(57)【要約】石炭火力発電設備の燃焼器アセンブリは、微粉炭を燃焼させる燃焼ゾーンを画定する燃焼器ハウジングと、前記燃焼ゾーンへ微粉炭を導入する少なくとも１つのバーナと、前記燃焼器ハウジングの前記燃焼ゾーン上方にエアを送り込む、前記燃焼器ハウジングに対してほぼ非可動のオーバーファイアエアポートと、を含む。この燃焼器アセンブリはさらに、前記オーバーファイアエアポートに設けられたノズルアセンブリを含む。そのノズルアセンブリは、前記オーバーファイアエアポート内に配置された配向機構を含む。該配向機構は、前記オーバーファイアエアポートに対して角度可変であり、前記オーバーファイアエアポートを通して前記燃焼器ハウジングへ送り込まれるエアの流れ方向に変化をもたらす。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭火力発電設備の燃焼器アセンブリであって、
微粉炭を燃焼させる燃焼ゾーンを画定する燃焼器ハウジングと、
前記燃焼ゾーンへ微粉炭を導入する少なくとも１つのバーナと、
前記燃焼器ハウジングの前記燃焼ゾーン上方にエアを送り込む、前記燃焼器ハウジングに対してほぼ非可動のオーバーファイアエアポートと、
前記オーバーファイアエアポート内に配置されると共に前記オーバーファイアエアポートに対して角度可変であり、前記オーバーファイアエアポートを通して前記燃焼器ハウジングへ送り込まれるエアの流れ方向に変化をもたらす配向機構を含む、前記オーバーファイアエアポートに設けられたノズルアセンブリと、
を備える、燃焼器アセンブリ。
【請求項２】
前記オーバーファイアエアポートは、前記燃焼器ハウジングにエアを送り込むエア送り込みユニットを備え、該エア送り込みユニットは、円形及び卵形のいずれかの断面形状をもつ、
請求項１に記載の燃焼器アセンブリ。
【請求項３】
前記配向機構は、複数のベーンを支持したフレームを備える、
請求項１に記載の燃焼器アセンブリ。
【請求項４】
前記オーバーファイアエアポート内の前記配向機構を角度変更するためのピボット機構と、
前記ピボット機構に連結され、前記配向機構の角度を変えるべく前記燃焼器ハウジングの外から操作可能であるハンドル機構と、
をさらに備える、請求項１に記載の燃焼器アセンブリ。
【請求項５】
前記ハンドル機構は、選択的に、前記燃焼器ハウジングへ向け押すか前記燃焼器ハウジングから離れるように引くことができ、前記配向機構を縦方向に角度変化させる、
請求項４に記載の燃焼器アセンブリ。
【請求項６】
前記ハンドル機構を前記燃焼器ハウジングへ向かって押すと、前記配向機構は、前記オーバーファイアエアポートから出るエアが前記燃焼ゾーンへ向かう方向及び前記燃焼ゾーンから離れる方向のうちの一方の配向となるように、前記オーバーファイアエアポート内で第１の方向に回転し、
前記ハンドル機構を前記燃焼器ハウジングから離すように引くと、前記配向機構は、前記オーバーファイアエアポートから出るエアが前記燃焼ゾーンへ向かう方向及び前記燃焼ゾーンから離れる方向のうちの他方の配向となるように、前記オーバーファイアエアポート内で第２の方向に回転する、
請求項５に記載の燃焼器アセンブリ。
【請求項７】
前記少なくとも１つのバーナが角度可変であり、該少なくとも１つのバーナを通して前記燃焼ゾーンに導入される微粉炭の流れ方向に変化をもたらす、
請求項１に記載の燃焼器アセンブリ。
【請求項８】
微粉炭を燃焼させる燃焼ゾーンを画定する燃焼器ハウジングを含む、石炭火力発電設備の燃焼器アセンブリを改修する方法であって、
前記燃焼器ハウジングの前記燃焼ゾーン上方にエアを送り込む、前記燃焼器ハウジングに対してほぼ非可動のオーバーファイアエアポートに設ける配向機構を含んだノズルアセンブリを、前記燃焼器アセンブリに組み込むことを含み、
前記配向機構が、前記オーバーファイアエアポートに対して縦方向に角度可変で、前記オーバーファイアエアポートを通して前記燃焼器ハウジングへ送り込まれるエアの流れ方向に変化をもたらすものである、
方法。
【請求項９】
前記燃焼器ハウジングにエアを送り込む、円形及び卵形のいずれかの断面形状をもつエア送り込みユニットを、前記オーバーファイアエアポートに備える、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
