(57)【要約】【課題】微粉炭ノズルの傾動変化による二次空気流量の変動を防止すると共に、微粉燃料の未燃損失を低減して微粉炭堆積、逆火の防止をシンプルな構造で可能とする燃焼バーナ、ボイラ、微粉炭の燃焼方法を提供する。【解決手段】本発明による第一の実施の形態に係る燃焼バーナ１０Ａは、微粉炭１１を含有する搬送用の一次空気１２を図示しない火炉に送給する微粉炭ノズル管１３と、加熱された燃焼用の二次空気１４を前記火炉に送給する二次空気ノズル管１５と、前記微粉炭ノズル管１３の先端部近傍に揺動可能に配設され、前記一次空気１２が流通する一次空気通路１６を有する燃料ノズル１９とを有する燃焼バーナにおいて、前記二次空気ノズル管１５に設けられ、前記燃料ノズル１９の外壁と接地し、前記燃料ノズル１９が角度α上向きにするに従って上下動に従動する空気流量調整板２３を有してなる。【選択図】        図１
2008209062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粉炭を含有する搬送用の一次空気を火炉に送給する微粉炭ノズル管と、
加熱された燃焼用の二次空気を前記火炉に送給する二次空気ノズル管と、
前記微粉炭ノズル管の先端部近傍に揺動可能に配設され、前記一次空気が流通する一次空気通路を有する燃料ノズルを有する燃焼バーナにおいて、
前記二次空気ノズル管に設けられ、前記燃料ノズルの外壁と接地し、前記燃料ノズルが傾動するに従って上下動に従動する空気流量調整板を有してなることを特徴とする燃焼バーナ。
【請求項２】
請求項１において、
前記燃料ノズルが、前記一次空気が流通する一次空気通路を有する微粉炭ノズルと、該微粉炭ノズルの周囲に設けられ、前記二次空気の一部が流通する二次空気通路を有する二次空気ノズルとからなる二重管構造であることを特徴とする燃焼バーナ。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記空気流量調整板と一体又は別体に設けられ、前記微粉炭ノズルの外壁と接地し、前記微粉炭ノズルが傾動するに従って上下動に従動し、空気流量調整板を上下動させるローラーを有してなることを特徴とする燃焼バーナ。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一つの燃焼バーナを備えてなることを特徴とするボイラ。
【請求項５】
微粉炭を含有する搬送用の一次空気を火炉に送給する微粉炭ノズル管と、加熱された燃焼用の二次空気を前記火炉に送給する二次空気ノズル管と、前記微粉炭ノズル管の先端部近傍に揺動可能に配設され、前記一次空気が流通する一次空気通路を有する燃料ノズルを有する微粉炭の燃焼方法において、前記二次空気ノズル管に設けられる空気流量調整板を前記燃料ノズルの外壁と接地し、前記燃料ノズルが傾動するに従って前期空気流量調整板が上下動に従動し、前記燃料ノズルの傾動変化による前記二次空気ノズル管と前記燃料ノズルとの間を流れる前記二次空気の一部である冷却空気の流通面積を一定となるようにすると共に、前記冷却空気の流速の変動を防止することを特徴とする微粉炭の燃焼方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記燃料ノズルが、前記一次空気が流通する一次空気通路を有する微粉炭ノズルと、該微粉炭ノズルの周囲に設けられ、前記二次空気の一部が流通する二次空気通路を有する二次空気ノズルとからなる二重管構造であることを特徴とする微粉炭の燃焼方法。
【請求項７】
請求項５又は６において、
前記空気流量調整板と一体又は別体に設けられ、前記微粉炭ノズルの外壁と接地し、前記微粉炭ノズルが傾動するに従って上下動に従動し、空気流量調整板を上下動させるローラーを有することを特徴とする微粉炭の燃焼方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電用あるいは工業用等のために蒸気発生を行う微粉炭焚きボイラ、石油コークス焚きボイラ等各種燃焼装置に適用して好適な燃焼バーナ、ボイラ、微粉炭の燃焼方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、気体と液体を混合する技術が燃焼バーナなどで用いられており、燃焼バーナでは、異なる系統から導かれた燃料油と空気などのガスを混合し、先端から両者を混合した状態で噴出する。噴出された燃料油は、噴流の中で微粒となって霧化し、着火により燃焼し、噴出後の噴霧状態を良好とすることにより良好な燃焼を実行することができる（特許文献１、２）。
