(57)【要約】【課題】ノズルボディとバックプレートとの間の密接状態、およびバックプレートとノズルチップとの間の密接状態を好適に維持することができるバーナノズルを提供する。【解決手段】内部に燃料が流通するノズルボディ５と、ノズルボディ５の先端側に設けられ、ノズルボディ５から供給される燃料が流入するバックプレート６と、バックプレート６の先端側に設けられ、バックプレート６から流入する燃料を噴射する噴射孔２５を有するノズルチップ７と、バックプレート６およびノズルチップ７を覆ってノズルボディ５に連結されるキャップ８と、を備え、バックプレート６およびノズルチップ７は、キャップ８がノズルボディ５に連結されることで、キャップ８とノズルボディ５との間で挟持されることにより固定され、キャップ８は、少なくとも表面が耐腐食性材料で構成されている。【選択図】図１
2012127560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に燃料が流通するノズルボディと、
前記ノズルボディの先端側に設けられ、前記ノズルボディから供給される燃料が流入するバックプレートと、
前記バックプレートの先端側に設けられ、前記バックプレートから流入する燃料を噴射する噴射孔を有するノズルチップと、
前記バックプレートおよび前記ノズルチップを覆って前記ノズルボディに連結されるキャップと、を備え、
前記バックプレートおよび前記ノズルチップは、前記キャップが前記ノズルボディに連結されることで、前記キャップと前記ノズルボディとの間で挟持されることにより固定され、
前記キャップは、少なくとも表面が耐腐食性材料で構成されていることを特徴とするバーナノズル。
【請求項２】
前記キャップは、その表面に、耐腐食性材料で構成された被膜部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のバーナノズル。
【請求項３】
前記キャップは、耐腐食性材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバーナノズル。
【請求項４】
内部に燃料が流通するノズルボディと、
前記ノズルボディの先端側に設けられ、前記ノズルボディから供給される燃料が流入するバックプレートと、
前記バックプレートの先端側に設けられ、前記バックプレートから流入する燃料を噴射する噴射孔を有するノズルチップと、
前記バックプレートおよび前記ノズルチップを覆うように設けられた前記ガードカバーと、を備え、
前記ノズルチップは、前記バックプレートに連結され、
前記バックプレートは、前記ノズルボディに連結され、
前記ガードカバーは、前記ノズルボディに連結されることを特徴とするバーナノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火力ボイラに設けられるバーナノズルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、バーナノズルとして、バーナガン（ノズルボディ）に、バックプレートを挟んでスプレイプレート（ノズルチップ）を配置し、キャップをバーナガンに締結することにより、バックプレートおよびスプレイプレートを固定するバーナが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１７８２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のバーナでは、キャップをノズルボディに締結することで、バックプレートおよびスプレイプレートを押えている。このため、時間が経つにつれてキャップが腐食により減肉すると、キャップが減肉により変形し易くなり、面圧が低下する虞がある。面圧の低下により、締結力が弱くなると、ノズルボディとバックプレートとの間、バックプレートとノズルチップとの間から、燃料が漏出してしまう虞がある。
【０００５】
そこで、本発明は、ノズルボディとバックプレートとの間の密接状態、およびバックプレートとノズルチップとの間の密接状態を好適に維持することができるバーナノズル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】
【０００６】
本発明のバーナノズルは、内部に燃料が流通するノズルボディと、ノズルボディの先端側に設けられ、ノズルボディから供給される燃料が流入するバックプレートと、バックプレートの先端側に設けられ、バックプレートから流入する燃料を噴射する噴射孔を有するノズルチップと、バックプレートおよびノズルチップを覆ってノズルボディに連結されるキャップと、を備え、バックプレートおよびノズルチップは、キャップがノズルボディに連結されることで、キャップとノズルボディとの間で挟持されることにより固定され、キャップは、少なくとも表面が耐腐食性材料で構成されていることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、キャップの表面が腐食に対して耐性を有することとなるため、キャップの腐食による減肉を抑制することができる。これにより、キャップは、減肉による変形を抑制することができるため、面圧の低下による締結力の低下を抑制でき、ノズルボディとバックプレートとの間の密接状態、およびバックプレートとノズルチップとの間の密接状態を好適に維持することができる。
