(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体燃料と空気とを混合した燃料ガスを吹き込み可能な燃料ノズルと、
該燃料ノズルの外側から空気を吹き込み可能な燃焼用空気ノズルと、
前記燃料ガスの流れ方向の下流に向かうにしたがって、幅が広くなる拡幅部を有し、前記燃料ノズルの先端における軸心側に設けられる少なくとも１つの保炎器と、
前記保炎器の前記燃料ガスの流れ方向の上流側の延長線上に配置された板形状の整流板と、を備え、
前記保炎器は、前記拡幅部に耐摩耗部材が配置され、
前記保炎器の、前記燃料ガスの流れ方向の上流側の端面は、前記燃料ガスの流れ方向に直交する面であり、該端面には、前記耐摩耗部材が配置されておらず、
前記整流板は、少なくとも一部に耐摩耗部材が配置され、
前記整流板は、前記保炎器と燃料ガスの流れ方向で離間し、
前記整流板は、前記燃料ガスの流れ方向において、前記燃料ガスの流れ方向と平行な面の、前記燃料ガスの流れ方向の上流側の端部から少なくとも整流板の全長の５０％以下の範囲に前記耐摩耗部材が配置され、
前記整流板の、前記燃料ガスの流れ方向の上流側の端面は、前記燃料ガスの流れ方向に直交する面を有することを特徴とする燃焼バーナ。
【請求項２】
前記整流板は、前記燃料ガスの流れ方向の上流側の端面に前記耐摩耗部材が配置されてい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】
前記燃料ノズルは、前記整流板と対面する位置に突起部を有し、
前記整流板は、前記突起部の周囲を覆う凹部を有し、
前記凹部と前記突起部で挟持されることを特徴とする請求項１または２に記載の燃焼バーナ。
【請求項４】
前記耐摩耗部材は、高クロム鋼で形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の燃焼バーナ。
【請求項５】
前記耐摩耗部材は、金属部材にセラミックが埋め込まれた構造であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の燃焼バーナ。
【請求項６】
前記保炎器と前記整流板の少なくとも一方は、前記燃料ノズルに向かって露出して配置された永久磁石を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の燃焼バーナ。
【請求項７】
前記保炎器は、水平方向に沿って鉛直方向に所定隙間をもって平行をなす少なくとも２つの第１保炎部材と、鉛直方向に沿って水平方向に所定隙間をもって平行をなす少なくとも２つの第２保炎部材の少なくとも一方を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の燃焼バーナ。
【請求項８】
固体燃料と空気とを混合した燃料ガスを吹き込み可能な燃料ノズルと、該燃料ノズルの外側から空気を吹き込み可能な燃焼用空気ノズルと、前記燃料ガスの流れ方向の下流に向かうにしたがって、幅が広くなる拡幅部を有し、前記燃料ノズルの先端における軸心側に設けられる少なくとも１つの保炎器と、前記保炎器の前記燃料ガスの流れ方向の上流側の延長線上に配置された板形状の整流板と、を備える燃焼バーナのメンテナンス方法であって、
前記保炎器を、前記拡幅部に耐摩耗部材が配置され、かつ前記燃料ガスの流れ方向の上流側の端面が、前記燃料ガスの流れ方向に直交する面であり、該端面には、前記耐摩耗部材が配置されていない保炎器に交換するステップと、
前記整流板を、少なくとも一部に耐摩耗部材が配置され、かつ前記保炎器と燃料ガスの流れ方向で離間し、前記燃料ガスの流れ方向の上流側の端面が、前記燃料ガスの流れ方向に直交する面を有する整流板に交換するステップと、を有することを特徴とする燃焼バーナのメンテナンス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電用または工場用などのために蒸気を生成するためのボイラに適用される燃焼バーナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、従来の微粉炭焚きボイラは、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に沿って配設されると共に、上下方向に複数段にわたって配置されている。この燃焼バーナは、石炭が粉砕された微粉炭（燃料）と１次空気（空気）との混合気が供給されると共に、高温の燃焼用空気が供給され、この混合気と燃焼ガス燃焼用空気を火炉内に吹き込むことで火炎を形成し、この火炉内で燃焼可能となっている。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するための過熱器、再熱器、節炭器などが設けられており、火炉での燃焼により発生した排ガスと水との間で熱交換が行われ、蒸気を生成することができる。
【０００３】
ここで、微粉炭焚きのボイラの燃焼バーナは、燃料が固体であるため、燃料が流通する領域に配置されている部材に燃料が接触する。このため、燃料の通路等に摩耗が生じる恐れがある。これに対して、特許文献１には、通路や内部に配置された整流板を高クロム鋼で形成すること、また、セラミックスやサーメット等の硬質材料でライニングすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６５３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
燃焼バーナは、耐摩耗部材を設けることで、耐久性を向上させることができる。燃焼バーナは、耐摩耗部材を設け、耐久性を向上させることで、部品の交換、補修等のメンテナンスの頻度を減らすことができるが、部品の交換、補修が生じる場合がある。この場合、耐摩耗部材が設けられていることで、メンテナンスが手間になる場合がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、耐久性の高さを維持しつつ、メンテナンスが容易となる燃焼バーナ及び燃焼バーナのメンテナンス方法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】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明の燃焼バーナは、固体燃料と空気とを混合した燃料ガスを吹き込み可能な燃料ノズルと、該燃料ノズルの外側から空気を吹き込み可能な燃焼用空気ノズルと、前記燃料ノズルの先端に向かうにしたがって、幅が広くなる拡幅部を有し、前記燃料ノズルの先端における軸心側に設けられる少なくとも１つの保炎器と、前記保炎器の前記燃料ガスの流れ方向の上流側の延長線上に配置された板形状の整流板と、を備え、前記保炎器は、幅が広くなる面に耐摩耗部材が配置され、前記整流板は、少なくとも一部に耐摩耗部材が配置されていることを特徴とする。
