(57)【要約】      （修正有）【課題】燃焼バーナ及びボイラにおいて、熱変形による損傷を抑制すると共に部品点数の増加を抑制する。【解決手段】前部内側ノズル５１と、前部内側ノズル５１の外側に隙間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を空けて配置される前部外側ノズル５２と、前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２とを結合する複数の前部結合部材５３，５４と、前部内側ノズル５１の後方に連結される後部内側ノズルと、前部外側ノズル５２の後方で且つ後部内側ノズルの外側に隙間を空けて配置される後部外側ノズルとを備え、前部結合部材５３は、前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２との前部の上部隙間Ｓ１，および前部の下部隙間Ｓ２のそれぞれ水平方向における中間領域に配置している。中間領域は、前部の上部隙間Ｓ１および前部の下部隙間Ｓ２の水平方向の隙間長に対して、隙間長の中間位置から隙間長の１０％を水平方向の両方に設けた範囲である。【選択図】図１
0003202489.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
前部内側ノズルと、
前記前部内側ノズルの外側に鉛直上側に上部隙間と鉛直下側に下部隙間を空けて配置される前部外側ノズルと、
前記前部内側ノズルと前記前部外側ノズルとを鉛直上下方向で結合する複数の前部結合部材と、
前記前部内側ノズルの後方に連結される後部内側ノズルと、
前記前部外側ノズルの後方で且つ前記後部内側ノズルの外側に隙間を空けて配置される後部外側ノズルと、
を備える燃焼バーナにおいて、
前記前部結合部材は、前記上部隙間と前記下部隙間のそれぞれに、前記上部隙間と前記下部隙間の水平方向長さの中間位置に位置する中間領域の１カ所に配置される、
ことを特徴とする燃焼バーナ。
【請求項２】
前記前部結合部材は、１個の上前部結合部材と１個の下前部結合部材を有し、前記上前部結合部材は、前記中間位置に配置され、前記下前部結合部材は、前記中間位置に配置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】
前記前部内側ノズルの外側と前記前部外側ノズルの間に設けた隙間は、水平方向の一端に左部隙間を、水平方向の他端に右部隙間とを有し、複数の左前部結合部材は、前記左部隙間に鉛直方向に所定間隔を空けて配置され、複数の右前部結合部材は、前記右部隙間に鉛直方向に所定間隔を空けて配置されることを特徴とする請求項２に記載の燃焼バーナ。
【請求項４】
前記後部内側ノズルの外側と前記後部外側ノズルの間に設けた隙間は、鉛直上側に上部隙間を、鉛直下側に下部隙間を有し、水平方向の一端に左部隙間を、水平方向の他端に右部隙間とを有し、複数の上後部結合部材は、前記上部隙間に水平方向に所定間隔を空けて配置され、前記複数の下後部結合部材は、前記下部隙間に水平方向に所定間隔を空けて配置され、左後部結合部材は、前記左部隙間に鉛直方向に所定間隔を空けて配置され、右後部結合部材は、前記右部隙間に鉛直方向に所定間隔を空けて配置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５】
前記前部内側ノズル及び前記前部外側ノズルと前記後部内側ノズル及び前記後部外側ノズルとは、締結ボルトにより着脱自在に連結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６】
前記前部結合部材は、前記前部内側ノズル及び前記前部外側ノズルに対して交差するように配置される板形状をなし、一端部が前記前部内側ノズルの外面に結合され、他端部が前記前部外側ノズルの内面に結合され、前記前部内側ノズルの厚さと前記前部外側ノズルの厚さは、前記前部結合部材の厚さ以上に設定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７】
前記前部結合部材は、前記前部内側ノズル及び前記前部外側ノズルに対して交差するように配置される板形状をなし、一端部が前記前部内側ノズルの外面に結合され、他端部が前記前部外側ノズルの内面に結合され、前記前部結合部材と前記前部内側ノズルの外面及び前記前部外側ノズルの内面との結合部に、前記前部内側ノズル及び前記前部外側ノズル及び前記前部結合部材と角度の相違する結合面が形成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８】
前記前部内側ノズルの内側に整流部材が配置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９】
前記中間領域は、前記上部隙間と前記下部隙間の水平方向長さにおけるそれぞれの中間位置から、前記上部隙間と前記下部隙間のそれぞれの水平方向長さの１０％の範囲であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の燃焼バーナ。
【請求項１０】
中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉と、
前記火炉に配置される請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の少なくとも１つの燃焼バーナを含む複数の燃焼バーナと、
前記火炉の鉛直方向の上部に配置される煙道と、
前記煙道に配置される熱交換器と、
を有することを特徴とするボイラ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、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】
従来の石炭焚きボイラの燃焼バーナとしては、例えば、下記特許文献１，２に記載されたものがある。各特許文献に記載された燃焼バーナは、一次前部ノズル（以下、前部内側ノズル）の外周側に二次前部ノズル（以下、前部外側ノズル）を配置することで、前部内側ノズルにより微粉炭と燃焼用空気を混合した燃料流路を形成すると共に、前部内側ノズルと前部外側ノズルの間に二次空気流路を形成するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１０５９３１号公報
【特許文献２】実開平０１−０８１４１４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