【０００３】
従来の燃焼バーナの構成の一例を図８及び図９に示す。図８は、従来のバーナの先端の構成の一例を示す概略図であり、バーナの角度が０°のベース状態の時の図である。図９は、従来のバーナを上向きに傾動としたときの状態を示す図である。図８及び図９に示すように、従来の燃焼バーナ１００は、微粉炭１１を含有する搬送用の一次空気１２を図示しない火炉に送給する微粉炭ノズル管１３と、加熱された燃焼用の二次空気１４を前記火炉に送給する二次空気ノズル管１５と、前記微粉炭ノズル管１３の先端部近傍に揺動可能に配設され、前記一次空気１２が流通する一次空気通路１６を有する燃料ノズル１９とを有するものである。
また、前記燃料ノズル１９が、前記一次空気１２が流通する一次空気通路１６を有する微粉炭ノズル１９ａと、該微粉炭ノズル１９ａの周囲に設けられ、前記二次空気１４の一部の一部である主流二次空気１７が流通する二次空気通路１８を有する二次空気ノズル１９ｂとからなる二重管構造である。
【０００４】
燃焼バーナ１００Ａでは、中心部では約８０℃の前記一次空気１２が前記一次空気通路１６を流通し、前記二次空気ノズル管１５から供給される約３００〜３５０℃の前記二次空気１４の一部である前記主流二次空気１７が前記二次空気通路１８を流通している。また、前記微粉炭ノズル１９ａの外周を前記二次空気１４の一部であるノズル冷却空気２０が流通している。更に場合によっては、その外周部又は上下側に同じく約３００〜３５０℃の追加空気として三次空気２１が三次空気ノズル２２を流通するように構成され、図示しない火炉の炉壁に複数段縦方向に配置されている。
【０００５】
また、従来の燃焼バーナ１００では、前記微粉炭ノズル１９ａを上下に角度を傾動することにより、蒸気温度や排ガス特性の制御を行っている。例えば図８に示すように、前記微粉炭ノズル１９ａを上向きに角度を傾動する時には、前記微粉炭ノズル１９ａの角度を調節することによって前記微粉炭ノズル１９ａを上向きにし、前記二次空気ノズル管１５と前記二次空気ノズル１９ｂの上下の隙間から前記ノズル冷却空気２０を送給し、前記微粉炭ノズル１９ａの冷却効果を高めるようにしている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３３２１１０号公報
【特許文献２】米国特許第６２６０４９１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の燃焼バーナ１００は、図９に示すように、例えば前記微粉炭ノズル１９ａの角度α上向きに傾動する場合、前記二次空気ノズル１９ｂと前記二次空気ノズル管１５との間の空間との断面積が変化し、前記ノズル冷却空気２０の流量が変化するため、前記微粉炭ノズル１９ａの冷却効果を維持するための前記二次空気１４の流量を最適とすることができない、という問題がある。
【０００８】
例えば前記二次空気１４のうち、前記ノズル冷却空気２０と前記主流二次空気１７との比は大体３対７程度の割合としているが、前記微粉炭ノズル１９ａの角度を大きくすることによりその割合が変化し、前記主流二次空気１７の流量の低下により前記一次空気１２が前記二次空気ノズル管１５側に逆流し、前記一次空気１２中の前記微粉炭１１によって火炎の引込が起こる場合がある、という問題がある。
【０００９】
また、前記ノズル冷却空気２０は前記微粉炭ノズル１９ａの周囲から投入されるため、
前記ノズル冷却空気２０が過剰に供給されると共に、微粉燃料を燃焼するのに適した主流二次空気１７が投入されないことにより前記微粉炭１１の未燃焼分が増加する、という問題がある。
【００１０】