【０００８】
燃焼バーナは、保炎器の幅が広くなる部分と、整流板の少なくとも一部に耐摩耗部材を設けることで、摩耗しやすい部分を保護することができ、耐久性を高くすることができる。また、耐摩耗部材を選択的に配置することで、メンテナンス時に耐摩耗部材を設ける手間を少なくすることができ、メンテナンスしやすくすることができる。これにより、耐久性の高さを維持しつつ、メンテナンスが容易となる。
【０００９】
また、前記整流板は、前記保炎器と離間していることが好ましい。保炎器と整流板とを分離構造とすることで、それぞれの部品を別々に交換することができる。これによりメンテナンスを簡単にすることができる。
【００１０】
また、前記保炎器は、前記燃料ガスの流れ方向の上流側の端面を、前記燃料ガスの流れ方向に直交する面であることが好ましい。これにより、燃焼ガス中の固形物で保炎器の端面が削れにくくすることができ、保炎器の摩耗の発生を抑制できる。
【００１１】
また、前記整流板は、前記燃料ガスの流れ方向において、前記燃料ガスの流れ方向と平行な面の、前記燃料ガスの流れ方向の上流側の端部から全長の５０％以下の範囲に前記耐摩耗部材が配置されていることが好ましい。これにより、摩耗しやすい部分に選択的に耐摩耗部材を配置することができ、耐摩耗処理を少なくすることができる。これにより、メンテナンスを簡単にすることができる。
【００１２】
また、前記整流板は、前記燃料ガスの流れ方向の上流側の端面に前記耐摩耗部材を配置されていることが好ましい。これにより、燃焼ガス中の固形物が接触しやすい部分を保護することができ、耐摩耗性を高くすることができる。
【００１３】
また、前記整流板は、前記燃料ガスの流れ方向の上流側の端面が、前記燃料ガスの流れ方向に直交する面であることが好ましい。これにより、燃焼ガス中の固形物で整流板の端面が削れにくくすることができ、保炎器の摩耗の発生を抑制できる。
【００１４】
また、前記燃料ノズルは、前記整流板と対面する位置に突起部を有し、前記整流板は、前記突起部と噛み合い、前記突起部の周囲を覆う凹部を有し、前記凹部で前記突起部を挟み、前記燃料ノズルに固定されることが好ましい。これにより、整流板で突起部を保護することができ、メンテナンス時に燃料ノズル側に固定された突起部の交換が生じることを抑制できる。これによりメンテナンス性を向上させることができる。
【００１５】
また、前記耐摩耗部材は、高クロム鋼で形成されることが好ましい。これにより、耐摩耗部材を整流板、保炎器に設置する際の作業量を低減することができ、メンテナンス性を高くすることができる。
【００１６】
また、前記耐摩耗部材は、金属にセラミックが埋め込まれた構造であることが好ましい。これにより、耐摩耗部材を整流板、保炎器に設置する際の作業量を低減することができ、メンテナンス性を高くすることができる。
【００１７】
また、前記保炎器と前記整流板の少なくとも一方は、前記燃料ノズルに露出して配置された永久磁石を有する構造ことが好ましい。これにより、外部から永久磁石の磁力を確認することで、磁石の摩耗状態を検出でき、磁石の摩耗状態から、整流板、保炎器の摩耗状態を検出することができる。摩耗状態を検出しやすくできることで、メンテナンスを適切に行うことができる。
【００１８】
また、前記保炎器は、水平方向に沿って鉛直方向に所定隙間をもって平行をなす２つの第１保炎部材と、鉛直方向に沿って水平方向に所定隙間をもって平行をなす２つの第２保炎部材とが交差するように配置されることが好ましい。これにより、火炎を燃料ノズルの内部より確実に形成することができ、メンテナンス性、耐摩耗性に優れた燃焼バーナとすることができる。
【００１９】
上記の目的を達成するための本発明の燃焼バーナのメンテナンス方法は、燃焼バーナのメンテナンス方法固体燃料と空気とを混合した燃料ガスを吹き込み可能な燃料ノズルと、該燃料ノズルの外側から空気を吹き込み可能な燃焼用空気ノズルと、前記燃料ノズルの先端に向かうにしたがって、幅が広くなる拡幅部を有し、前記燃料ノズルの先端における軸心側に設けられる少なくとも１つの保炎器と、前記保炎器の前記燃料ガスの流れ方向の上流側の延長線上に配置された板形状の整流板と、を備える燃焼バーナのメンテナンス方法であって、前記保炎器を、前記拡幅部に耐摩耗部材が配置された保炎器に交換するステップと、前記整流板を、少なくとも一部に耐摩耗部材が配置されている整流板に交換するステップと、を有することを特徴とする。
【００２０】
燃焼バーナをメンテナンスで、保炎器の幅が広くなる部分に耐摩耗部材を設ける保炎器と、少なくとも一部に耐摩耗部材を設ける整流板に交換することで、燃料バーナの摩耗しやすい部分を保護することができ、耐久性を高くすることができる。また、耐摩耗部材を選択的に配置することで、メンテナンス時に耐摩耗部材を設ける手間を少なくすることができ、メンテナンスしやすくすることができる。これにより、耐久性の高さを維持しつつ、メンテナンスが容易となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、保炎部材の幅が広くなる部分と、整流板の少なくとも一部に耐摩耗部材を設けることで、摩耗しやすい部分を保護することができ、耐久性を高くすることができる。また、耐摩耗部材を選択的に配置することで、メンテナンス時に耐摩耗部材を設ける手間を少なくすることができ、メンテナンスしやすくすることができる。これにより、耐久性の高さを維持しつつ、メンテナンスが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本実施形態の燃焼バーナが適用された微粉炭焚きボイラを表す概略構成図である。
【図２】図２は、本実施形態の微粉炭焚きボイラにおける燃焼バーナを表す平面図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る燃焼バーナを示す正面図である。
【図４】図４は、本実施形態の燃焼バーナを示すＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図５は、本実施形態の燃焼バーナを示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図６は、保炎部材及び整流板の概略構成を示す模式図である。
【図７】図７は、保炎部材及び整流板の変形例の概略構成を示す模式図である。
【図８】図８は、他の実施形態の燃焼バーナの概略構成を示す模式図である。
【図９】図９は、図８に示す燃焼バーナの整流板と燃焼ノズルの連結部を拡大して示す模式図である。
【図１０】図１０は、他の実施形態の燃焼バーナを示す断面図である。
【図１１】図１１は、他の実施形態の燃焼バーナを示す断面図である。
【図１２】図１２は、保炎部材及び整流板の概略構成を示す模式図である。