複数のベーンを支持するフレームを前記配向機構に備える、
請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記燃焼器アセンブリに前記ノズルアセンブリを組み込むときに、前記ノズルアセンブリのピボット機構を前記配向機構と連結し、前記配向機構を縦方向に角度変化させるべく前記燃焼器ハウジングの外から操作可能なハンドル機構を、前記ピボット機構と連結することを含む、
請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記ハンドル機構を、選択的に、前記燃焼器ハウジングへ向かって押すか前記燃焼器ハウジングから離すように引くことにより、前記配向機構を縦方向に角度変化させることができる、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
石炭火力発電設備を運転する方法であって、
微粉炭を、少なくとも１つのバーナを通して当該発電設備の燃焼器ハウジング内に画定された燃焼ゾーンへ導入し、
該微粉炭が前記燃焼ゾーンで燃えることで高温の作動ガスが生成され、
エアを、前記燃焼器ハウジングに対してほぼ非可動であるオーバーファイアエアポートを通して、前記燃焼器ハウジングの前記燃焼ゾーン上方に位置した一酸化炭素焼尽ゾーンへ送り込み、
前記オーバーファイアエアポート内に設けたノズルアセンブリの配向機構の角度を変え、前記オーバーファイアエアポートを通して前記一酸化炭素焼尽ゾーンへ送り込まれるエアの流れ方向に変化をもたらす、
ことを含む方法。
【請求項１４】
前記一酸化炭素焼尽ゾーンにエアを送り込む、円形及び卵形のいずれかの断面形状をもつエア送り込みユニットを、前記オーバーファイアエアポートに備える、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
複数のベーンを支持するフレームを前記配向機構に備える、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記配向機構の角度変更は、前記燃焼器ハウジングの外に位置したハンドル機構を操作して前記配向機構を縦方向に角度変化させることを含む、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記ハンドル機構を、選択的に、前記燃焼器ハウジングへ向かって押すか前記燃焼器ハウジングから離すように引いて、前記配向機構を縦方向に角度変化させる、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ハンドル機構を前記燃焼器ハウジングへ向かって押すと、前記配向機構は、前記オーバーファイアエアポートから出るエアが前記燃焼ゾーンへ向かう方向及び前記燃焼ゾーンから離れる方向のうちの一方の配向となるように、前記オーバーファイアエアポート内で第１の方向に回転し、
前記ハンドル機構を前記燃焼器ハウジングから離すように引くと、前記配向機構は、前記オーバーファイアエアポートから出るエアが前記燃焼ゾーンへ向かう方向及び前記燃焼ゾーンから離れる方向のうちの他方の配向となるように、前記オーバーファイアエアポート内で第２の方向に回転する、
請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記オーバーファイアエアポートから出るエアを、前記燃焼ゾーンへ向かうよう配向すべきかあるいは前記燃焼ゾーンから離れるよう配向すべきか、前記配向機構の角度変更を判断するために、前記燃焼器ハウジングにおける少なくとも１つの運転パラメータを監視することをさらに含む、
請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのバーナを、前記燃焼器ハウジングに対して角度変更することにより、該少なくとも１つのバーナを通して前記燃焼ゾーンに導入される微粉炭の流れ方向を変化させることをさらに含む、