このように構成された燃焼バーナは、ボイラの運転時に、火炉内での燃焼ガスにより高温になることから、前部内側ノズルと前部外側ノズルに熱伸びが発生する。そして、前部内側ノズルと前部外側ノズルは、前述したように、二重の筒形状をなすことから、前部内側ノズルと前部外側ノズルとの間に温度差が生じて両者の間で熱伸び差が発生する。この前部内側ノズルと前部外側ノズルは、二次空気流路を確保するため、一般的に両者の間に複数の結合部を設けている。例えば、前部内側ノズルと前部外側ノズルは、鉛直方向の上部及び鉛直方向の下部にて、複数の結合部が水平方向に沿って所定間隔で設けられると共に、水平方向左右の各側部にて、複数の結合部が鉛直方向に沿って所定間隔で設けられる。そのため、前部内側ノズルと前部外側ノズルとの間に熱伸び差が発生すると、前部内側ノズルと前部外側ノズルは、各結合部を基点として変形し、破損が生じるおそれがある。
【０００５】
上述した特許文献１の燃焼バーナでは、前部内側ノズルと前部外側ノズルを水平方向左右の各側部で複数の結合部により結合する一方、鉛直方向の上部及び鉛直方向の下部で結合しないことで、前部内側ノズルと前部外側ノズルの熱伸び差による変形や破損を防止している。しかし、前部内側ノズルと前部外側ノズルにおける鉛直方向の上部と鉛直方向の下部で両者を結合しないと、熱変形により前部外側ノズルにたわみが発生し、二次空気流路の流路面積を確保することができない。また、前部内側ノズルと前部外側ノズルとを別部品とすると、燃焼バーナを組付けるときの部品点数が増加し、各部品の管理が煩雑となってコスト増を招いてしまう。一方、特許文献２に記載された微粉炭バーナノズルは、前部内側ノズルと前部外側ノズルとを鉛直方向の上部と鉛直方向の下部と水平左右の各側部で係合部により結合している。この場合、微粉炭バーナノズルは、長期の使用により前部内側ノズルや前部外側ノズルの先端部が熱損傷を受けて交換が必要なとき、微粉炭バーナノズル全体を交換しなければならず、交換コストが増加してしまう。
【０００６】
本考案は上述した課題を解決するものであり、燃焼バーナの前部ノズルの熱変形による損傷を抑制する燃焼バーナ及びボイラ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考案の燃焼バーナは、前部内側ノズルと、前記前部内側ノズルの外側に鉛直上側に上部隙間と鉛直下側に下部隙間を空けて配置される前部外側ノズルと、前記前部内側ノズルと前記前部外側ノズルとを鉛直上下方向で結合する複数の前部結合部材と、前記前部内側ノズルの後方に連結される後部内側ノズルと、前記前部外側ノズルの後方で且つ前記後部内側ノズルの外側に隙間を空けて配置される後部外側ノズルと、を備える燃焼バーナにおいて、前記前部結合部材は、前記上部隙間と前記下部隙間のそれぞれに、前記上部隙間と前記下部隙間の水平方向長さの中間位置に位置する中間領域の１カ所に配置される、ことを特徴とするものである。
【０００８】
従って、前部内側ノズルと前部外側ノズルは、上部隙間及び下部隙間のそれぞれの中間領域の１か所に配置される結合部材により結合される。すると、前部内側ノズルの上部と前部外側ノズルの上部と下部が熱を受けて熱膨張するとき、前部内側ノズルと前部外側ノズルは、前部結合部材を基点として水平方向に熱伸びすることとなる。このとき、前部内側ノズルと前部外側ノズルの間に熱伸び量の差が発生しても、前部内側ノズルや前部外側ノズルが鉛直方向の上下の各中間領域のそれぞれ１か所を基点として熱伸びするため、この前部内側ノズルや前部外側ノズルに大きな応力が作用することはなく、前部内側ノズルや前部外側ノズルの熱変形により前部結合部材に作用する応力が低減され、前部内側ノズルや前部外側ノズルが前部結合部材付近で塑性変形や破損が生じることを抑制できる。また、前部内側ノズル及び前部外側ノズルと後部内側ノズル及び後部外側ノズルを別部材とすることで、熱負荷が高いために長期間の使用により焼損し易い前部内側ノズル及び前部外側ノズルのみを容易に交換することができる。
【０００９】
ここで、中間領域とは、上部隙間及び下部隙間のそれぞれの水平方向における隙間長に対して隙間長の中間位置から、上部隙間及び下部隙間のそれぞれの水平方向における隙間長の１０％の範囲である。水平方向における隙間長の１０％以内に前部結合部材を配置することで、左右への熱伸び量が略同等となり、上部隙間及び下部隙間でのそれぞれアンバランスを解消することができる。
【００１０】
そのため、熱変形による前部内側ノズルや前部外側ノズルの損傷を抑制することができる。また、前部内側ノズルと前部外側ノズルとは前部結合部材により結合された１個の部品として構成されることとなり、部品点数の増加を抑制することができる。
【００１１】
本考案の燃焼バーナでは、前記前部結合部材は、１個の上前部結合部材と１個の下前部結合部材を有し、前記上前部結合部材は、前記中間位置に配置され、前記下前部結合部材は、前記中間位置に配置されることを特徴としている。
【００１２】
従って、１個の上前部結合部材を上部隙間の中間位置に配置し、１個の下前部結合部材を下部隙間の中間位置に配置することで、前部内側ノズルと前部外側ノズルは、幅寸法の中間地点を基点として水平方向の左右に熱伸びする。そのため、前部内側ノズルや前部外側ノズルが相互に拘束しないので、大きな応力が作用することはなく、熱変形による前部内側ノズルや前部外側ノズルの塑性変形や破損を抑制することができる。また、前部内側ノズルと前部外側ノズルは、それぞれ幅寸法の中間地点に対して水平方向で左右への熱伸び量が同様となり、非対称な熱変形の発生が抑制されるので、前部内側ノズルと前部外側ノズルとの左右の隙間の大きさが相互に異なるサイズへと変動することはなく、２次空気の噴出量が水平左右でアンバランスになることを抑制することができる。
【００１３】
本考案の燃焼バーナでは、前記前部内側ノズルの外側と前記前部外側ノズルの間に設けた隙間は、水平方向の一端に左部隙間を、水平方向の他端に右部隙間とを有し、複数の左前部結合部材は、前記左部隙間に鉛直方向に所定間隔を空けて配置され、複数の右前部結合部材は、前記右部隙間に鉛直方向に所定間隔を空けて配置されることを特徴としている。
【００１４】
従って、複数の左前部結合部材を左部隙間に鉛直方向に所定間隔を空けて配置し、複数の右前部結合部材を右部隙間に鉛直方向に所定間隔を空けて配置することで、前部内側ノズルと前部外側ノズルの熱伸びにより水平左右部の隙間が閉塞することなく、適量の２次空気を常時噴出させることができる。