本発明は、前記問題に鑑み、微粉炭ノズルの傾動変化による二次空気流量の変動を防止すると共に、微粉燃料の未燃損失を低減して微粉炭堆積、逆火の防止をシンプルな構造で可能とする燃焼バーナ、ボイラ、微粉炭の燃焼方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、微粉炭を含有する搬送用の一次空気を火炉に送給する微粉炭ノズル管と、加熱された燃焼用の二次空気を前記火炉に送給する二次空気ノズル管と、前記微粉炭ノズル管の先端部近傍に揺動可能に配設され、前記一次空気が流通する一次空気通路を有する燃料ノズルを有する燃焼バーナにおいて、前記二次空気ノズル管に設けられ、前記燃料ノズルの外壁と接地し、前記燃料ノズルが傾動するに従って上下動に従動する空気流量調整板を有してなることを特徴とする燃焼バーナにある。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、前記燃料ノズルが、前記一次空気が流通する一次空気通路を有する微粉炭ノズルと、該微粉炭ノズルの周囲に設けられ、前記二次空気の一部が流通する二次空気通路を有する二次空気ノズルとからなる二重管構造であることを特徴とする燃焼バーナにある。
【００１３】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記空気流量調整板と一体又は別体に設けられ、前記微粉炭ノズルの外壁と接地し、前記微粉炭ノズルが傾動するに従って上下動に従動し、空気流量調整板を上下動させるローラーを有してなることを特徴とする燃焼バーナにある。
【００１４】
第４の発明は、第１乃至３の発明の何れか一つの燃焼バーナを備えてなることを特徴とするボイラにある。
【００１５】
第５の発明は、微粉炭を含有する搬送用の一次空気を火炉に送給する微粉炭ノズル管と、加熱された燃焼用の二次空気を前記火炉に送給する二次空気ノズル管と、前記微粉炭ノズル管の先端部近傍に揺動可能に配設され、前記一次空気が流通する一次空気通路を有する燃料ノズルを有する微粉炭の燃焼方法において、前記二次空気ノズル管に設けられる空気流量調整板を前記燃料ノズルの外壁と接地し、前記燃料ノズルが傾動するに従って前期空気流量調整板が上下動に従動し、前記燃料ノズルの傾動変化による前記二次空気ノズル管と前記燃料ノズルとの間を流れる前記二次空気の一部である冷却空気の流通面積を一定となるようにすると共に、前記冷却空気の流速の変動を防止することを特徴とする微粉炭の燃焼方法にある。
【００１６】
第６の発明は、第５の発明において、前記燃料ノズルが、前記一次空気が流通する一次空気通路を有する微粉炭ノズルと、該微粉炭ノズルの周囲に設けられ、前記二次空気の一部が流通する二次空気通路を有する二次空気ノズルとからなる二重管構造であることを特徴とする微粉炭の燃焼方法にある。
【００１７】
第７の発明は、第５又は６の発明において、前記空気流量調整板と一体又は別体に設けられ、前記微粉炭ノズルの外壁と接地し、前記微粉炭ノズルが傾動するに従って上下動に従動し、空気流量調整板を上下動させるローラーを有することを特徴とする微粉炭の燃焼方法にある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、加熱された燃焼用の二次空気を前記バーナに導く前記二次空気ノズル管に設けられ、微粉炭を含有する搬送用の一次空気を火炉に送給する微粉炭ノズル管の外壁と接地し、前記微粉炭ノズルが傾動するに従って上下動に従動する空気流量調整板を有しているため、前記微粉炭ノズルの傾動と同時に作動する簡単な構造で前記二次空気ノズル管と前記微粉炭ノズルとの間を流れる前記二次空気の流通面積を一定とすることができるため、前記二次空気の流量の変化を防止することができると共に、前記微粉炭の未燃焼分の損失を低減することができ、前記微粉炭の堆積・逆火を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２０】
［第一の実施の形態］
本発明による第一の実施の形態に係る燃焼バーナについて、図面を参照して説明する。
図１は、本発明による第一の実施の形態に係る燃焼バーナの構成を示す概略図であり、バーナの角度が０°のベース状態の時の図である。図２は、本発明による第一の実施の形態に係る燃焼バーナを上向きに傾動としたときの状態を示す図である。本発明による第一の実施の形態に係る燃焼バーナは、前記図８及び図９に示した従来の燃焼バーナ１００の構成と略同様であるため、前記図８及び図９に示した従来の燃焼バーナ１００と同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。