請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１１年１月６日出願の米国仮特許出願No.６１／４３０，３５５、発明の名称「TILTABLE OVERFIRE AIR MECHANISM FOR WALL-FIRED AND ARCH-FIRED UTILITY BOILERS（壁燃焼及びアーチ燃焼汎用ボイラ用の角度可変オーバーファイアエア機構）」の利益を享有し、当該出願の全開示事項は参照することで本願に組み入れられる。
【０００２】
本発明は、石炭火力発電設備におけるオーバーファイアエア（overfire air：火炎上空気）ポートに関する。より詳細には、オーバーファイアエアポートから出るエアの流れ方向に変化をもたらす角度可変のオーバーファイアエアポートに使用されるノズルアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００３】
石炭火力発電設備において、微粉炭及び搬送エアからなる作動媒体は、１以上のバーナを通して燃焼器アセンブリの燃焼ゾーンへ送り込まれる。この燃焼ゾーン上方に配置されたオーバーファイアエアポートを通して燃焼器アセンブリへ、追加エアが提供される。オーバーファイアエアポートにより燃焼器アセンブリへ導入される当該エアは、一酸化炭素（ＣＯ）焼尽ゾーンとして知られる、燃焼器アセンブリにおける燃焼ゾーン上方の領域へ送り込まれる。オーバーファイアエアポートからＣＯ焼尽ゾーンへエアを送り込むと、微粉炭の完全燃焼に必要な追加エアが提供され、これにより、発電設備から排出されるＣＯ量が削減される。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の第１の態様によれば、石炭火力発電設備の燃焼器アセンブリが提供される。この燃焼器アセンブリは、微粉炭を燃焼させる燃焼ゾーンを画定する燃焼器ハウジングと、前記燃焼ゾーンへ微粉炭を届ける少なくとも１つのバーナと、前記燃焼器ハウジングの前記燃焼ゾーン上方にエアを送り込む、前記燃焼器ハウジングに対してほぼ非可動のオーバーファイアエアポートと、を備える。このような燃焼器アセンブリはさらに、前記オーバーファイアエアポートに設けられたノズルアセンブリを備える。このノズルアセンブリは、前記オーバーファイアエアポート内に配置された配向機構を含み、該配向機構は、前記オーバーファイアエアポートに対して角度可変であり、当該オーバーファイアエアポートを通して前記燃焼器ハウジングへ送り込まれるエアの流れ方向に変化をもたらす。
【０００５】
本発明の第２の態様によれば、微粉炭を燃焼させる燃焼ゾーンを画定する燃焼器ハウジングを含む石炭火力発電設備の燃焼器アセンブリを改修する方法が提供される。この方法は、前記燃焼器ハウジングの前記燃焼ゾーン上方にエアを送り込むオーバーファイアエアポートに設ける配向機構を含んだノズルアセンブリを、前記燃焼器アセンブリに組み込むことを含む。そのオーバーファイアエアポートは、前記燃焼器ハウジングに対してほぼ非可動であり、前記配向機構は、前記オーバーファイアエアポートに対して縦方向に角度可変で、前記オーバーファイアエアポートを通して前記燃焼器ハウジングへ送り込まれるエアの流れ方向に変化をもたらす。
【０００６】
本発明の第３の態様によれば、石炭火力発電設備を運転する方法が提供される。微粉炭を、少なくとも１つのバーナを通して当該発電設備の燃焼器ハウジング内に画定された燃焼ゾーンへ導入する。該微粉炭が前記燃焼ゾーンで燃えて高温の作動ガスを生成する。エアを、前記燃焼器ハウジングに対してほぼ非可動であるオーバーファイアエアポートを通して、前記燃焼器ハウジングの前記燃焼ゾーン上方に位置した一酸化炭素焼尽ゾーンへ送り込む。前記オーバーファイアエアポート内に設けたノズルアセンブリの配向機構の角度を変え、前記オーバーファイアエアポートを通して前記一酸化炭素焼尽ゾーンへ送り込まれるエアの流れ方向に変化をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本明細書には本発明を詳述し明確に主張する特許請求の範囲を添えてあるが、次の図面を参照した以下の説明により、本発明をより良く理解できると考える。
【図１】本発明の実施形態に係るオーバーファイアエアポートを含む、石炭火力発電設備に使用される燃焼アセンブリの概略図。