【００１５】
本考案の燃焼バーナでは、前記後部内側ノズルの外側と前記後部外側ノズルの間に設けた隙間は、鉛直上側に上部隙間を、鉛直下側に下部隙間を有し、水平方向の一端に左部隙間を、水平方向の他端に右部隙間とを有し、複数の上後部結合部材は、前記上部隙間に水平方向に所定間隔を空けて配置され、前記複数の下後部結合部材は、前記下部隙間に水平方向に所定間隔を空けて配置され、左後部結合部材は、前記左部隙間に鉛直方向に所定間隔を空けて配置され、右後部結合部材は、前記右部隙間に鉛直方向に所定間隔を空けて配置されることを特徴としている。
【００１６】
従って、複数の上後部結合部材を上部隙間に水平方向に所定間隔を空けて配置し、複数の下後部結合部材を下部隙間に水平方向に所定間隔を空けて配置し、左後部結合部材を左部隙間に鉛直方向に所定間隔を空けて配置し、右後部結合部材を右部隙間に鉛直方向に所定間隔を空けて配置することで、熱負荷が少ない後部内側ノズル及び後部外側ノズルにおける高い剛性を確保して、燃焼による振動の発生を抑制することができる。
【００１７】
本考案の燃焼バーナでは、前記前部内側ノズル及び前記前部外側ノズルと前記後部内側ノズル及び前記後部外側ノズルとは、締結ボルトにより着脱自在に連結されることを特徴としている。
【００１８】
従って、長時間使用し続けると、特に火炉１１側の部位が高い熱負荷で徐々に焼損してゆくが、メンテナンス時に、前部内側ノズル及び前部外側ノズルを後部内側ノズル及び後部外側ノズルに対して取外すことができ、メンテナンス性を向上することができる。
【００１９】
本考案の燃焼バーナでは、前記前部結合部材は、前記前部内側ノズル及び前記前部外側ノズルに対して交差するように配置される板形状をなし、一端部が前記前部内側ノズルの外面に結合され、他端部が前記前部外側ノズルの内面に結合され、前記前部内側ノズルの厚さと前記前部外側ノズルの厚さは、前記前部結合部材の厚さ以上に設定されることを特徴としている。
【００２０】
従って、前部内側ノズルの厚さと前部外側ノズルの厚さを前部結合部材の厚さ以上とすることで、前部内側ノズル及び前部外側ノズルの十分な剛性を確保することができると共に、前部内側ノズルや前部外側ノズル５２が熱変形したときの応力を前部結合部材の変形により吸収することができるので、塑性変形や破損を抑制することができる。また、前部結合部材の薄形化により重量増及びコスト増を抑制することができる。
【００２１】
本考案の燃焼バーナでは、前記前部結合部材は、前記前部内側ノズル及び前記前部外側ノズルに対して交差するように配置される板形状をなし、一端部が前記前部内側ノズルの外面に結合され、他端部が前記前部外側ノズルの内面に結合され、前記前部結合部材と前記前部内側ノズルの外面及び前記前部外側ノズルの内面との結合部に、前記前部内側ノズル及び前記前部外側ノズル及び前記前部結合部材と角度の相違する結合面が形成されることを特徴としている。
【００２２】
従って、前部内側ノズル及び前部外側ノズル５２と前部結合部材との結合部の角部が補強されることとなり、前部内側ノズルや前部外側ノズルが熱変形したとき、前部内側ノズル及び前部外側ノズルと前部結合部材との結合部の破損を抑制することができる。
【００２３】
本考案の燃焼バーナでは、前記前部内側ノズルの内側に整流部材が配置されることを特徴としている。
【００２４】
従って、前部内側ノズルの内側に整流部材を配置することで、燃料ガスを整流して噴出することができ、安定した燃焼状態を維持することができる。また、整流部材が支持体となって、前部内側ノズル５１が熱膨張変形により内側へと変形することが抑制するので、前部内側ノズルや前部外側ノズルに大きな応力が作用することはなく、前部内側ノズルや前部外側ノズルの内側の変形を抑制することができる。整流部材の損傷を抑制することができる。また、前部内側ノズルと前部外側ノズルとの隙間の大きさが相互に異なるサイズへと変動することはなく、２次空気の噴出量が鉛直方向や水平方向でアンバランスになることを抑制することができる。
【００２５】
本考案の燃焼バーナでは、前記中間領域は、前記上部隙間と前記下部隙間の水平方向長さにおけるそれぞれの中間位置から、前記上部隙間と前記下部隙間のそれぞれの水平方向長さの１０％の範囲であることを特徴としている。
【００２６】
従って、前部結合部材が中間領域内から外れてしまうと、水平方向の隙間長の広い側は、熱による前部外側ノズルの変形量が増加し、前部外側ノズルと前部内側ノズルとの隙間が狭くなってしまう。中間領域を中間位置から水平方向長さの１０％の範囲にすることで、２次空気の噴出量が水平左右でアンバランスになることを抑制することができる。
【００２７】
また、本考案のボイラは、中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉と、前記火炉に配置される少なくとも１つの前記燃焼バーナを含む複数の燃焼バーナと、前記火炉の上部に配置される煙道と、前記煙道に配置される熱交換器と、を有することを特徴とするものである。
【００２８】
従って、燃焼バーナの熱変形による前部内側ノズルや前部外側ノズルの損傷を抑制することができるので、ボイラの安定した性能を維持することができる。また、燃焼バーナの部品点数の増加を抑制することができるので、メンテナンスが容易になり、コストアップを抑制できる。
【考案の効果】
【００２９】
本考案の燃焼バーナ及びボイラによれば、燃焼バーナの前部ノズルの前部内側ノズルと前部外側ノズルとを水平方向における中間領域に配置される前部結合部材により結合するので、熱変形による前部内側ノズルや前部外側ノズルの損傷を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本実施形態の燃焼バーナの正面図である。
【図２】図２は、燃焼バーナの縦断面（図１のII−II断面）図である。
【図３】図３は、燃焼バーナの横断面（図１のIII−III断面）図である。
【図４】図４は、燃焼バーナにおける後部ノズルを表す断面（図２のIV−IV断面）図である。
【図５】図５は、燃焼バーナにおける前部内側ノズルと前部外側ノズルと前部結合部材との結合部を表す概略図である。
【図６】図６は、本実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図である。
【図７】図７は、燃焼バーナの配置構成を表す平面図である。
【考案を実施するための形態】
【００３１】