図１及び図２に示すように、本発明による第一の実施の形態に係る燃焼バーナ１０Ａは、微粉炭１１を含有する搬送用の一次空気１２を図示しない火炉に送給する微粉炭ノズル管１３と、加熱された燃焼用の二次空気１４を前記火炉に送給する二次空気ノズル管１５と、前記微粉炭ノズル管１３の先端部近傍に揺動可能に配設され、前記一次空気１２が流通する一次空気通路１６を有する燃料ノズル１９とを有する燃焼バーナにおいて、前記二次空気ノズル管１５に設けられ、前記燃料ノズル１９の外壁と接地し、前記燃料ノズル１９が角度α上向きにするに従って上下動に従動する空気流量調整板２３を有してなるものである。
【００２１】
本実施の形態に係る第一の燃焼バーナ１０Ａにおいては、前記燃料ノズル１９が、前記一次空気１２が流通する一次空気通路１６を有する微粉炭ノズル１９ａと、該微粉炭ノズル１９ａの周囲に設けられ、前記二次空気１４の一部の一部である主流二次空気１７が流通する二次空気通路１８を有する二次空気ノズル１９ｂとからなる二重管構造である。
【００２２】
本実施の形態に係る第一の燃焼バーナ１０Ａにおいては、前記二次空気ノズル管１５に設けられ、前記燃料ノズル１９の外壁と接地した前記空気流量調整板２３を有している。前記微粉炭ノズル１９ａが角度α上向きにするに従って前記空気流量調整板２３を上下動に従動させることにより、前記微粉炭ノズル１９ａの傾動変化による前記二次空気ノズル管１５と前記二次空気ノズル１９ｂとの間を流れる前記二次空気１４の一部である前記ノズル冷却空気２０の流通面積を一定とすることができる。
【００２３】
これにより、前記微粉炭ノズル１９ａの冷却効果を維持するために要する前記ノズル冷却空気２０の流量とすることができると共に、前記主流二次空気１７が微粉燃料を燃焼するのに適した流量とすることができるため、前記微粉炭ノズル１９ａの傾動変化に伴う前記微粉炭１１の未燃焼分の損失を低減することができる。
【００２４】
また、前記二次空気ノズル管１５から送給される前記二次空気１４の流速の変動を防止することができるため、前記微粉炭ノズル１９ａの傾動変化によって、前記主流二次空気１７の流量が低下し前記一次空気１２が前記二次空気ノズル管１５側に逆流して前記微粉炭１１が堆積し、前記一次空気１２中の前記微粉炭１１によって逆火するのを防止することができる。
【００２５】
また、本実施の形態に係る第一の燃焼バーナ１０Ａは、前記微粉炭ノズル１９ａが角度α上向きに従って前記空気流量調整板２３を上下動に従動させることができるため、前記微粉炭ノズル１９ａの傾動変化に伴う前記二次空気１４の流量の調整を簡単な構成で行うことができる。
【００２６】
また、本実施の形態に係る第一の燃焼バーナ１０Ａにおいては、前記空気流量調整板２３に冷却に必要な前記ノズル冷却空気２０が流れる空間を設けるようにしてもよい。前記空気流量調整板２３に前記ノズル冷却空気２０の必要な流量が流れる空間を確保することにより、前記微粉炭ノズル１９ａが傾動変化しても常に一定のノズル冷却空気２０の流量を確保することができる。
【００２７】
また、本実施の形態に係る第一の燃焼バーナ１０Ａにおいては、前記空気流量調整板２３を前記二次空気ノズル管１５の上側に設けられているため、前記微粉炭ノズル１９ａの傾動変化に伴って、前記二次空気ノズル管１５と前記二次空気ノズル１９ｂとの間を流れる前記ノズル冷却空気２０の流通面積を一定にすることができると共に、前記二次空気ノズル管１５と更に一段上段に設けられている三次空気ノズル２２と前記二次空気ノズル管１５との間を流れる前記ノズル冷却空気２０の流通面積をも一定にすることができる。よって、本実施の形態に係る第一の燃焼バーナ１０Ａは、一つの前記空気流量調整板２３で二箇所の前記ノズル冷却空気２０の流量を調整することができる。
【００２８】
また、本実施の形態に係る第一の燃焼バーナ１０Ａにおいては、前記空気流量調整板２３と前記二次空気ノズル管１５との間に前記空気流量調整板２３を上下にスライドする空気流量調整板ガイド２４が設けられている。前記空気流量調整板２３と前記二次空気ノズル管１５との間に流量調整板ガイド２４を設けることにより、前記空気流量調整板２３と前記二次空気ノズル管１５との間で前記空気流量調整板２３を拘束するための部材を設けることなく、簡単な構造で前記空気流量調整板２３を上下にスライドすることができる。