【図１３】図１３は、整流板の変形例の概略構成を示す模式図である。
【図１４】図１４は、他の実施形態の燃焼バーナの概略構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照して、本発明の燃焼バーナの好適な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。
【００２４】
図１は、本実施形態の燃焼バーナが適用された微粉炭焚きボイラを表す概略構成図である。図２は、本実施形態の微粉炭焚きボイラにおける燃焼バーナを表す平面図である。図３は、本実施形態に係る燃焼バーナを表す正面図である。図４は、本実施形態の燃焼バーナを示すＡ−Ａ線断面図である。図５は、本実施形態の燃焼バーナを示すＢ−Ｂ線断面図である。図６は、保炎部材及び整流板の概略構成を示す模式図である。
【００２５】
本実施形態の燃焼バーナが適用された微粉炭焚きボイラは、石炭を粉砕した微粉炭を固体燃料として用い、この微粉炭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。
【００２６】
この本実施形態において、図１に示すように、微粉炭焚きボイラ１０は、コンベンショナルボイラであって、火炉１１と燃焼装置１２と煙道１３を有している。火炉１１は、四角筒の中空形状をなして鉛直方向に沿って設置され、この火炉１１を構成する火炉壁の下部に燃焼装置１２が設けられている。
【００２７】
燃焼装置１２は、火炉壁に装着された複数の燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５を有している。本実施形態にて、この燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、周方向に沿って４個均等間隔で配設されたものが１セットとして、鉛直方向に沿って５セット、つまり、５段配置されている。
【００２８】
そして、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を介して微粉炭機（ミル）３１，３２，３３，３４，３５に連結されている。この微粉炭機３１，３２，３３，３４，３５は、図示しないが、ハウジング内に鉛直方向に沿った回転軸心をもって粉砕テーブルが駆動回転可能に支持され、この粉砕テーブルの上方に対向して複数の粉砕ローラが粉砕テーブルの回転に連動して回転可能に支持されて構成されている。従って、石炭が複数の粉砕ローラと粉砕テーブルとの間に投入されると、ここで所定の大きさまで粉砕され、搬送空気（空気）により分級された微粉炭が微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０から燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。
【００２９】
また、火炉１１は、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の装着位置に風箱３６が設けられており、この風箱３６に空気ダクト３７の一端部が連結されており、この空気ダクト３７は、他端部に送風機３８が装着されている。更に、火炉１１は、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の装着位置より上方にアディショナル空気ノズル３９が設けられており、このアディショナル空気ノズル３９に空気ダクト３７から分岐した分岐空気ダクト４０の端部が連結されている。従って、送風機３８により送られた燃焼用空気（燃料ガス燃焼用空気，２次空気）を、空気ダクト３７から風箱３６に供給し、この風箱３６から各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給することができると共に、送風機３８により送られた燃焼用空気（追加空気）を分岐空気ダクト４０からアディショナル空気ノズル３９に供給することができる。
【００３０】
そのため、燃焼装置１２にて、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭と空気とを混合した微粉燃料混合気（燃料ガス）を火炉１１内に吹き込み可能であると共に、燃焼ガス燃焼用空気、２次空気を火炉１１内に吹き込み可能となっており、図示しない点火トーチにより微粉燃料混合気に点火することで、火炎を形成することができる。
【００３１】
なお、一般的に、ボイラの起動時には、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、油燃料を火炉１１内に噴射して火炎を形成している。或いは、起動用の油焚きバーナにより火炎を形成したのち、通常運転時には該油焚きバーナから燃焼用空気を供給する。
【００３２】
火炉１１は、上部に煙道１３が連結されており、この煙道１３に、対流伝熱部として排ガスの熱を回収するための過熱器（スーパーヒータ）４１，４２、再熱器４３，４４、節炭器（エコノマイザ）４５，４６，４７が設けられており、火炉１１での燃焼で発生した排ガスと水との間で熱交換が行われる。
【００３３】
煙道１３は、その下流側に熱交換を行った排ガスが排出される排ガス管４８が連結されている。この排ガス管４８は、空気ダクト３７との間にエアヒータ４９が設けられ、空気ダクト３７を流れる空気と、排ガス管４８を流れる排ガスとの間で熱交換を行い、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給する燃焼用空気を昇温することができる。
【００３４】
従って、微粉炭機３１，３２，３３，３４，３５が駆動すると、生成された微粉炭が搬送用空気と共に微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を通して燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。また、加熱された燃焼用空気が空気ダクト３７から風箱３６を介して各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給されると共に、分岐空気ダクト４０からアディショナル空気ノズル３９に供給される。すると、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭と搬送用空気とが混合した微粉燃料混合気を火炉１１に吹き込むと共に燃焼用空気を火炉１１に吹き込み、このときに着火することで火炎を形成することができる。また、アディショナル空気ノズル３９は、追加空気を火炉１１に吹き込み、燃焼制御を行うことができる。この火炉１１では、微粉燃料混合気と燃焼用空気とが燃焼して火炎が生じ、この火炉１１内の下部で火炎が生じると、燃焼ガス（排ガス）がこの火炉１１内を上昇し、煙道１３に排出される。