【０００８】
この場合、キャップは、その表面に、耐腐食性材料で構成された被膜部が形成されていることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、キャップの表面に耐腐食性材料の被膜部を形成する被膜処理を行うだけでよいため、バーナノズルの構成を大幅に変えることなく、耐腐食性材料の使用量も抑制でき、これにより、バーナノズルの製造コストの増大を抑制できる。
【００１０】
この場合、キャップは、耐腐食性材料で構成されていることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、キャップ自体を耐腐食性材料で構成することができるため、バーナノズルの構成を変えることなく、キャップの耐腐食性能を長期に亘って維持することができる。
【００１２】
本発明の他のバーナノズルは、内部に燃料が流通するノズルボディと、ノズルボディの先端側に設けられ、ノズルボディから供給される燃料が流入するバックプレートと、バックプレートの先端側に設けられ、バックプレートから流入する燃料を噴射する噴射孔を有するノズルチップと、バックプレートおよびノズルチップを覆うように設けられたガードカバーと、を備え、ノズルチップは、バックプレートに連結され、バックプレートは、ノズルボディに連結され、ガードカバーは、ノズルボディに連結されることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、ノズルチップとバックプレートとの間を連結することができ、バックプレートとノズルボディとの間を連結することができる。これにより、キャップを排した構成となったため、ノズルチップとバックプレートとの間の密着、およびバックプレートとノズルボディとの間の密着は、キャップの減肉に影響されることがない。また、ノズルチップおよびバックプレートは、ガードカバーによって保護されるため、腐食による減肉を抑制することができる。なお、ガードカバーが腐食により減肉した場合は、新たなガードカバーに交換すればよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のバーナノズルによれば、ノズルボディとバックプレートとの間の密着状態、およびバックプレートとノズルチップとの間の密着状態を好適に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施例１に係るバーナノズルの断面図である。
【図２】図２は、キャップの側面図および平面図である。
【図３】図３は、実施例２に係るバーナノズルの断面図である。
【図４】図４は、フランジ部を軸方向から見た模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付した図面を参照して、本発明のバーナノズルについて説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００１７】
実施例１に係るバーナノズルは、火力ボイラの火炉に設けられており、火口となる先端側から燃料を噴射して燃焼させている。以下、図１を参照して、バーナノズルについて説明する。
【００１８】
図１は、実施例１に係るバーナノズルの断面図である。バーナノズル１は、後端側から燃料および蒸気を流入させ、先端側から蒸気を流出させることで燃料を噴射している。バーナノズル１は、後端側（火口の反対側）に設けられたノズルボディ５と、ノズルボディ５の先端側に設けられたバックプレート６と、バックプレート６の先端側に設けられたノズルチップ７と、ノズルチップ７およびバックプレート６を覆うキャップ８とを備えている。
【００１９】
ノズルボディ５は、先端側に設けられた先端ボディ５ａに、後端側に設けられた後端ボディ５ｂを嵌め合わせることで構成されている。後端ボディ５ｂは、先端側に凸となる形状となっており、後端面には、燃料が流入する第１燃料流入口１０と、蒸気が流入する第１蒸気流入口１１とが形成されている。第１燃料流入口１０は、図示上側に形成され、第１蒸気流入口１１は、図示下側に形成されている。先端ボディ５ａは、後端側に凹となる形状となっており、先端面には、バックプレート６へ向けて燃料が流出する第１燃料流出口１２と、バックプレート６へ向けて蒸気が流出する第１蒸気流出口１３とが形成されている。第１燃料流出口１２は、軸中央部に形成され、第１蒸気流出口１３は、周縁部に形成されている。そして、先端ボディ５ａに後端ボディ５ｂを嵌め合わせることで、ノズルボディ５には、第１燃料流入口１０から第１燃料流出口１２へ向けて燃料が流れる第１燃料流路Ｆ１と、第１蒸気流入口１１から第１蒸気流出口１３へ向けて蒸気が流れる第１蒸気流路Ｓ１とが形成される。このノズルボディ５には、その先端側の外周面に、後述するキャップ８の雌ネジ部８ｃが螺合する雄ネジ部５ｃが形成されている。
【００２０】