【図２】図１に概略を示す燃焼器アセンブリの燃焼器ハウジングの一部とオーバーファイアエアポートの斜視図で、オーバーファイアエアポートに設けられたノズルアセンブリを第１の状態で示す。
【図３】図１に概略を示す燃焼器アセンブリの燃焼器ハウジングの一部とオーバーファイアエアポートの斜視図で、オーバーファイアエアポートに設けられたノズルアセンブリを第２の状態で示す。
【図４】図２及び図３に示すノズルアセンブリの配向機構の拡大斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
好適な実施形態に関する以下の説明において、当説明に組み入れられて、本発明を実施可能な特定の好適な実施形態を限定ではなく例示するために示す、図面を参照する。他の実施形態も採用可能であること、そして、本発明の思想及び範囲から逸脱することなく変更が可能であることが、理解されるべきである。
【０００９】
図１を参照すると、本発明の実施形態に係る石炭火力発電設備で使用される、炉とも呼ばれる燃焼器アセンブリ１０が概略的に示されている。燃焼器アセンブリ１０は、ある例では水冷壁であり、剛性構造部材であって適切なサイズと形状をもつ、燃焼器ハウジング１２を備える。燃焼器ハウジング１２は、微粉炭及び搬送エアからなる作動媒体を燃やす燃焼ゾーン１４を画定する。さらに、燃焼器ハウジング１２は、その燃焼ゾーン１４上方に、一酸化炭素（ＣＯ）焼尽ゾーン１６を画定する。この発電設備は、複数の燃焼器アセンブリ１０を含んでいてもよく、この場合の発電設備における残りの燃焼器アセンブリは、ここに説明し図１に図示するものと同様のものとし得る。
【００１０】
燃焼器アセンブリ１０は、さらに、作動媒体を燃焼器ハウジング１２、すなわち燃焼ゾーン１４へ導入するバーナ１８を複数備える。燃焼器アセンブリ１０は、適切な数のバーナ１８を含み、これらバーナ１８は、燃焼ゾーン１４に作動媒体を送り込むのに適した位置に配置される。バーナ１８は、燃焼器ハウジング１２に対して角度可変とされ、該バーナ１８を通して燃焼ゾーン１４へ導入される作動媒体の流れ方向を変えるように機能する。バーナ１８の角度可変に関する追加情報については、例えば、２０１１年３月３日公開の米国特許出願公開ＵＳ２０１１／００４８２９３、発明の名称「NOZZLE FOR FEEDING COMBUSTION MEDIA INTO A FURNACE（炉内へ燃焼媒体を供給するノズル）」にあり、この開示事項の全ては、参照することにより本願に組み入れられる。代替実施形態によれば、バーナ１８は、燃焼器ハウジング１２へ微粉炭だけを導入するものでもよく、一例として、このようなバーナ１８はコンベヤ機構から構成される。
【００１１】
燃焼器アセンブリ１０は、複数のオーバーファイアエアポート２０も含んでいる。オーバーファイアエアポート２０は、ＣＯ焼尽ゾーン１６へエアを送り込む、すなわち、オーバーファイアエアポート２０は、燃焼ゾーン１４の上方にエアを送り込む。オーバーファイアエアポート２０により送り込まれるエアは二次空気、すなわち、ヒータなどの二次供給源から提供される空気とすることができ、後述するように、オーバーファイアエアポート２０のそれぞれに設けられたウインドボックス１９（図２及び図３）を経てオーバーファイアエアポート２０に供給される。
【００１２】
図２及び図３を参照すると、オーバーファイアエアポート２０の１つが図示してある。燃焼器アセンブリ１０の残りのオーバーファイアエアポート２０も、図２及び図３に示しここに説明するものとほぼ同一である。オーバーファイアエアポート２０は、ウインドボックス１９に固定された支持機構２２を含んでおり、オーバーファイアエアポート２０とウインドボックス１９との相対移動は実質的に防止される。オーバーファイアエアポート２０はさらに、エア取り入れユニット２４及びエア送り込みユニット２６を含む。エア取り入れユニット２４は、ＣＯ焼尽ゾーン１６へ送り込むエアを取り入れ（以下、このエアをオーバーファイアエアと呼ぶ）、エア送り込みユニット２６は、オーバーファイアエアをＣＯ焼尽ゾーン１６へ送り込む。エア送り込みユニット２６は、図２及び図３に示すように、円形又は卵形の断面形状とされ、ＣＯ焼尽ゾーン１６に向かって延伸している。エア送り込みユニット２６は、オーバーファイアエアポート２０が燃焼器ハウジング１２に対してほぼ非可動となるように、燃焼器ハウジング１２の開口１２Ａにきつく受け入れられる。