【００３５】
即ち、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭混合気と燃焼用空気（燃焼ガス燃焼用空気／２次空気）を火炉１１における燃焼領域に吹き込み、このときに着火することで燃焼領域に火炎旋回流が形成される。そして、この火炎旋回流は、旋回しながら上昇して還元領域に至る。アディショナル空気ノズル３９は、追加空気を火炉１１における還元領域の上方に吹き込む。この火炉１１では、空気の供給量が微粉炭の供給量に対して理論空気量未満となるように設定されることで、内部が還元雰囲気に保持される。そして、微粉炭の燃焼により発生したＮＯｘが火炉１１で還元され、その後、追加空気（アディショナルエア）が供給されることで微粉炭の酸化燃焼が完結され、微粉炭の燃焼によるＮＯｘの発生量が低減される。
【００３６】
ここで、燃焼装置１２について詳細に説明するが、この燃焼装置１２を構成する各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、ほぼ同様の構成をなしていることから、最上段に位置する燃焼バーナ２１についてのみ説明する。
【００３７】
燃焼バーナ２１は、図２に示すように、火炉１１における４つの壁面に設けられる燃焼バーナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄから構成されている。各燃焼バーナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、微粉炭供給管２６から分岐した各分岐管２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄが連結されると共に、空気ダクト３７から分岐した各分岐管３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄが連結されている。
【００３８】
従って、火炉１１の各壁面にある各燃焼バーナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、火炉１１に対して、微粉炭と搬送用空気が混合した微粉燃料混合気を吹き込むと共に、その微粉燃料混合気の外側に燃焼用空気を吹き込む。そして、各燃焼バーナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄからの微粉燃料混合気に着火することで、４つの火炎Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を形成することができ、この火炎Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４は、火炉１１の上方から見て（図２にて）反時計周り方向に旋回する火炎旋回流となる。
【００３９】
このように構成された燃焼バーナ２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）にて、図３、図４及び図５に示すように、中心側から燃料ノズル５１と、燃焼用空気ノズル５２と、２次空気ノズル５３とが設けられると共に、保炎器５４及び整流器５５が設けられている。燃料ノズル５１は、微粉炭（固体燃料）と搬送用空気（１次空気）とを混合した燃料ガス（微粉燃料混合気、１次空気）を吹き込み可能なものである燃焼用空気ノズル５２は、燃料ノズル５１の外側に配置され、燃料ノズル５１から噴射された燃料ガスの外周側に燃焼用空気（燃焼用空気、２次空気）を吹き込み可能なものである。２次空気ノズル５３は、燃焼用空気ノズル５２の外側でかつ、燃焼用空気ノズル５２の鉛直方向上側となる位置と、燃焼用空気ノズル５２の外側でかつ、燃焼用空気ノズル５２の鉛直方向下側となる位置に配置されている。この場合、鉛直方向とは、鉛直な方向に対して微小角度だけずれた方向も含むものである。２次空気ノズル５３は、燃焼用空気ノズル５２の外側でかつ、水平方向に隣接する位置には配置されていない。２次空気ノズル５３は、燃焼用空気ノズル５２から噴射された燃焼ガス燃焼用空気の外周側に２次空気（ＡＵＸ）を吹き込み可能なものである。また、２次空気ノズル５３は、燃焼用空気ノズル５２の外側でかつ、水平方向に隣接する位置に配置してもよい。また、２次空気ノズル５３は、燃焼用空気ノズル５２の外側でかつ、水平方向に隣接する位置に配置し、鉛直方向に隣接する位置には配置しなくてもよい。２次空気ノズル５３は、燃焼用空気ノズル５２の外側の全周に設けてもよい。２次空気ノズル５３は、ダンパ開度調整機構などを設けることで、２次空気の噴出量を調整可能としてもよい。
【００４０】
燃焼バーナ２１の燃料ノズル５１と、燃焼用空気ノズル５２と、角度調整部８０と、角度調整部８０に摺動自在の状態で接続されている管路部８２とを有する。角度調整部８０は、燃焼バーナ２１の燃料ノズル５１と、燃焼用空気ノズル５２と、の先端であり、管路部８２に対して設定された方向に移動可能な状態で支持されている。角度調整部８０が移動可能な方向は、特に限定されず、火炉１１の軸方向（鉛直方向）に移動可能でも、火炉１１の断面方向（水平方向）に移動可能でもよい。燃焼バーナ２１は、角度調整部８０の向きを調整することで、微粉炭と搬送用空気が混合した微粉燃料混合気を吹き込む方向を調整する。また、角度調整部８０は、管路部８２に対して移動する支点を含む基部８４と基部８４の先端側、つまり、炉内側の端部となる先端部８６と、を有する。先端部８６は、基部８４にねじ等の締結冶具で固定されている。なお、先端部８６は、溶接により固定されてもよい。
【００４１】
管路部８２は、角度調整部８０と接続されており、燃料ノズル５１と、燃焼用空気ノズル５２と、２次空気ノズル５３のそれぞれに対応した管路が形成され、角度調整部８０の各部に微粉炭と空気を混合した燃料ガス、燃焼ガス燃焼用空気を供給する。管路部８２は、長尺な管状構造をなす。燃焼バーナ２１は、２次空気ノズル５３にも角度調整部を設け、燃料ノズル５１と燃焼用空気ノズル５２と一体で管路部８２の軸方向に対する角度を変更できる構造としてもよい。また、燃焼バーナ２１は、２次空気ノズル５３を固定し、管路部８２の軸方向に対する角度を変更できない構造としてもよい。また、本実施形態では、角度調整部８０を設けたが、燃料ガス、燃焼ガス燃焼用空気を噴射する先端部８６を固定し、管路部８２に対して移動しない構造としてもよい。
【００４２】