以下に添付図面を参照して、本考案に係る燃焼バーナ及びボイラ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考案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。
【００３２】
図６は、本実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図、図７は、燃焼バーナの配置構成を表す平面図である。
【００３３】
本実施形態のボイラは、石炭を粉砕した微粉炭を微粉燃料（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微粉炭焚きボイラである。
【００３４】
本実施形態において、図６に示すように、石炭焚きボイラ１０は、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を構成する火炉壁が伝熱管により構成されている。
【００３５】
燃焼装置１２は、この火炉１１を構成する火炉壁（伝熱管）の下部に設けられている。この燃焼装置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。但し、火炉の形状や一つの段における燃焼バーナの数、段数はこの実施形態に限定されるものではない。
【００３６】
この各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を介して粉砕機（微粉炭機／ミル）３１，３２，３３，３４，３５に連結されている。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の他端部に送風機３８が連結されている。
【００３７】
煙道１３は、火炉１１の上部に連結されている。この煙道１３は、燃焼ガスの熱を回収するための熱交換器としての過熱器（スーパーヒータ）４１，４２，４３、再熱器（リヒータ）４４，４５、節炭器（エコノマイザ）４６，４７が設けられており、火炉１１での燃焼で発生した燃焼ガスと水との間で熱交換が行われる。また、煙道１３は、その下流側に熱交換を行った燃焼ガスが排出されるガスダクト４８が連結されている。このガスダクト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、ガスダクト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。
【００３８】
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を構成する燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、それぞれほぼ同様の構成をなしていることから、燃焼バーナ２１を代表して説明する。
【００３９】
燃焼バーナ２１は、図７に示すように、火炉１１における４つの壁部にそれぞれ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。
【００４０】
そのため、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炭混合気（以下、燃料ガス）を吹き込むと共に、その微粉炭混合気の周囲外側に燃焼用空気（燃料ガス燃焼用空気／２次空気）を吹き込む。そして、この微粉炭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の鉛直上方から見て（図７にて）反時計周り方向に旋回する火炎旋回流Ｃとなる。
【００４１】
ここで、このように構成された燃焼バーナ２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）について詳細に説明する。図１は、本実施形態の燃焼バーナの正面図、図２は、燃焼バーナの縦断面（図１のII−II断面）図、図３は、燃焼バーナの横断面（図１のIII−III断面）図、図４は、燃焼バーナにおける後部ノズルを表す断面（図２のIV−IV断面）図、図５は、燃焼バーナにおける前部内側ノズルと前部外側ノズルと前部結合部材との結合部を表す概略図である。なお、以下の説明で、前部とは、燃料ガス及び燃焼用空気の流れ方向の下流側（火炉１１側）であり、後部とは、燃料ガス及び燃焼用空気の流れ方向の上流側（風箱３６側）である。また、上下と左右とは、燃焼バーナ２１の正面視（図１）にて、鉛直方向に沿った上下と水平方向に沿った左右である。また、燃焼バーナ２１の長手方向に沿い燃料ガス及び燃焼用空気の流れ方向を軸方向とし、軸方向で燃焼バーナ断面の中心を通過するものを中心軸とする。この中心軸に対して、内側とは中心軸に近い側を、外側とは中心軸に遠い側を示している。
【００４２】
燃焼バーナ２１は、図１から図４に示すように、前部内側ノズル５１と、前部外側ノズル５２と、複数の前部結合部材５３，５４と、後部内側ノズル５５と、後部外側ノズル５６と、複数の後部結合部材５７，５８とを備えている。ここで、前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２により前部ノズルが構成され、後部内側ノズル５５と後部外側ノズル５６により後部ノズルが構成される。
【００４３】
前部内側ノズル５１は、四角筒形状をなすと共に四方の角部が湾曲形状をなしており、前端部が後端部に比べて外側に広がるように傾斜している。前部外側ノズル５２は、この前部内側ノズル５１の外側に隙間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を空けて配置されている。この前部外側ノズル５２は、前部内側ノズル５１と同様に、四角筒形状をなすと共に四方の角部が湾曲形状をなしており、前部内側ノズル５１の外周より鉛直方向高さ及び水平方向の幅が大きく、この前部内側ノズル５１の外側に配置できる。
【００４４】