【００１３】
さらに、オーバーファイアエアポート２０は、選択的且つ比例的にエアがエア取り入れユニット２４へ入るようにすべく使用される、当分野で周知のダンパーアセンブリ２８を含む。ダンパーアセンブリ２８は、ダンパーハウジング３０内に設けられた穿孔板（図示せず）と、ダンパーハウジング３０に連結してあり、ダンパーハウジング３０をスライドさせて穿孔板を露出させる駆動ロッド３２と、駆動ロッド３２を駆動するべく使用される電気駆動ユニット３４と、を含む。当業者にとって明らかなように、穿孔板には、エアが通り抜ける孔が設けられている。ダンパーハウジング３０は、駆動ロッド３２を介して電気駆動ユニット３４により、直線的に動かされる。ダンパーハウジング３０の移動によって選択的且つ比例的に穿孔板の孔が露出し、エアがウインドボックス１９からエア取り入れユニット２４へ取り入れられる。
【００１４】
図２及び図３に示したオーバーファイアエアポート２０は、エア取り入れユニット２４とエア送り込みユニット２６との間に位置するベルマウス（ラッパ口）３６も含む。ベルマウス３６は、当業者にとって明らかなように、エア取り入れユニット２４からエア送り込みユニット２６へ向かう方向のオーバーファイアエアの流れをもたらす。オーバーファイアエアポート２０は、さらに、ウインドボックス１９と燃焼器ハウジング１２とを連結する支持アセンブリ３８に取り付けられ、オーバーファイアエアポート２０に追加の構造的支持が提供される。
【００１５】
燃焼器アセンブリ１０は、さらに、オーバーファイアエアポート２０に設けられたノズルアセンブリ４０を備える（図２及び図３参照）。ノズルアセンブリ４０は、配向機構４２、ピボット機構４４、及びハンドル機構４６を備える。配向機構４２は、ベルマウス２８より下流のエア送り込みユニット２６に位置し、ここに説明するように、オーバーファイアエアポート２０に対して角度可変で、オーバーファイアエアポート２０を通してＣＯ焼尽ゾーン１６へ送り込まれるオーバーファイアエアの流れ方向に変化をもたらす。
【００１６】
図４を参照すると、配向機構４２は、複数のベーン５０を支持するフレーム４８を備えている。フレーム４８は剛性部材であり、ベーン５０を連結して支持する複数の支持部材５２を備える。ベーン５０は、ここに説明するように、オーバーファイアエアポート２０によってＣＯ焼尽ゾーン１６へ送り込まれるオーバーファイアエアに流れる方向を提供する、ほぼ平板である。
【００１７】
図２〜図４に示すように、フレーム４８の後方支持部材５２、すなわち、燃焼器ハウジング１２から遠い方に位置する支持部材５２は、孔５４を含む。孔５４は、ピボット機構４４のロッド５６（図２及び図３参照）を受け入れる。ロッド５６は、孔５４内で支持部材５２に固定され、ここに説明するように、ロッド５６をその回転軸まわりに回転させると、対応する角度変化が縦方向において配向機構４２に起きる。ロッド５６は、オーバーファイアエアポート２０のエア送り込みユニット２６に形成された各開口５８（図２及び図３に片方の開口５８のみ示す）を通って延伸する。ロッド５６は、エア送り込みユニット２６の対応する回転を生じさせることなく、開口５８内で回転可能であり、すなわち、ロッド５６の直径は開口５８の口径より少しだけ小さい。
【００１８】
ロッド５６は、ピボット機構４４のピボットブラケット６０へ固定され、ピボットブラケット６０の回転に対応してロッド５６が回転する（図２及び図３参照）。ピボットブラケット６０は、反対でハンドル機構４６へ連結されている。ピボットブラケット６０がハンドル機構４６と連結されることにより、ハンドル機構４６を横方向に動かす、すなわち、ＣＯ焼尽ゾーン１６に向かうかこれから離れる方向へ直線的に動かすと、この動作に対応してピボットブラケット６０が回転する。つまり、図２及び図３に示す実施形態において、ＣＯ焼尽ゾーン１６へ向かってハンドル機構４６を動かすと、ピボットブラケット６０が時計方向へ回転し、これに対応して配向機構４２が、燃焼ゾーン１４に向かう方へ、縦方向に角度変化する。ＣＯ焼尽ゾーン１６から離れるようにハンドル機構４６を動かすと、ピボットブラケット６０が反時計方向へ回転し、これに対応して配向機構４２が、燃焼ゾーン１４から離れる方へ、縦方向に角度変化する。なお、ピボットブラケット６０及び配向機構４２の回転をもたらすべく他の機構を採用することもできる。