燃料ノズル５１は、先端側の部分、つまり角度調整部８０に対応する部分が、直管であり、微粉燃料混合気を吹き込む方向に直交する断面（開口）の面積（開口面積）が一定となる。燃焼用空気ノズル５２は、先端側の部分、つまり角度調整部８０に対応する部分が、先端に向かうにしたがって絞られた形状であり、微粉燃料混合気を吹き込む方向に直交する断面（開口）の面積が先端に向かうにしたがって小さくなる。つまり、燃焼用空気ノズル５２は、先端に向かうにしたがって、外側の面で囲われた面の面積が、燃料ガスの流れ方向上流端部に対して小さくなる形状である。２次空気ノズル５３は、先端側の部分、つまり角度調整部８０に対応する部分が、先端に向かうにしたがって絞られた形状であり、微粉燃料混合気を吹き込む方向に直交する断面（開口）の面積が先端に向かうにしたがって小さくなる。
【００４３】
なお、燃料ノズル５１、燃焼用空気ノズル５２の開口の形状は、真四角に限らず、矩形や円形でもよく、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、あるいは円筒構造とすることで、ノズルの強度を向上することができる。
【００４４】
保炎器５４は、燃料ノズル５１内であって、燃料ガスの吹き込み方向の下流側で、且つ、軸中心側に配置されることで、燃料ガスの着火用及び保炎用として機能するものである。保炎器５４は、角度調整部８０の先端部８６に固定されている。この保炎器５４は、水平方向に沿う第１保炎部材６１，６２と、鉛直方向（上下方向）に沿う第２保炎部材６３，６４，６５，６６とを十字形状をなすように配置した、所謂、ダブルクロススプリット構造をなすものである。各第１保炎部材６１，６２及び第２保炎部材６３，６４，６５，６６は、燃料ガスの流れ方向の下流側に向かうにしたがって、幅が広くなる拡幅部を有する。本実施形態の第１保炎部材６１，６２及び第２保炎部材６３，６４，６５，６６は、断面が二等辺三角形状をなし、燃料ガスの流れ方向の下流側に向かって幅が広くなり、前端がこの燃料ガスの流れ方向に直交する平面となっている。
【００４５】
整流器５５は、燃料ノズル５１内であって、燃料ガス流れ方向において、保炎器５４よりも上流側に配置されている。また、整流器５５は、角度調整部８０の基部８４に固定されている。整流器５５は、燃料ガス流れ方向において、保炎器５４と離れて配置されている。整流器５５は、燃料ノズル５１内を流れる燃料ガスの流れを整流する。整流器５５は、水平方向に沿う第１整流板７１，７２と、鉛直方向（上下方向）に沿う第２整流板７３，７４，７５，７６とを有する。
【００４６】
第１整流板７１，７２と、第２整流板７３，７４，７５，７６とは、基本的に、厚さが一定の板形状である。第１整流板７１，７２と、第２整流板７３，７４，７５，７６とは、十字形状をなすように配置されている。第１整流板７１は、燃料ガスの流れ方向において、第１保炎部材６１の延長線と重なる位置に配置されている。同様に、第１整流板７２は、燃料ガスの流れ方向において、第１保炎部材６２の延長線と重なる位置に配置されている。同様に、第２整流板７３は、燃料ガスの流れ方向において、第２保炎部材６３の延長線と重なる位置に配置されている。同様に、第２整流板７４は、燃料ガスの流れ方向において、第２保炎部材６４の延長線と重なる位置に配置されている。同様に、第２整流板７５は、燃料ガスの流れ方向において、第２保炎部材６５の延長線と重なる位置に配置されている。同様に、第２整流板７６は、燃料ガスの流れ方向において、第２保炎部材６６の延長線と重なる位置に配置されている。
【００４７】
次に、図６を用いて、保炎器５４及び整流器５５の構造について説明する。図６では、保炎器５４及び整流器５５のうち、第１保炎部材６１と第１整流板７１とについて説明するが、他の保炎部材、整流板も同様の構造である。図６に示すように、第１保炎部材６１と第１整流板７１とは、表面に耐摩耗部材が配置されている。第１保炎部材６１は、母材９２と、母材９２の表面に配置された耐摩耗部材９４と、を有する。母材９２は、二等辺三角形形状であり、拡幅する面である二等辺三角形の対称な面９３を有する。耐摩耗部材９４は、面９３の全域に配置されている。第１整流板７１は、母材１０２と、母材１０２の表面に配置された耐摩耗部材１０４と、を有する。母材１０２は、板部材であり、燃料ガスの流れ方向の上流側の端部１０５が、上流側の凸となる三角形形状となる。つまり、端部１０５は、上流側に向かうにしたがって幅が狭くなる形状である。耐摩耗部材１０４は、母材１０２の排ガス流れ方向に沿った面１０３、つまり面積が最も大きい面の全域に配置されている。また、耐摩耗部材１０６は、端部１０５の全域に配置されている。
【００４８】
母材９２、１０２は、例えば、ＳＵＳ等の鉄を主成分とする金属で形成することができる。耐摩耗部材９４、１０４は、母材９２、１０２よりも耐摩耗性が高い材料であり、セラミックス、高クロム鋼、金属にセラミックを埋め込んだ複合材等を用いることができる。耐摩耗部材９４、１０４を例えばセラミックスとした場合、母材９２、１０２の表面にセラミックの板材を貼り付けて、固定することで、母材９２、１０２の表面に配置することができる。また、耐摩耗部材９４、１０４を例えば高クロム鋼とした場合、母材９２、１０２に板状の高クロム鋼を電着するまたは溶接で固定することで、母材９２、１０２の表面に配置することができる。
【００４９】
燃料ノズル５１及び燃焼用空気ノズル５２は、長尺な管状構造を有し、燃料ノズル５１は、矩形状の開口部であり、燃焼用空気ノズル５２は、矩形リング状の開口部である。したがって、燃料ノズル５１と燃焼用空気ノズル５２とは、二重管構造となっている。燃料ノズル５１及び燃焼用空気ノズル５２の鉛直方向の上側と下側に、２次空気ノズル５３が配置されている。その結果、燃料ノズル５１の開口部の外側に燃焼用空気ノズル５２が配設され、この燃焼用空気ノズル５２の外側に２次空気ノズル５３が配設されることとなる。
【００５０】
これらのノズル５１，５２，５３は、開口部が同一面上に揃えられて配置されている。また、保炎器５４は、燃料ノズル５１の内壁面、または、燃料ガスが流れる流路の上流側から図示しない板材により支持されている。また、燃料ノズル５１は、内部にこの保炎器５４としての第１保炎部材６１，６２、第２保炎部材６３，６４，６５，６６及び整流器５５としての第１整流板７１，７２、第２整流板７３，７４，７５，７６が配置されていることから、燃料ガスの流路が１５個に分割されることとなる。そして、保炎器５４は、前端部に向かうにしたがって幅が広がった拡幅形状であり、前端面が開口部と同一面上に揃えられている。また、整流器５５は、板形状であり、角度調整部８０に沿った向きに延在している。
【００５１】
従って、この燃焼バーナ２１では、微粉炭と空気とを混合した燃料ガスが燃料ノズル５１から炉内に吹き込まれると共に、その外側にて燃焼ガス燃焼用空気が燃焼用空気ノズル５２から炉内に吹き込まれ、その外側にて２次空気が２次空気ノズル５３から炉内に吹き込まれる。燃料ノズル５１を流れる燃料ガスは、整流器５５で角度調整部８０の角度に沿った方向の流れに整流される。整流器５５で整流され炉内に吹き込まれる燃料ガスは、燃料ノズル５１の開口部にて、保炎器５４により分岐されて着火され、燃焼して燃焼ガスとなる。また、この燃料ガスの外周に燃焼ガス燃焼用空気が吹き込まれることで、燃料ガスの燃焼が促進される。また、燃焼火炎の外周に、２次空気が吹き込まれることで、燃焼ガス燃焼用空気と２次空気の割合を調整し、最適な燃焼を得ることができる。