【００２９】
また、本実施の形態に係る第一の燃焼バーナ１０Ａにおいては、前記燃料ノズル１９として、前記微粉炭ノズル１９ａと前記二次空気ノズル１９ｂとからなる二重管構造のものを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記微粉炭ノズル１９ａのみからなるものを用いてもよい。
【００３０】
このように、本実施の形態に係る第一の燃焼バーナ１０Ａによれば、加熱された燃焼用の前記二次空気１４を図示しないバーナに導く前記二次空気ノズル管１５に設けられ、前記一次空気１２を図示しない火炉に導く前記微粉炭ノズル管１３の外壁と接地し、前記微粉炭ノズル１９ａが傾動するに従って上下動に従動する前記空気流量調整板２３を有しているため、前記微粉炭ノズル１９ａの傾動と同時に作動する簡単な構造で前記微粉炭ノズル１９ａの傾動変化による前記二次空気ノズル管１５と前記二次空気ノズル１９ｂとの間を流れる前記二次空気１４の流通面積を一定とすることができるため、前記二次空気１４の流量の変化を防止することができると共に、前記微粉炭１１の未燃焼分の損失を低減することができ、前記微粉炭１１の堆積・逆火を防止することができる。
【００３１】
［第二の実施の形態］
本発明による第二の実施の形態に係る燃焼バーナについて、図面を参照して説明する。
図３は、本発明による第二の実施の形態に係る燃焼バーナ１０Ｂの構成を示す概略図である。図４は、本発明による第二の実施の形態に係る燃焼バーナを上向きに傾動としたときの状態を示す図である。図５は、図３、図４に示す燃焼バーナの部分拡大図である。図６は、図５に示した燃焼バーナの軸と直交する方向の断面図である。
本発明による第二の実施の形態に係る燃焼バーナ１０Ｂは、前記図１に示した第一の実施の形態に係る第一の燃焼バーナ１０Ａの構成と略同様であるため、前記図１に示した第一の実施の形態に係る第一の燃焼バーナ１０Ａと同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。
図３乃至図６に示すように、本実施の形態に係る第二の燃焼バーナ１０Ｂは、前記図１に示した第一の燃焼バーナ１０Ａの前記空気流量調整板２３の下部に別体に設けられ、前記二次空気ノズル１９ｂの外壁と接地し、前記微粉炭ノズル１９ａが角度α上向きにするに従って上下動に従動し、前記空気流量調整板２３を上下動させるローラー２５を有してなるものである。
【００３２】
本実施の形態に係る第二の燃焼バーナ１０Ｂにように、前記空気流量調整板２３の下部に前記二次空気ノズル１９ｂの外壁と接地するローラー２５を設けることにより、前記微粉炭ノズル１９ａが角度α上向きにするに従って前記ローラー２５が上下動に従動し、前記空気流量調整板２３を上下動させることができるため、前記微粉炭ノズル１９ａの傾動変化に伴う前記空気流量調整板２３の動作不良を防止することができる。
【００３３】
また、本実施の形態に係る第二の燃焼バーナ１０Ｂにおいては、前記空気流量調整板２３に冷却に必要な前記ノズル冷却空気２０が流れる空間を設けようにしてもよい。また、図６に示すような前記空気流量調整板２３とローラー２５との間に冷却に必要な前記ノズル冷却空気２０が流れる空間を必要に応じて所定間隔としてもよい。
【００３４】
前記空気流量調整板２３に冷却に必要な前記ノズル冷却空気２０が流れる空間を設け、前記空気流量調整板２３とローラー２５との間に前記ノズル冷却空気２０の必要な流量が流れる空間を確保することにより、前記微粉炭ノズル１９ａが傾動変化しても前記二次空気ノズル管１５と前記二次空気ノズル１９ｂとの間を流れる前記二次空気１４の流量を常に一定に確保することができる。これにより、前記微粉炭ノズル１９ａが傾動するに従って前記ローラー２５が上下動に従動し、前記空気流量調整板２３を上下動させることができるため、前記微粉炭ノズル１９ａの傾動変化に伴う前記空気流量調整板２３の動作不良を防止することができる。
【００３５】