前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２は、複数の前部結合部材５３，５４により結合されている。鉛直前部結合部材５３は、１個の鉛直上前部結合部材５３ａと１個の鉛直下前部結合部材５３ｂとを有し、鉛直上前部結合部材５３ａは、前部の上部隙間Ｓ１の水平方向における中間領域に配置され、鉛直下前部結合部材５３ｂは、前部の下部隙間Ｓ２の水平方向における中間領域に配置されている。この中間領域とは、前部内側ノズル５１の水平方向の中心位置から、前部内側ノズル５１の幅寸法の１０％だけ水平方向の両側にずれた位置までの範囲である。言い換えると、前部の上部隙間Ｓ１および前部の下部隙間Ｓ２の水平方向の隙間長に対して、隙間長の中間位置から隙間長の１０％を水平方向の両方に設けた範囲である。鉛直上前部結合部材５３ａは、前部の上部隙間Ｓ１の水平方向における中間領域の１カ所に１個だけ配置され、鉛直下前部結合部材５３ｂは、前部の下部隙間Ｓ２の水平方向における中間領域の１カ所に１個だけに配置されている。また、鉛直上前部結合部材５３ａと鉛直下前部結合部材５３ｂとの水平方向における位置は、同位置が望ましいが、中間領域内であれば、一致しなくてもよい。
【００４５】
また、水平前部結合部材５４は、複数（本実施形態では、２個）の水平左前部結合部材５４ａと複数（本実施形態では、２個）の水平右前部結合部材５４ｂとを有し、各水平左前部結合部材５４ａは、前部の左部隙間Ｓ３の鉛直方向に所定間隔を空けて配置され、各水平右前部結合部材５４ｂは、前部の右部隙間Ｓ４の鉛直方向に所定間隔を空けて配置されている。
【００４６】
後部内側ノズル５５は、四角筒形状をなすと共に四方の角部が湾曲形状をなしており、前部内側ノズル５１の後方に配置されている。後部外側ノズル５６は、この後部内側ノズル５５の外側に隙間Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４を空けて配置されると共に、前部外側ノズル５２の後方に配置されている。この後部外側ノズル５６は、後部内側ノズル５５と同様に、四角筒形状をなすと共に四方の角部が湾曲形状をなしており、後部外側ノズル５６の内周は後部内側ノズル５５の外周より鉛直方向高さ及び水平方向の幅が大きく、この後部内側ノズル５５の外側に配置できる。
【００４７】
後部内側ノズル５５と後部外側ノズル５６は、複数の後部結合部材５７，５８により結合されている。鉛直後部結合部材５７は、複数（本実施形態では、３個）の鉛直上後部結合部材５７ａと複数（本実施形態では、３個）の鉛直下後部結合部材５７ｂとを有し、各鉛直上後部結合部材５７ａは、後部の上部隙間Ｓ１１の水平方向に所定間隔を空けて配置され、各鉛直下後部結合部材５７ｂは、後部の下部隙間Ｓ１２の水平方向に所定間隔を空けて配置されている。また、水平後部結合部材５８は、複数（本実施形態では、２個）の水平左後部結合部材５８ａと複数（本実施形態では、２個）の水平右後部結合部材５８ｂとを有し、各水平左後部結合部材５８ａは、後部の左部隙間Ｓ１３の鉛直方向に所定間隔を空けて配置され、各水平右後部結合部材５８ｂは、後部の右部隙間Ｓ１４の鉛直方向に所定間隔を空けて配置されている。この場合、各鉛直前部結合部材５３は、鉛直後部結合部材５７の一部と軸方向に並んで配置され、各水平前部結合部材５４は、水平後部結合部材５８と軸方向に並んで配置されている。
【００４８】
前部内側ノズル５１及び前部外側ノズル５２と後部内側ノズル５５及び後部外側ノズル５６とは、着脱自在に連結されている。即ち、前部内側ノズル５１の後端部と後部内側ノズル５５の前端部は、その内周と外周がほぼ同形状をなし、ほぼ隙間なく密着している。また、前部外側ノズル５２の後端部と後部外側ノズル５６の前端部は、その内周と外周がほぼ同形状をなし、ほぼ隙間なく密着している。前部外側ノズル５２は、水平左右側部の内壁面における各後端部に２個のフランジ部６１が鉛直方向にずれて一体に形成され、後部外側ノズル５６は、水平左右側部の内壁面における前端部に２個のフランジ部６２が鉛直方向にずれて一体に形成されている。各フランジ部６１，６２は、互いに密着し、締結ボルト６３が後部外側ノズル５６の後部側から前部外側ノズル５２側へ貫通し、フランジ部６２に固定された締結ナット６４に螺合している。
【００４９】
この各締結ボルト６３は、燃焼バーナ２１の前方側に露出しており、燃焼バーナ２１の前方側から工具を挿入して回転することができる。そのため、石炭焚きボイラ１０の運転停止時に、作業者が火炉１１内側から工具を用いて締結ナット６４を回転させることで、締結ボルト６３を弛緩し、前部内側ノズル５１及び前部外側ノズル５２を後部内側ノズル５５及び後部外側ノズル５６から取り外し、メンテナンス作業や交換作業などを実施することが可能となる。
【００５０】
ところで、鉛直前部結合部材５３と水平前部結合部材５４である各前部結合部材５３，５４は、板形状をなし、各隙間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４にて、前部内側ノズル５１及び前部外側ノズル５２に対して交差するように配置されている。そして、各前部結合部材５３，５４は、一端部が前部内側ノズル５１の外面に結合され、他端部が前部外側ノズル５２の内面に結合されている。この場合、図５に示すように、前部内側ノズル５１の厚さｔ１と前部外側ノズル５２の厚さｔ２を同じ厚さ寸法とし、この前部内側ノズル５１の厚さｔ１及び前部外側ノズル５２の厚さｔ２を各前部結合部材５３，５４の厚さｗと同寸法、また、それ以上の厚さ寸法に設定することが望ましい。言い換えると、各前部結合部材５３，５４の厚さｗは、前部内側ノズル５１の厚さｔ１及び前部外側ノズル５２の厚さｔ２と同寸法か、それ以下である。
【００５１】
また、各前部結合部材５３，５４は、一端部が前部内側ノズル５１の外面に結合され、他端部が前部外側ノズル５２の内面に結合されており、前部結合部材５３，５４と前部内側ノズル５１の外面との結合部と、前部結合部材５３，５４と前部外側ノズル５２の内面との結合部に、前記前部内側ノズル５１及び前部外側ノズル５２及び前部結合部材５３，５４の各平面部と角度の相違する結合面としての曲面８１が形成されている。なお、図５では、鉛直上前部結合部材５３ａと前部内側ノズル５１の外面及び前部外側ノズル５２の内面との曲面８１のみ記載したが、その他の前部結合部材５３ａ，５４ａ，５４ｂと前部内側ノズル５１の外面及び前部外側ノズル５２の内面との結合部にも曲面８１が形成されている。
【００５２】