【００５２】
そして、この燃焼バーナ２１では、保炎器５４がスプリット形状をなすので、燃料ガスが燃料ノズル５１の開口部にて保炎器５４により分岐され、このとき、保炎器５４が燃料ノズル５１の開口部の中央領域に配置され、この中央領域にて、燃料ガスの着火及び保炎が行われる。これにより、燃焼火炎の内部保炎（燃料ノズル５１の開口部の中央領域における保炎）が実現される。
【００５３】
そのため、燃焼火炎の外部保炎が行われる構成と比較して、燃焼火炎の外周部が低温となり、また、火炎内部から酸素が消費されるために低酸素となることから、燃焼ガス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でき、燃焼火炎の外周部におけるＮＯｘ発生量が低減される。
【００５４】
ここで、燃焼バーナ２１では、内部保炎する構成が採用されるため、燃料ガス及び燃焼用空気（燃焼ガス燃焼用空気及び２次空気）が直進流として供給されることが好ましい。即ち、燃料ノズル５１、燃焼用空気ノズル５２、２次空気ノズル５３が、燃料ガス、燃焼ガス燃焼用空気、２次空気を旋回させることなくバーナ軸心方向に直進流として供給する構造を有することが好ましい。この燃料ガス、燃焼ガス燃焼用空気、２次空気が直進流として噴射されて燃焼火炎が形成されるため、燃焼火炎を内部保炎する構成において、燃焼火炎内のガス循環が抑制される。これにより燃焼火炎の外周部が低温のまま維持され、燃焼ガス燃焼用空気との混合によるＮＯｘ発生量が低減される。以上より、燃焼バーナ２１は、燃料ガス流内側の流速を低減し、燃料ガス流外側の流速を燃焼用空気ノズルと略同等として外周での着火を抑制できる適正な流れを実現することができる。これにより、燃料ガスの内側から相対的に早く着火を生じさせる内部保炎性能を向上でき、燃料ガスと燃焼ガス燃焼用空気との境界の高温高酸素領域を抑制し、ＮＯｘを低減することができる。
【００５５】
燃焼バーナ２１は、燃料ノズル５１の内部に配置される保炎器５４及び整流器５５に耐摩耗部材１０４を設けることで、保炎器５４及び整流器５５に燃焼ガス中の固形分が接触した場合の表面の摩耗を低減することができる。また、耐摩耗部材９２を第１保炎部材６１の面９３に設け、耐摩耗部材１０４、１０６を第１整流板７１の面１０３、端部１０５に選択的に配置することで、摩耗が生じやすい部分に選択的に耐摩耗部材を配置することができる。具体的には、耐摩耗部材９４は、拡幅するため、固形分が接触しやすい面９３の摩耗を抑制することができる。耐摩耗部材１０４は、角度調整部８０の角度が管路部８２に傾斜した場合に固形分が接触しやすい面１０３の摩耗を抑制することができる。耐摩耗部材１０６は、端部であり、固形分が接触しやすい端部１０５の摩耗を抑制することができる。
【００５６】
また、本実施形態の燃焼バーナ２１は、保炎器５４と整流器５５とを離間して配置することで、保炎器５４と整流器５５を別々にメンテナンスすることができる。つまり、保炎器５４のみを交換することができ、整流器５５のみを交換することができる。一例としては、燃焼バーナ２１は、整流器５５を燃焼バーナ２１内に配置した状態のまま、燃焼バーナ２１の先端部分のみを切断、固定治具で取り外すことで、保炎器５４のみを交換することができる。また、保炎器５４を燃焼バーナ２１内に配置した状態のまま、整流器５４の溶接部分を切断することで、整流器５４のみを交換することができる。これにより、交換が必要な部分を選択的に交換することができ、メンテナンス時に交換する部分を少なくすることができ、メンテナンス性を向上できる。交換する部分を少なくできることで、交換部品の重量も少なくすることができる。また、燃焼バーナ２１は、先端部８６が基部８４と別体であるため、保炎器５４と整流器５５とを別体とすることで、先端部８６と先端部８６に固定された保炎器５４のみを一体で交換することも可能となる。これにより、先端部８６のみを交換できるためメンテナンスをしやすくすることができる。
【００５７】
ここで、燃焼バーナ２１は、製造時に本実施形態の構造としてもよいが、メンテナンス時に本実施形態の構造としてもよい。例えば、保炎器５４と整流板５５が本実施形態とは異なる形状の燃焼バーナのメンテナンス時に、保炎器を拡幅部に耐摩耗部材が配置された保炎器５４に交換し、整流板を少なくとも一部に耐摩耗部材が配置されている整流板５５に交換してもよい。なお、本実施形態の燃焼バーナ２１のメンテナンス時も同様に、保炎器を拡幅部に耐摩耗部材が配置された保炎器５４に交換し、整流板を少なくとも一部に耐摩耗部材が配置されている整流板５５に交換する。
【００５８】
このように、燃焼バーナをメンテナンスで、保炎器の幅が広くなる部分に耐摩耗部材を設ける保炎器と、少なくとも一部に耐摩耗部材を設ける整流板に交換することで、燃料バーナの摩耗しやすい部分を保護することができ、燃焼バーナの耐久性を高くすることができる。また、耐摩耗部材を選択的に配置することで、メンテナンス時に耐摩耗部材を設ける手間を少なくすることができ、メンテナンスしやすくすることができる。これにより、耐久性の高さを維持しつつ、メンテナンスが容易となる。
【００５９】
また、燃焼バーナ２１は、保炎器５４と整流器５５とを離間して配置することで、保炎器５４と整流器５５とを一体とした場合よりも整流器５５の配置領域を小さくすることができる。これにより、耐摩耗部材を設ける領域を少なくすることができる。
【００６０】
ここで、本実施形態の保炎器は、三角形断面形状としたが設けたが、この形状に限定されるものではなく四角形状でもよい。また、上記実施形態では、燃焼バーナ２１の断面形状を四角としたが、円形でもよいし、他の多角形でもよい。
【００６１】
図７は、保炎部材及び整流板の変形例の概略構成を示す模式図である。図７に示す第１保炎部材６１ａと第１整流板７１ａとは、表面に耐摩耗部材が配置されている。第１保炎部材６１ａは、燃料ガスの流れ方向の下流側の面と上流側の面が上底と下底となる台形形状である。つまり、二等辺三角形の頂点側の一部を、底面と平行な面（燃料ガスの流れ方向に直交する平面）で切り取った形状である。第１保炎部材６１ａは、面９３ａに耐摩耗部材が形成され、面９５には耐摩耗部材が形成されていない。なお、面９５に耐摩耗部材を設けてもよい。
【００６２】
第１整流板７１ａは、母材１０２の後端（排ガスの流れ方向の上流側の端部）である端部１０５ａが、燃料ガスの流れ方向に直交する平面となっている。第１整流板７１ａは、面１０５ａに耐摩耗部材１０６ａが配置されている。耐摩耗部材１０６ａは、棒状の形状とし、母材１０２に貼りつけることができる。