【００１９】
ハンドル機構４６は、ウインドボックス１９に形成されたオリフィス６６を通って延伸しており、当該ハンドル機構４６は、ウインドボックス１９の外から及び燃焼器ハウジング１２の外から操作可能である（図２及び図３参照）。したがって、配向機構４２は、実際に、ハンドル機構４６を使用して燃焼室ハウジング１２の外から、燃焼ゾーン１４へ近づく向きへ又は燃焼ゾーン１４から遠ざかる向きへ、角度変更可能である。すなわち、ハンドル機構４６は、選択的に、燃焼室ハウジング１２へ向けて押すか、燃焼室ハウジング１２から離す向きに引くことができ、縦方向において、つまり燃焼ゾーン１４へ向かいそして離れる方向において、配向機構４２を角度可変とする。図示の実施形態において、ハンドル機構４６を燃焼器ハウジング１２へ向けて押し込むと、配向機構４２を、オーバーファイアエアポート２０内で第１の方向、すなわち図示の実施形態の場合は時計方向へ、回転又は傾けることができ、オーバーファイアエアポート２０から吹き出るエアを、燃焼ゾーン１４へ向かう配向とする。一方、ハンドル機構４６を燃焼器ハウジング１２から離すように引き出すと、配向機構４２を、オーバーファイアエアポート２０内で第２の方向、すなわち図示の実施形態の場合は反時計方向へ、回転又は傾けることができ、オーバーファイアエアポート２０から吹き出るエアを、燃焼ゾーン１４から離れる配向とする。
【００２０】
石炭火力発電設備の運転中、運搬媒体をなす搬送ガスである搬送エアと微粉炭（これらをまとめて作動媒体と呼ぶ）は、バーナ１８を経て燃焼ゾーン１４へ導入される。そのバーナ１８は、米国特許出願公開ＵＳ２０１１／００４８２９３に説明されているように角度可変であり、導入される作動媒体の流れる方向を変えられる。
【００２１】
上述したように、ヒータ等の二次供給源から二次空気がウインドボックス１９内へ提供される。二次空気は、燃焼器ハウジング１２内圧力よりも高圧でウインドボックス１９に提供される。ダンパーアセンブリ２８が、オーバーファイアエアポート２０のエア取り入れユニット２４へエアを通過させる状態である場合、ウインドボックス１９内の二次空気の圧力と燃焼器ハウジング１２内の圧力との差圧により、二次空気は、穿孔板の孔を通り、オーバーファイアエアポート２０のエア取り入れユニット２４内へ流れる。
【００２２】
オーバーファイアエアポート２０は、二次空気、すなわちオーバーファイアエアを、燃焼ゾーン１４上方のＣＯ焼尽ゾーン１６へ送り込む。上述のように、ハンドル機構４６は、燃焼器ハウジング１２及びウインドボックス１９の外側から操作可能であり、オーバーファイアエアポート２０により送り込まれるオーバーファイアエアの流れ方向を変化させることができる。オーバーファイアエアポート２０により送り込まれるエアの流れ方向を変えることで、燃焼器アセンブリ１０における作動媒体の燃焼条件に影響を与えることができ、燃焼器アセンブリ１０から排出されるＣＯ、未燃焼炭素、ＮＯｘなどの排出物量に変化をもたらすことができる。例えば、オーバーファイアエアポート２０により送り込まれるオーバーファイアエアの流れ方向を変化させると、作動媒体の準化学量論的燃焼（微粉炭の完全燃焼に要するより少ないエアでの微粉炭の燃焼を表す）の持続時間に影響を与えることができ、また、燃焼器アセンブリ１０における温度特性にも影響を与えることができる。オーバーファイアエアポート２０により送り込まれるオーバーファイアエアが燃焼器ハウジング１２内の所定位置へ導入されるように配向機構４２を角度変更することによって、作動媒体の準化学量論的燃焼の持続時間を増加させれば、ＮＯｘ低減と未燃焼炭素及びＣＯ排出の変化につながると考えられる。
【００２３】
また、各オーバーファイアエアポート２０が個別にハンドル機構４６を備えているので、燃焼器アセンブリ１０内のコンディションを微調整するべく、配向機構４２のそれぞれを個別に調整することができる。