このように、本実施の形態に係る第二の燃焼バーナ１０Ｂによれば、前記空気流量調整板２３の下部に前記二次空気ノズル１９ｂの外壁と接地するローラー２５を設けているため、前記微粉炭ノズル１９ａの傾動と同時に作動する簡単な構造で前記微粉炭ノズル１９ａの傾動変化による前記二次空気ノズル管１５と前記二次空気ノズル１９ｂとの間を流れる前記二次空気１４の流通面積を一定とすると共に、前記微粉炭ノズル１９ａの傾動変化に伴う前記空気流量調整板２３の動作不良を防止することができる。これにより、前記微粉炭ノズル１９ａの傾動変化に伴う前記二次空気１４の流量の変化を防止することができると共に、前記微粉炭１１の未燃焼分の損失を低減することができ、前記微粉炭１１の堆積・逆火を防止することができる。
【００３６】
また、本実施の形態に係る第二の燃焼バーナ１０Ｂにおいては、前記ローラー２５を前記空気流量調整板２３の下部に別体に設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記空気流量調整板２３と一体として設けるようにしてもよい。
【００３７】
また、本実施の形態に係る第二の燃焼バーナ１０Ｂにおいては、前記ローラー２５に限定されるものではなく、例えばクランク等の回転運動に変換させる部材であればよい。
【００３８】
［第三の実施の形態］
本発明による第三の実施の形態に係るボイラについて、図７を参照して説明する。
図７は、本発明による第三の実施の形態に係るボイラの構成を示す概略図である。本発明による第三の実施の形態に係るボイラに用いられる燃焼バーナ１００９は、図１に示す第一の燃焼バーナ１０Ａ及び図３に示す第二の燃焼バーナ１０Ｂの何れかを用いるため、重複した説明は省略する。
図７に示すように、本発明の第三の実施の形態に係るボイラ１０００は、鉛直方向に設置された火炉１００１と、前記火炉１００１の火炉壁１００２の下部に設置された燃焼装置１００３と、前記火炉１００１の出口に連結された煙道１００４と、前記火炉１００１の上部から前記煙道１００４にかけて設けられた過熱器１００５と、再熱器１００６および節炭器１００７と、火炉１００１の上部に設けられた図示しない蒸気ドラムとを有している。
【００３９】
前記火炉壁１００２の内側には、多数の水管（図示せず）がそれぞれ上下方向に延設されている。各水管は、上下各端部が図示しない蒸気ドラムに接続されている。
また、燃焼装置１００３は、前記火炉壁１００２に取り付けられる複数の燃焼バーナ１００９と、前記燃焼バーナ１００９に微粉炭１１を供給する微粉炭供給手段１０１０と、前記燃焼バーナ１００９に燃焼用空気として前記二次空気１４を供給する空気供給手段１０１１とを有している。
【００４０】
また、微粉炭供給手段１０１０は、図示しない給炭機および計量器を経て供給された石炭を燃焼に適した大きさ（例えば、数μｍ〜数百μｍ）まで粉砕する微粉炭機１０１２と、微粉炭機１０１２で生成された微粉炭１１を図示しない空気源から供給される加圧された搬送空気である一次空気１２によって燃焼バーナへ気流搬送する給炭管１０１３とを有している。前記一次空気１２は前記微粉炭機１０１２の安全面から前記微粉炭機１０１２の出口温度が例えば約８０℃になるように設定されている。そして、前記微粉炭機１０１２で生成された微粉炭１１は、前記一次空気１２によって搬送され、前記給炭管１０１３を介して前記燃焼バーナ１００９へ送られる。
【００４１】
また、前記空気供給手段１０１１は、空気を加圧して供給する図示しない押込通風機と、火炉１００１外壁に設けられた風箱１０１４と、押込通風機と風箱１０１４とを接続する二次空気供給管１０１５とを有している。図示しない押込通風機で加圧されて供給される前記二次空気１４は、回転再生式熱交換器１０１７により煙道１００４を通過する。例えば約３６０℃の燃焼排ガス１０１６と熱交換され、例えば３００〜３５０℃まで昇温されて前記二次空気供給管１０１５を経て前記風箱１０１４へ供給され前記燃焼バーナ１００９へ送られる。
【００４２】
前記燃焼バーナ１００９から前記火炉１００１内へ前記一次空気１２と前記二次空気１４とが供給され、着火されると火炉内に火炎が生じる。
【００４３】
このようにして前記火炉１００１内の下部に火炎を生じさせると、燃焼ガスが前記火炉１００１内を下から上に流れ、前記煙道１００４に排出される。この時、図示しない給水ポンプから供給された水は、前記節炭器１００７によって予熱された後、図示しない蒸気ドラムに供給される。図示しない蒸気ドラムから前記火炉壁１００２の各水管（図示せず）に供給された水は、水管を下から上に流れる間に加熱されて飽和蒸気となり、図示しない蒸気ドラムに送り込まれる。さらに、図示しない蒸気ドラムの飽和蒸気は前記過熱器１００５に導入され、燃焼ガスによって過熱される。前記過熱器１００５で生成された過熱蒸気は所定のプラント（例えば、タービン等）に供給される。