なお、前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２と前部結合部材５３，５４は、鋳造または溶接により構成することが考えられる。前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２と前部結合部材５３，５４を鋳造により製作する場合、鋳型の内面形状が曲面８１に対応した形状なる。また、前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２と前部結合部材５３，５４を板材の溶接により製作する場合、前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２と前部結合部材５３，５４を隅肉溶接により結合するため、結合部の曲面８１が隅肉溶接部となる。このため、曲面８１の曲率などの形状は、個々が厳密に同一である必要は無く、製作精度の範囲で異なっていても良い。また、前部結合部材５３，５４と前部内側ノズル５１及び前部外側ノズル５２との結合面は、曲面８１に限定されるものではなく、前部結合部材５３の平面と前部内側ノズル５１の外面及び前部外側ノズル５２の内面に対して所定の角度（例えば、４５度程度）に交差した平面であってもよい。
【００５３】
また、図１から図４に示すように、燃焼バーナ２１は、前部内側ノズル５１及び後部内側ノズル５５の内側に整流部材７１が配置されている。この整流部材７１は、複数（本実施形態では、２枚）の鉛直整流板７２と、複数（本実施形態では、２枚）の水平整流板７３とが井桁形状をなすように組付けられて構成されている。そして、整流部材７１は、各鉛直整流板７２が前部内側ノズル５１及び後部内側ノズル５５の各支持部材７４，７６に支持されると共に、各水平整流板７３が前部内側ノズル５１及び後部内側ノズル５５の各支持部材７５，７７に支持されている。なお、整流部材７１は、この形状に限定されるものではなく、鉛直整流板７２や水平整流板７３の枚数は、１枚または３枚以上であってもよく、また、井桁形状に限定されるものではない。
【００５４】
本実施形態の燃焼バーナ２１は、前部内側ノズル５１及び後部内側ノズル５５の外側に前部外側ノズル５２及び後部外側ノズル５６が配置される一方、前部内側ノズル５１及び後部内側ノズル５５の内側に整流部材７１が配置されて構成されている。そして、前部内側ノズル５１及び後部内側ノズル５５は、燃料ガス通路を形成する燃料ノズルを構成し、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を噴出可能であり、前部外側ノズル５２及び後部外側ノズル５６は、燃焼用空気通路を形成する燃焼用空気ノズルを構成し、燃料ノズルから噴出された燃料ガスの周囲で外周側に燃焼用空気を噴出可能である。
【００５５】
そして、燃料ノズル（前部内側ノズル５１及び後部内側ノズル５５）は、後端部に微粉炭供給管２６が連結され、燃焼用空気ノズル（前部外側ノズル５２及び後部外側ノズル５６）は、後端部が風箱３６に連通している。
【００５６】
そのため、燃焼バーナ２１にて、燃料ガス（微粉炭と１次空気）は、燃料ノズル（前部内側ノズル５１及び後部内側ノズル５５）の内側に形成される燃料ガス流路を流れ、前端の開口部から火炉１１（図６参照）内に噴出される。燃焼用空気は、燃焼用空気ノズル（前部外側ノズル５２及び後部外側ノズル５６）の内側に形成される燃焼用空気流路を流れ、前端の開口部から燃料ガスの周囲外側に噴出される。このとき、燃料ガスは、整流部材７１により整流され、ここで着火されて燃焼し、燃焼ガスとなる。また、この燃料ガスの外周に燃焼用空気が噴出されることで、燃料ガスの燃焼が促進される。
【００５７】
このように本実施形態の燃焼バーナにあっては、前部内側ノズル５１と、前部内側ノズル５１の外側に隙間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を空けて配置される前部外側ノズル５２と、前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２とを結合する複数の前部結合部材５３，５４と、前部内側ノズル５１の後方に連結される後部内側ノズル５５と、前部外側ノズル５２の後方で且つ後部内側ノズル５５の外側に隙間Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４を空けて配置される後部外側ノズル５６と、後部内側ノズル５５と後部外側ノズル５６とを結合する複数の後部結合部材５７，５８とを備え、前部結合部材５３は、前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２との前部の上部隙間Ｓ１，および前部の下部隙間Ｓ２のそれぞれ水平方向における中間領域に配置している。中間領域は、前部の上部隙間Ｓ１および前部の下部隙間Ｓ２の水平方向の隙間長に対して、隙間長の中間位置から隙間長の１０％を水平方向の両方に設けた範囲である。
【００５８】
従って、燃焼バーナ２１が火炎により熱負荷を受けて温度上昇することに伴い、前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２は、中間領域に設けた前部結合部材５３を基点として水平方向に熱伸びすることとなり、両者の間に熱伸び量に差が発生しても、前部内側ノズル５１や前部外側ノズル５２が、前部結合部材５３により互いに拘束することが抑制されて大きな応力が作用することはなく、前部内側ノズル５１や前部外側ノズル５２の熱伸び変形により前部結合部材５３に作用する応力が低減され、熱変形による前部内側ノズル５１や前部外側ノズル５２の塑性変形や破損を抑制することができる。
【００５９】
また、前部結合部材５３（鉛直上前部結合部材５３ａ、鉛直下前部結合部材５３ｂ）は、前部内側ノズル５１および前部外側ノズル５２の間に形成した、隙間Ｓ１および隙間Ｓ２の鉛直方向高さを維持する機能がある。部結合部材５３は、前部結合部材５３を水平方向の隙間長の中間位置から隙間長の１０％を水平方向の両方に設けた範囲とした中間領域に設けることで、前部内側ノズル５１および前部外側ノズル５２に熱膨張変形があっても、その実質的に中央付近の隙間高さを維持するため、前部の上部隙間Ｓ１および前部の下部隙間Ｓ２全体に渡って、隙間高さを維持することが可能である。
【００６０】
また、前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２とは前部結合部材５３，５４により結合された１個の部品として構成されることとなり、部品点数の増加を抑制することができる。また、燃焼バーナ２１を長時間使用し続けると、特に火炉１１側の部位が高い熱負荷で徐々に焼損してゆくが、前部内側ノズル５１及び前部外側ノズル５２と後部内側ノズル５５及び後部外側ノズル５６を別部材とすることで、前部内側ノズル５１及び前部外側ノズル５２を容易に交換することができる。
【００６１】