【００６３】
第１保炎部材６１ａは、整流器５５側の端部を燃料ガスの流れ方向に直交する平面とすることで、第１保炎部材６１ａと接触して向きが変わり、他の部分と接触する固形物を減少させることができる。これにより、保炎器５４と接触する固形物を少なくすることができ、耐摩耗性を高くすることができる。
【００６４】
また、第１整流板７１ａは、整流器５５側の端部を燃料ガスの流れ方向に直交する平面とすることで、固形物が端部の表面をこするように接触することを抑制でき、端部の摩耗を低減することができる。また、第１整流板７１ａは、端部１０５ａを平面とすることで、端部１０５ａに接触した固形物を、端部１０５ａ減速した後、燃料ガスの流れ方向に沿って移動させることができる。つまり、第１整流板７１ａは、端部１０５ａを平面とすることで、第１整流板７１ａの端部１０５ａと接触した固形物の進行方向の向きが変わり、第１整流板７１ａと対面する位置に配置された他の部分に向けて固形物が移動することを抑制することができる。言い換えると、第１整流板７１ａは、端部１０５ａに接触した固形物が、速度を維持した状態で移動する向きが変わり、端部１０５ａに接触した後、他の部分にも接触することを抑制できる。これにより、端部１０５ａに接触した固形物が他の部分に接触することを減少させることができる。これにより、保炎器５４と接触する固形物を少なくすることができ、耐摩耗性を高くすることができる。
【００６５】
また、図７では、第１保炎部材６１ａと第１整流板７１ａを備えたが、第１整流板７１ａを備えず、第１保炎部材６１ａのみを備える構造としてもよい。第１整流板７１ａを設けないことで、メンテナンスの対象の部品を少なくすることができる。
【００６６】
図８は、他の実施形態の燃焼バーナの概略構成を示す模式図である。図９は、図８に示す燃焼バーナの整流板と燃焼ノズルの連結部を拡大して示す模式図である。図８及び図９に示す燃焼バーナ２１ａは、第１保炎部材６１ｂと、第１整流板７１ｂと、を有する。第１保炎部材６１ｂは、第１保炎部材６１と同様の構造である。第１整流板７１ｂは、水平方向の端部、燃料ガスのながれ方向に直交する方向の端部が燃料ノズル５１に固定されている。第１整流板７１ｂと燃料ノズル５１とは、支持機構１２０で連結している。第１整流板７１ｂは、母材１０２ｂと母材１０２ｂの両面に配置された耐摩耗部材１０４ｂと、を有する。母材１０２ｂは、２つの耐摩耗部材１０４ｂで挟まれている。第１整流板７１ｂは、水平方向において、母材１０２ｂよりも２つの耐摩耗部材１０４ｂが燃料ノズル５１側に突出している。これにより、第１整流板７１ｂは、水平方向の端部に、母材１０２ｂと２つの耐摩耗部材１０４ｂとで囲まれた凹部１２２が形成される。燃料ノズル５１は、凹部１２２に対応する位置に突起部１２４が設けられている。
【００６７】
支持機構１２０は、凹部１２２の２つの耐摩耗部材１０４ｂの間に突起部１２４が配置されることで、燃料ノズル５１に対して、第１整流板７１ｂが支持される。第１整流板７１ｂは、さらに溶接やねじ止め等で、燃料ノズル５１に固定される。
【００６８】
燃焼バーナ２１ａは、支持機構１２０を、耐摩耗部材１０４ｂで燃料ノズル５１の突起部１２４を挟みこむ構造とすることで、燃料ノズル５１に設けられた突起部１２４を耐摩耗部材１０４ｂで覆うことができる。これにより、突起部１２４が燃料ノズル５１の内部に露出しない状態とすることができ、突起部１２４が劣化することを抑制できる。これにより、突起部１２４の劣化を防止できることで、耐摩耗部材１０４ｂの交換時に突起部１２４をそのまま使用することができ、メンテナンスを簡単にすることができる。また、突起部１２４を隠れる形状とすることで、突起部１２４を摩耗から保護するための加工が不要となる。これにより、耐摩耗処理をする対象の領域を減らすことができ、メンテナンスを簡単にすることができる。
【００６９】
図１０は、他の実施形態の燃焼バーナを示す断面図である。図１１は、他の実施形態の燃焼バーナを示すＢ−Ｂ線断面図である。図１２は、保炎部材及び整流板の概略構成を示す模式図である。図１２では、保炎器５４ａ及び整流器５５ａのうち、第１保炎部材６１ｃと第１整流板７１ｃのみを示しているが、他の保炎部材、整流板も同様の構造である。図１０から図１２に示す燃焼バーナ２１ｂは、保炎器５４ａと、整流器５５ａと、を有する。燃焼バーナ２１ｂは、保炎器５４ａと、整流器５５ａ以外は燃焼バーナ２１と同様の構造である。また、保炎器５４ａ、整流器５５ａについても保炎器５４、整流器５５と異なる点について重点的に説明する。
【００７０】
燃焼バーナ２１ｂは、保炎器５４ａと整流器５５ａとが一体で形成されている。保炎器５４ａは、水平方向に沿う第１保炎部材６１ｃ，６２ｃと、鉛直方向（上下方向）に沿う第２保炎部材６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃとが十字形状をなすように配置されている。各第１保炎部材６１ｃ，６２ｃ及び第２保炎部材６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃは、燃料ガスの流れ方向の下流側に向かうにしたがって、幅が広くなる拡幅形状である。
【００７１】
整流器５５ａは、水平方向に沿う第１整流板７１ｃ，７２ｃと、鉛直方向（上下方向）に沿う第２整流板７３ｃ，７４ｃ，７５ｃ，７６ｃと、を有する。第１整流板７１ｃ，７２ｃと、鉛直方向（上下方向）に沿う第２整流板７３ｃ，７４ｃ，７５ｃ，７６ｃとは、排ガス流れ方向の下流側の端部が、延長線上に配置された第１保炎部材６１ｃ，６２ｃ及び第２保炎部材６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃのそれぞれに固定されている。
【００７２】
保炎器５４ａ及び整流器５５ａの構造について説明する。図１０から図１２に示すように、整流器５５ａの整流板、図１２では、第１整流板７１ｃは、耐摩耗部材１０４ｃが、燃料ガスの流れ方向と平行な面において上流側の一部に設けられている。つまり、第１整流板７１ｃは、燃料ガスの流れ方向と平行な面の下流側（保炎器５４ａ側）の一部の面１０７に母材１０２ｃが露出した領域が設けられている。母材１０２ｃは、面１０７と面１０３ｃとに段差が設けられており、面１０７と、耐摩耗部材１０４ｃの表面との段差が少ない形状、好ましくは、面１０７と、耐摩耗部材１０４ｃの表面とが同一平面となる形状である。これにより、整流板が燃料ガスを整流する効果をより高くすることができる。
【００７３】