【００４４】
なお、タービンでの膨張過程の中途で取り出した蒸気を前記再熱器１００６に導入し、再度過熱しタービンに戻すことも行われる。
前記節炭器１００７を通過した燃焼排ガス１０１６は、前記回転再生式熱交換器１０１７にて前記二次空気供給管１０１５を通過する前記二次空気１４に熱量を供給し、脱硫、脱硝、除塵等の処理を施されて、煙突から大気中に排出される。
【００４５】
このように、本発明の第二の実施の形態に係るボイラによれば、燃焼バーナ１００９に、図１に示す第一の燃焼バーナ１０Ａ及び図３に示す第二の燃焼バーナ１０Ｂの何れかを用いるため、前記微粉炭ノズル１９ａの傾動時においても前記二次空気１４の流量の変化を防止し、前記微粉炭１１の未燃焼分の損失を低減することができ、前記微粉炭１１の堆積・逆火を防止することができる。これにより、燃焼効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明に係る燃焼バーナ、ボイラ、微粉炭の燃焼方法は、微粉炭含有する一次空気をバーナに導く前記微粉炭ノズル管の外壁と接地し、微粉炭ノズルが傾動するに従って上下動に従動する空気流量調整板を二次空気ノズル管に設けることで、前記微粉炭ノズルの傾動と同時に作動する簡単な構造で前記二次空気ノズル管と前記微粉炭ノズルとの間を流れる前記二次空気の流通面積を一定とすることができるため、前記二次空気の流量の変化を防止すると共に、前記微粉炭の未燃焼分の損失を低減することができ、前記微粉炭の堆積・逆火の防止に用いるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による第一の実施の形態に係る燃焼バーナの構成を示す概略図であり、バーナの角度が０°のベース状態の時の図である。
【図２】本発明による第一の実施の形態に係る燃焼バーナを上向きに傾動としたときの状態を示す図である。
【図３】本発明による第二の実施の形態に係る燃焼バーナの構成を示す概略図である。
【図４】本発明による第二の実施の形態に係る燃焼バーナを上向きに傾動としたときの状態を示す図である。
【図５】図３、図４に示す燃焼バーナの部分拡大図である。
【図６】図５に示した燃焼バーナの軸と直交する方向の断面図である。
【図７】本発明の第二の実施の形態に係るボイラの構成を示す概略図である。
【図８】従来のバーナの先端の構成の一例を示す概略図であり、バーナの角度が０°のベース状態の時の図である。
【図９】従来のバーナを上向きに傾動としたときの状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０Ａ  第一の燃焼バーナ
１０Ｂ  第二の燃焼バーナ
１１  微粉炭
１２  一次空気
１３  微粉炭ノズル管
１４  二次空気
１５  二次空気ノズル管
１６  一次空気通路
１７  主流二次空気
１８  二次空気通路
１９  燃料ノズル
１９ａ  微粉炭ノズル
１９ｂ  二次空気ノズル
２０  ノズル冷却空気
２１  三次空気
２２  三次空気ノズル
２３  空気流量調整板
２４  流量調整板ガイド
２５  ローラー
α  角度
１０００  ボイラ
１００１  火炉
１００２  火炉壁
１００３  燃焼装置
１００４  煙道
１００５  過熱器
１００６  再熱器
１００７  節炭器
１００９  燃焼バーナ
１０１０  微粉炭供給手段
１０１１  空気供給手段
１０１２  微粉炭機
１０１３  給炭管
１０１４  風箱
１０１５  二次空気供給管
１０１６  燃焼排ガス
１０１７  回転再生式熱交換器
【図１】
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【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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