燃焼装置１２は、複数の燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５が周方向に沿って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段配置されて構成されている。そのため、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、鉛直方向に近接して配置されることとなり、互いの火炎による熱の輻射を受けることで前端部の鉛直方向の上部及び下部の熱負荷が一層に高い状態となる。本実施形態では、前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２との上部下部が前部結合部材５３により結合されている。
【００６２】
そのため、熱負荷が高い前部内側ノズル５１及び前部外側ノズル５２の鉛直方向の上部及び下部にて、前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２の間に熱伸び量に差が一層に大きく発生し易くなる。この前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２がそれぞれ１個の前部結合部材５３との結合部を基点として水平方向においてお互いに自由な方向に熱伸びするため、前部内側ノズル５１や前部外側ノズル５２に大きな応力が作用することなく、前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２が前部結合部材５３付近で塑性変形や破損することが抑制される。一方、燃焼バーナ２１の熱負荷が高い鉛直上部および下部に対して、従来のように、前部内側ノズルと前部外側ノズルが複数の前部結合部材により結合されていると、前部内側ノズルと前部外側ノズルの水平方向に熱伸び変形することに対して、複数の前部結合部材により結合されている部分で前部内側ノズルや前部外側ノズルが互いに拘束して、大きな応力が作用してしまい、複数の前部内側ノズルや前部外側ノズル付近で、前部内側ノズルと前部外側ノズルが破損に至る場合がある。
【００６３】
本実施形態の燃焼バーナでは、鉛直上前部結合部材５３ａを前部の上部隙間Ｓ１の水平方向における中間位置に配置し、鉛直下前部結合部材５３ｂを前部の下部隙間Ｓ２の水平方向における中間位置に配置している。従って、前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２は、幅寸法の中間地点を基点として水平方向の左右に熱伸びする。そのため、前部内側ノズル５１や前部外側ノズル５２が相互に拘束しないので、大きな応力が作用することはなく、熱変形による前部内側ノズル５１や前部外側ノズル５２の塑性変形や破損を抑制することができる。また、前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２は、それぞれ幅寸法の中間地点に対して水平方向で左右への熱伸び量が同様となり、非対称な熱変形の発生が抑制されるので、前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２との水平左右の隙間Ｓ３，Ｓ４の大きさが相互に異なるサイズへと変動することはなく、２次空気の噴出量が水平左右でアンバランスになることを抑制することができる。
【００６４】
本実施形態の燃焼バーナでは、複数の水平左前部結合部材５４ａを水平左部隙間Ｓ３に鉛直方向に所定間隔を空けて配置し、複数の水平右前部結合部材５４ｂを水平右部隙間Ｓ４に鉛直方向に所定間隔を空けて配置している。従って、前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２の熱伸びにより水平左右部の隙間Ｓ３，Ｓ４が閉塞することなく、適量の２次空気を常時噴出させることができる。また、複数の燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、周方向に所定間隔を空けて配置されているため、周方向（水平方向）に隣接する各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５からの熱の輻射はほとんど受けず、前端部の水平左部及び水平右部の熱負荷が低い。
【００６５】
即ち、燃焼バーナ２１の水平方向左右は、他の燃焼バーナ２１の火炎による熱負荷の影響が少ない。前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２は、複数の前部結合部材５４を基点として鉛直方向に熱伸びするが、両者の間に熱伸び量の差は、鉛直上下方向よりも少ないので、前部内側ノズル５１や前部外側ノズル５２が、前部結合部材５４により互いに拘束されて大きな応力が作用することは少なく、前部内側ノズル５１や前部外側ノズル５２の熱伸び変形により前部結合部材５４に作用する応力による前部内側ノズル５１や前部外側ノズル５２の塑性変形や破損に至ることは少ない。そのため、複数の水平前部結合部材５４ａ，５４ｂを設けて前部内側ノズル５１や前部外側ノズル５２の変形を抑制することができる。
【００６６】
本実施形態の燃焼バーナでは、後部内側ノズル５５と後部外側ノズル５６は、複数の後部結合部材５７，５８により結合されている。前部結合部材５３は、前部の上部隙間Ｓ１および前部の下部隙間Ｓ２に対してそれぞれ１カ所であったが、後部結合部材５７は、複数（本実施形態では、上部と下部でそれぞれ３個）を有し、複数の鉛直上後部結合部材５７ａを鉛直上部隙間Ｓ１１に水平方向に所定間隔を空けて配置し、複数の鉛直下後部結合部材５７ｂを鉛直下部隙間Ｓ１２に水平方向に所定間隔を空けて配置している。
【００６７】
燃焼バーナ２１の後部内側ノズル５５と後部外側ノズル５６は、燃焼バーナ２１の火炎による熱負荷の影響が少ない。前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２に比較して、両者の間に熱伸び量の差は少ない。このため、後部内側ノズル５５と後部外側ノズル５６が、後部結合部材５７により互いに拘束されて大きな応力が作用することは少なく、後部内側ノズル５５と後部外側ノズル５６の熱伸び変形により後部結合部材５７に作用する応力による後部内側ノズル５５と後部外側ノズル５６の塑性変形や破損に至ることは少ない。