【００２４】
オーバーファイアエアポート２０から出るエアを、燃焼ゾーン１４へ向かうよう配向すべきかあるいは燃焼ゾーン１４から離れるよう配向すべきかという、配向機構４２の角度変更については、燃焼器ハウジング１２における少なくとも１つの運転パラメータを監視するモニタリングシステム６４（図１参照）を使用して、判断することができる。モニタリングシステム６４は、燃焼器ハウジング１２内の温度特性、作動媒体、ＣＯ、ＮＯｘ又はその他の排出物の準化学量論的燃焼の持続時間などを監視し得る。
【００２５】
上記のノズルアセンブリ４０は、改修作業で、既存の燃焼器アセンブリ１０の既存のオーバーファイアエアポート２０に組み込むことができる。これについて以下説明する。既存の燃焼器アセンブリ１０の既存のオーバーファイアエアポート２０にノズルアセンブリ４０を組み込む際に、燃焼器アセンブリ１０の全面的入れ換え、又はオーバーファイアエアの配向可変化が望まれる既存の燃焼器アセンブリ１０の大幅改造は、必要とされない。
【００２６】
改修作業においては、燃焼器ハウジング１２及びウインドボックス１９の内部に臨むか、又は、燃焼器ハウジング１２の内部に臨む必要がないように燃焼器ハウジング１２からウインドボックス１９を取り外す。改修するオーバーファイアエアポート２０のエア送り込みユニット２６に穿孔する等して、開口５８を形成する。ウインドボックス１９に穿孔する等してオリフィス６６も形成し、ノズルアセンブリ４０のハンドル機構４６をそのオリフィスを通し挿入する。燃焼器ハウジング１２に対してほぼ非可動であり且つ運転中の燃焼ゾーン１４の位置の上方に位置するオーバーファイアエアポート２０のエア送り込みユニット２６に配向機構４２を配置することで、燃焼器アセンブリ１０にノズルアセンブリ４０を組み込む。
【００２７】
次に、ロッド５６を、エア送り込みユニット２６の開口５８を通して差し込み、フレーム支持部材５２の孔５４において配向機構４２に固定する。さらに、ロッド５６をピボットブラケット６０に固定し、ピボットブラケット６０は反対でハンドル機構４６に連結する。
【００２８】
次に、燃焼器ハウジング１２及びウインドボックス１９を閉鎖、すなわち連通箇所を閉じ、燃焼器アセンブリ１０の使用準備に向け残りの過程を実施する。上述のように、各改修ノズルアセンブリ４０は、ハンドル機構４６を用いて縦方向に配向機構４２を角度変更することにより、各オーバーファイアエアポート２０を通しＣＯ焼尽ゾーン１６へ送り込まれるオーバーファイアエアの流れ方向に変化をもたらすことを可能とする。
【００２９】
本発明の特定の実施形態を図示し説明したが、当業者であれば、本発明の思想及び範囲から逸脱することなく、他の各種変更、修正を施すことができるのは自明のことである。すなわち、本発明の範囲内にあるそのような全ての変更、修正は、特許請求の範囲に含まれるべく意図されている。
【符号の説明】
【００３０】
１０  燃焼器アセンブリ
１２  燃焼器ハウジング
１４  燃焼ゾーン
１６  ＣＯ（一酸化炭素）焼尽ゾーン
１８  バーナ
１９  ウインドボックス
２０  オーバーファイアエアポート
２２  支持機構
２４  エア取り入れユニット
２６  エア送り込みユニット
２８  ダンパーアセンブリ
３０  ダンパーハウジング
３２  駆動ロッド
３４  電気駆動ユニット
３６  ベルマウス
３８  支持アセンブリ
４０  ノズルアセンブリ
４２  配向機構
４４  ピボット機構
４６  ハンドル機構
４８  フレーム
５０  ベーン（翼）
５２  支持部材
５４  孔
５６  ロッド
５８  開口
６０  ピボットブラケット
６４  モニタリングシステム
６６  オリフィス
【図１】
2014506316.tif 000003
【図２】
2014506316.tif 000004
【図３】
2014506316.tif 000005
【図４】
2014506316.tif 000006
【国際調査報告】
2014506316.tif 000007
2014506316.tif 000008
2014506316.tif 000009