方向に沿って破断した断面形状にて、幅が燃料ガス３０１の流れ方向の下流側に向けて拡大する第２拡幅部８４を有し、第２拡幅部８４は、三角柱形状をなしている。即ち、第２拡幅部８４は、水平断面が略二等辺三角形状をなし、幅方向の内側に傾斜する第１ガイド面８４ａと、前端側の燃料ガス３０１の流れ方向に直交する端面８４ｃとを有しており、幅方向の外側にはガイド面がなく、燃料ガス３０１の流れ方向に沿う平面となっている。
【００５９】
第３保炎部材７３は、水平方向に沿って破断した断面形状にて、幅が燃料ガス３０１の流れ方向の下流側に向けて拡大する第３拡幅部８６を有し、第３拡幅部８６は、三角柱形状をなしている。即ち、第３拡幅部８６は、水平断面が略二等辺三角形状をなし、一方の第１保炎部材７１側に傾斜する第１ガイド面８６ａと、他方の第１保炎部材７１側に傾斜する第２ガイド面８６ｂと、前端側の端面８６ｃとを有している。
【００６０】
このように本実施形態の燃焼バーナにあっては、第１保炎部材７１は、第１平坦部８１と第１拡幅部８２とを有し、第２保炎部材７２は、第２拡幅部８４のみを有する。
【００６１】
従って、燃料ガス３０１の噴出方向下流側に設けられる第２保炎部材７２の平坦部をなくして第２拡幅部８４のみとすることで、燃料ノズル内に作業l空間部を確保することができる。このため、メンテナンス作業者は燃料ノズル６１の基端部側から作業空間部を介して保炎器６４Ｂにアクセスすることができ、保炎器６４Ｂの清掃、補修、交換などのメンテナンス作業を容易に実施することができる。
【００６２】
なお、上述した本実施形態では、第１保炎部材７１の平坦部をなくして第１拡幅部８２のみとした構成、その他の一実施形態では、第１保炎部材７１と第３保炎部材７３の平坦部をなくして第２、第３拡幅部８４，８６のみとした構成、その他の一実施形態では、第２保炎部材７２と第３保炎部材７３の平坦部をなくして拡幅部８４，８６のみとした構成を示したが、本発明はこれら構成に限定されるものではない。例えば、第１保炎部材７１と第２保炎部材７２を平坦部と拡幅部から構成し、第３保炎部材７３の平坦部をなくして拡幅部のみとしてもよい。
【００６３】
また、上述した実施形態では、第１保炎部材７１と第２保炎部材７２と第３保炎部材７３のいずれかの平坦部をなくして拡幅部のみとしたが、第１保炎部材７１と第２保炎部材７２と第３保炎部材７３の全ての平坦部をなくして拡幅部のみとしてもよい。即ち、第１保炎部材７１は、燃料ガス３０１の流れ方向の下流側に向けて拡幅する第１拡幅部８２のみを有し、第２保炎部材７２は、燃料ガス３０１の流れ方向の下流側に向けて拡幅する第２拡幅部８４のみを有し、第３保炎部材７３は、燃料ガス３０１の流れ方向の下流側に向けて拡幅する第３拡幅部８６のみを有する。従って、作業者は、燃料ノズル６１の基端部側から大きな作業空間部を介して保炎器６４にアクセスすることができ、保炎器６４の清掃、補修、交換などのメンテナンス作業を容易に実施することができる。
【００６４】
また、上述した実施形態では、保炎器６４，６４Ａ，６４Ｂとして、２個の第１保炎部材７１と２個の第２保炎部材７２と１個の第３保炎部材７３を設けたが、この構成に限定されるものではない。例えば、保炎器を２個の第１保炎部材と２個の第２保炎部材から構成したり、保炎器を２個の第１保炎部材と１個の第３保炎部材から構成したりしてもよい。また、第１保炎部材の数は、１個または２個に限らず、３個以上設けてもよい。
【００６５】
また、上述した実施形態では、燃料ノズル６１と燃焼用空気ノズル６２と２次空気ノズル６３を矩形状としたが、この形状に限るものではなく、円形状としてもよい。
【００６６】
また、上述した実施形態では、第１保炎部材７１と第２保炎部材７２と第３保炎部材７３を燃料ガス３０１の流れ方向に沿うと共に、鉛直方向に沿って配置したが、第１保炎部材７１と第２保炎部材７２と第３保炎部材７３を燃料ガス３０１の流れ方向に沿うと共に、水平方向に沿って配置してもよい。
【００６７】
また、上述した実施形態では、本発明のボイラを石炭焚きボイラとしたが、固体燃料としては、バイオマスや石油コークス、石油残渣などを使用するボイラであってもよい。また、燃料として固体燃料に限らず、重質油などの油焚きボイラにも使用することができる。さらには、これら燃料の混焼焚きにも適用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
２１，２１Ａ，２１Ｂ  燃焼バーナ
６１  燃料ノズル
６１ａ  内壁面
６１ｂ，６２ｂ，６３ｅ  開口部（噴出開口部）
６２  燃焼用空気ノズル
６３  ２次空気ノズル
６４，６４Ａ，６４Ｂ  保炎器
７１  第１保炎部材
７２  第２保炎部材
７３  第３保炎部材
８１  第１平坦部
８２  第１拡幅部
８２ａ，８４ａ，８６ａ  第１ガイド面
８２ｂ，８６ｂ  第２ガイド面
８２ｃ，８４ｃ，８６ｃ  端面
８３  第２平坦部
８４  第２拡幅部
８５  第３平坦部
８６  第３拡幅部
８７，８８  支持部材
Ｐ１  燃料ガス流路
Ｐ１１  第１燃料ガス流路
Ｐ１２  第２燃料ガス流路
Ｐ１３  第３燃料ガス流路
Ｐ２  燃焼用空気流路
Ｐ３  ２次空気流路
【図１】
2019128080.tif 000003
【図２】
2019128080.tif 000004
【図３】
2019128080.tif 000005
【図４】
2019128080.tif 000006