むしろ、後部外側ノズル５６の内側に形成される燃焼用空気流路を流れる燃焼空気は比較的温度が高く、後部内側ノズル５５の内側に形成される燃料ガス流路を流れる燃料ガスは比較的温度が低いため、複数の後部結合部材５７を経由して、後部内側ノズル５５と後部内側ノズル５５との伝熱による冷却ができるので好ましい。また、燃焼バーナ２１の支持構造の基部となる後部内側ノズル５５と後部外側ノズル５６を、複数の後部結合部材５７により強固な構造と出来るので好ましい。従って、熱負荷が少ない後部内側ノズル５５及び後部外側ノズル５６における高い剛性を確保して、燃焼による振動の発生を抑制することができる。
【００６８】
本実施形態の燃焼バーナでは、水平左後部結合部材５８ａを水平左部隙間Ｓ１３に鉛直方向に所定間隔を空けて配置し、水平右後部結合部材５８ｂを水平右部隙間Ｓ１４に鉛直方向に所定間隔を空けて配置している。複数の後部結合部材５８を経由して、後部内側ノズル５５と後部内側ノズル５５との伝熱による冷却ができるので好ましい。また、燃焼バーナ２１の支持構造の基部となる後部内側ノズル５５と後部外側ノズル５６を、複数の後部結合部材５８により強固な構造と出来るので好ましい。従って、後部内側ノズル５５及び後部外側ノズル５６における高い剛性を確保して、燃焼による振動の発生を抑制することができる。
【００６９】
本実施形態の燃焼バーナでは、長時間使用し続けると、特に火炉１１側の部位が高い熱負荷で徐々に焼損してゆくが、前部内側ノズル５１及び前部外側ノズル５２と後部内側ノズル５５及び後部外側ノズル５６とを締結ボルト６３により着脱自在に連結している。従って、メンテナンス時や部品の交換時に、前部内側ノズル５１及び前部外側ノズル５２を後部内側ノズル５５及び後部外側ノズル５６に対して取外すことができ、メンテナンス性を向上することができる。
【００７０】
本実施形態の燃焼バーナでは、前部結合部材５３，５４を前部内側ノズル５１及び前部外側ノズル５２に対して交差するように配置される板形状をなし、一端部を前部内側ノズル５１の外面に結合し、他端部を前部外側ノズル５２の内面に結合し、前部内側ノズル５１の厚さｔ１と前部外側ノズル５２の厚さｔ２を前部結合部材５３，５４の厚さｗ以上に設定している。従って、前部内側ノズル５１及び前部外側ノズル５２の十分な剛性を確保することができる。前部結合部材５３，５４の厚さｗを、ｔ１及びｔ２以下とすることで前部結合部材５３，５４の強度を相対的に弱めている。前部内側ノズル５１や前部外側ノズル５２が熱変形したときの応力を前部結合部材５３，５４の変形により吸収することができるので、塑性変形や破損を抑制することができる。また、前部結合部材５３，５４の薄形化により重量増及びコスト増を抑制することができる。
【００７１】
本実施形態の燃焼バーナでは、前部結合部材５３，５４と前部内側ノズル５１の外面及び前部外側ノズル５２の内面との結合部に結合面８１を形成している。従って、前部内側ノズル５１及び前部外側ノズル５２と前部結合部材５３，５４との結合部の角部が補強されることとなり、前部内側ノズル５１や前部外側ノズル５２が熱変形したとき、前部内側ノズル５１及び前部外側ノズル５２と前部結合部材５３，５４との結合部の破損を抑制することができる。
【００７２】
本実施形態の燃焼バーナでは、前部内側ノズル５１の内側に整流部材７１を配置している。従って、燃料ガスを整流部材７１により整流してから火炉１１へ噴出することができ、燃料ガス中の微粉炭の濃淡を抑制し、安定した燃焼状態を維持することができる。また、整流部材７１が支持体となって、前部内側ノズル５１が熱膨張変形により内側へと変形することが抑制するので、前部内側ノズル５１や前部外側ノズル５２に大きな応力が作用することはなく、前部内側ノズル５１や前部外側ノズル５２の変形を抑制することができる。前部内側ノズル５１と前部外側ノズル５２との隙間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の大きさが相互に異なるサイズへと変動することはなく、２次空気の噴出量が鉛直方向や水平方向でアンバランスになることを抑制することができる。
【００７３】
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、火炉１１に配置される燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５と、火炉１１の上部に配置される煙道１３と、煙道１３に配置される過熱器４１，４２，４３及び再熱器４４，４５及び節炭器４６，４７とを設けている。従って、燃焼バーナの熱変形による前部内側ノズル５１や前部外側ノズル５２の損傷を抑制することができるので、ボイラの安定した性能を維持することができる。また、燃焼バーナの部品点数の増加を抑制することができるので、メンテナンスが容易になり、コストアップを抑制できる。
【００７４】
なお、上述した実施形態では、前部結合部材５４を２個とし、後部結合部材５７を３個とし、後部結合部材５８を２個としたが、この数に限定されるものではなく、各ノズル５１，５２，５５，５６の形状や寸法などに応じて適宜設定すればよいものである。
【００７５】
また、上述した実施形態では、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５を縦長形状としたが、横長形状や正方形などとしてもよい。
【００７６】
また、上述した実施形態では、本考案のボイラを石炭焚きボイラとしたが、固体燃料（固形燃料）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】
【００７７】
１０  石炭焚きボイラ
１１  火炉
１２  燃焼装置
１３  煙道
２１，２２，２３，２４，２５  燃焼バーナ
２６，２７，２８，２９，３０  微粉炭供給管
３１，３２，３３，３４，３５  粉砕機
３６  風箱
３７  空気ダクト
４１，４２，４３  過熱器（熱交換器）
４４，４５  再熱器（熱交換器）
４６，４７  節炭器（熱交換器）
５１  前部内側ノズル
５２  前部外側ノズル
５３  鉛直前部結合部材
５４  水平前部結合部材
５５  後部内側ノズル
５６  後部外側ノズル
５７  鉛直後部結合部材
５８  水平後部結合部材
６３  締結ボルト
６４  締結ナット
７１  整流部材
Ｓ１、Ｓ１１  上部隙間（隙間）
Ｓ２、Ｓ１２  下部隙間（隙間）
Ｓ３、Ｓ１３  左部隙間（隙間）
Ｓ４、Ｓ１４  右部隙間（隙間）
【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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