第１整流板７１ｃは、燃料ガスの流れ方向の長さ（全長）をＬ１とし、耐摩耗部材１０４ｃの長さ（上流側の端部から耐摩耗部材１０４ｃが設けられている領域の下流側の端部までの長さ）をＬ２とした場合、Ｌ２／Ｌ１≦５０％とすることが好ましい。例えば、Ｌ２／Ｌ１は、１／３とすることが好ましい。また、耐摩耗部材１０４ｃは、パネル上の板材１５０を母材１０２ｃに張り付けている。板材１５０は、硬化肉盛プレート、つまり、高クロム鋼等の耐摩耗性が母材よりも高い金属を肉盛溶接で溶接したプレートである。このように、板材１５０を用いることで、セラミック製の板状部材を用いる場合よりも、１つの板材でより大きい面積を覆うことができ、耐摩耗部材をより短時間で母材１０２に固定することが可能となる。
【００７４】
燃焼バーナ２１ｂは、整流板に耐摩耗部材を設ける領域を燃料ガスの流れ方向の上流側の一部とすることで、つまり、下流側には耐摩耗部材を設けないことで、摩耗対策を行う領域を少なくすることができる。摩耗対策を行う領域を少なくすることで、メンテナンス時に整流板を交換する場合も、整流板に施工する摩耗対策の処理を少なくすることができる。これにより、メンテナンス時の作業を低減できるため、メンテナンスを簡単にすることができる。また、整流板は、上流側に比べ下流側が摩耗しにくい。そのため、下流側には耐摩耗部材を設けない構造としても、整流板の全体の耐摩耗性の低下を抑制することができ、長時間使用することができる。
【００７５】
本実施形態では、保炎器５４ａと整流器５５ａとが連結した構造としたが、上述した実施形態のように、保炎器５４ａと整流器５５ａとを離して配置してもよい。保炎器５４ａと整流器５５ａとを離して配置することで、上述した効果を得ることができる。
【００７６】
図１３は、整流板の変形例の概略構成を示す模式図である。図１３に示す整流板１７１は、母材１０２と耐摩耗部材１７３と、を有する。耐摩耗部材１７３は、突起状の金属部１７６の周囲にセラミック部１７５を埋め込んだ構造である。耐摩耗部材１７３は鋳造等により突起状の金属部１７６が設けられた構造物を製造する。製造した金属部１７６を有する構造物の表面に、セラミック部１７５を埋め込むことで製造することができる。このようにセラミックスと金属、例えば高クロム鋼を混在させた構造とすることでも耐摩耗性を高くすることができる。
【００７７】
図１４は、他の実施形態の燃焼バーナの概略構成を示す模式図である。図１４に示す第１整流板７１ｄは、厚み方向の全域に延在する永久磁石１８０が配置されている。また、第１保炎部材６１ｄは、厚み方向の全域に延在する永久磁石１８１が配置されている。図１４に示す燃焼バーナは、第１整流板７１ｄと第１保炎部材６１ｄとは、磁石１８０、１８１を厚み方向の全域に配置することで、磁石１８０、１８１が燃焼ガスに含まれる固形部で摩耗する状態となる。
【００７８】
図１４に示す燃焼バーナは、燃焼用空気ノズル５２または２次空気ノズル５３外側に磁力検出部１８２を配置し、磁石１８０、１８１の磁力を検出することで、磁石１８０、１８１が摩耗することで変化する磁力を検出することができる。これにより、燃焼バーナは、磁石１８０、１８１を設けることで、保炎器、整流板が配置されている領域での磁石１８０、１８１の摩耗を燃料ノズル５１の外から検出することができる。また、磁石１８０、１８１の摩耗と、第１整流板７１ｄと第１保炎部材６１ｄとの摩耗の相関関係を取得しておくことで、第１整流板７１ｄと第１保炎部材６１ｄの摩耗状態を検出することができる。このように摩耗状態を外部から検出できることで、メンテナンスの要否を簡単に判断することができ、適切なタイミングでメンテナンスができる。メンテナンスを適切な時期にできることで、不要なメンテナンスの発生を抑制できるため、メンテナンス作業を簡単にすることができる。例えば、摩耗量を検出して、所定値以上の摩耗、具体的には、次回の定検まで耐えうる厚さ未満があれば、計測した部品を交換し、所定値未満の摩耗の場合、交換を行わないことで、部品の交換を効率よく実施することができる。また、磁力検出部１８２は、常に燃焼バーナに設置する必要はなく、点検時等に設置し、計測を行うこともできる。
【００７９】
ここで、磁石１８１，１８２は、第１整流板７１ｄと第１保炎部材６１ｄの摩耗が少ない部分、例えば、第１整流板７１ｄの第１保炎部材６１ｄ側の部分、第１整流板７１ｄの傾斜面等に設けることが好ましい。
【００８０】
ここで、本実施形態の燃焼バーナ２１は、燃料ガスの流れ方向において、保炎器５４の下流側の端部を燃料ノズル５１の下流側の端部、つまり開口と重なる位置としたが、これに限定されない。燃焼バーナ２１は、保炎器５４が燃料ノズル５１の先端に配置されていればよい。ここで、燃焼バーナ２１の先端には、燃焼ノズル５１の最先端面に加え、燃料ノズル５１のノズル内部の保炎可能で炉内からの輻射により焼損しない範囲を含む。燃焼バーナ２１は、本実施形態のように、角度調整部８０を備える場合、保炎器５４を角度調整部８０の内部に配置することが好ましい。
【００８１】
また、本実施形態の燃焼バーナ２１は、耐摩耗部材を保炎部材、整流板の対面する２つの面に設けたが、一方の面のみに設けてもよい。例えば、角度調整部８０がない構造で、かつ、燃焼バーナ２１が、管路部８２に対して傾斜して配置されている構造である場合、管路部８２の軸とのなす角が１８０°よりも小さい側の面に耐摩耗部材を設けてもよい。
【００８２】
燃焼用燃料として微粉炭を例に説明してきたが、本発明は微粉炭（固体燃料）に限定されるものではなく、固体を含む燃料であればよく、バイオマス、残渣物、石油コークス、等の燃料、或いはこれら燃料の２種以上の混焼でもよい。
【００８３】
また、上述した各実施形態では、燃焼装置１２として、火炉１１の壁面に設けられる４つの各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５を鉛直方向に沿って５段配置して構成したが、この構成に限定されるものではない。即ち、燃焼バーナを壁面に配置せずにコーナーに配置してもよい。また、燃焼装置は、旋回燃焼方式に限らず、燃焼バーナを一つの壁面に配置したフロント燃焼方式、燃焼バーナを二つの壁面に対向配置した対向燃焼方式としてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１０  微粉炭焚きボイラ
１１  火炉
２１，２２，２３，２４，２５  燃焼バーナ
５１  燃料ノズル
５２  燃焼用空気ノズル
５３  ２次空気ノズル
５４  保炎器
６１，６２，６３，６４，６５，６６  保炎部材
７１，７２，７３，７４，７５，７６  整流板
８０  角度調整部
８２  管路部
【図１】
0006667311.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006667311.tif 000004
【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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