バックプレート６は、ノズルボディ５から流入した燃料および蒸気をノズルチップ７へ向けて流出させている。バックプレート６の後端面には、第１燃料流出口１２と重なる第２燃料流入口１５と、第１蒸気流出口１３と重なる第２蒸気流入口１６とが形成され、第２燃料流入口１５は、軸中央部に形成され、第２蒸気流入口１６は、周縁部に形成されている。バックプレート６の先端面には、周縁部に位置した第２燃料流出口１７と、軸中央に位置した第２蒸気流出口１８とが形成されている。そして、バックプレート６には、第２燃料流入口１５から第２燃料流出口１７へ向けて燃料が流れる第２燃料流路Ｆ２と、第２蒸気流入口１６から第２蒸気流出口１８へ向けて蒸気が流れる第２蒸気流路Ｓ２とが形成される。このバックプレート６の外周面は、その後端側が先端側に比して大径となっており、先端側と後端側との間には段部１９が形成されている。
【００２１】
ノズルチップ７は、バックプレート６から流入した蒸気により燃料を外部へ向けて噴射している。ノズルチップ７の後端面には、第２燃料流出口１７と重なる第３燃料流入口２０と、第２蒸気流出口１８と重なる第３蒸気流入口２１とが形成され、第３燃料流入口２０は、周縁部に形成され、第３蒸気流入口２１は、軸中央に形成されている。ノズルチップ７の先端面には、燃料が噴射される一対の噴射孔２５が形成され、一対の噴射孔２５は、バーナノズル１の軸心に対して、外側に傾斜するように形成されている。そして、ノズルチップ７には、第３蒸気流入口２１から一対の噴射孔２５へ向けて蒸気が流れる一対のスプレイ流路Ｐと、第３燃料流入口２０から一対のスプレイ流路Ｐに合流するように燃料が流れる一対の第３燃料流路Ｆ３とが形成される。このノズルチップ７の外周面は、その後端側が先端側に比して大径となっており、先端側と後端側との間にはテーパ部２６が形成されている。
【００２２】
キャップ８は、バックプレート６およびノズルチップ７をノズルボディ５に固定している。キャップ８は円筒形状に形成されており、キャップ８の内周面には、ノズルボディ５の雄ネジ部５ｃと係合する雌ネジ部８ｃと、段部１９に対向する段部３１と、テーパ部２６に突き当たるノズルチップ規制部３２とが形成されている。雌ネジ部８ｃは、キャップ８の内周面の後端側に形成され、ノズルチップ規制部３２は、キャップ８の内周面の先端側に形成され、段部３１は、雌ネジ部８ｃとノズルチップ規制部３２との間のキャップ８の内周面に形成されている。
【００２３】
よって、キャップ８の内部にノズルチップ７を挿入して、キャップ８のノズルチップ規制部３２にノズルチップ７のテーパ部２６を突き当てることで、キャップ８にノズルチップ７が嵌め合わせられる。また、この状態で、キャップ８の内部にバックプレート６を挿入して、キャップ８の段部３１にバックプレート６の段部１９を対向させることで、バックプレート６の段部１９と、キャップ８の段部３１の間には、隙間が形成される。そして、キャップ８にノズルチップ７およびバックプレート６を嵌め合わせた状態で、キャップ８の雌ネジ部８ｃとノズルボディ５の雄ネジ部５ｃとを締結する。すると、ノズルチップ７およびバックプレート６は、キャップ８とノズルボディ５との間に挟持されることで固定される。
【００２４】
次に、図２を参照して、キャップ８について説明する。図２は、キャップの側面図および平面図である。図２に示すように、キャップ８の外周面には、その後端側にキャップ８をノズルボディ５に締め付けるための六角形状の締め付け部３４が形成されている。締め付け部３４は、６つの平面部３４ａを有している。
【００２５】
また、キャップ８の先端側の外周面には、全周に亘って被膜部３５が形成され、被膜部３５は、耐腐食性材料を用いて形成されている。具体的に、被膜部３５は、耐腐食性材料としてクロムカーバイト（Ｃｒ３Ｃ２）を用い、溶射により厚膜に形成されている。なお、被膜部３５は、上記の構成に限らず、耐腐食性材料としてハステロイＣ−２７６を用い、溶射により厚膜に形成してもよい。また、被膜部３５は、耐腐食性材料として硬質クロムを用い、めっき処理により薄膜に形成してもよい。
【００２６】
以上の構成によれば、バーナノズル１は、厳しい腐食環境にさらされるキャップ８の先端側表面を耐腐食性とすることができるため、キャップ８の腐食による減肉を抑制することができる。これにより、キャップ８は、減肉による変形を抑制することができるため、変形による面圧低下を抑制でき、キャップ８とノズルボディ５との締結力を好適に維持することができる。よって、ノズルボディ５とバックプレート６との間の密接状態、およびバックプレート６とノズルチップ７との間の密接状態を好適に維持することができる。
【００２７】
また、キャップ８の表面に耐腐食性材料の被膜部３５を形成すればよいため、構成を大幅に変えることなく、耐腐食性材料の使用量も抑制でき、これにより、バーナノズル１の製造コストの増大を抑制できる。
【００２８】
なお、実施例１では、キャップ８の先端側の表面に被膜部３５を形成したが、キャップ８自体を耐腐食性材料で構成してもよい。この場合、キャップ８の耐腐食性能を長期に亘って維持することができる。
【実施例２】
【００２９】
次に、図３および図４を参照して、実施例２に係るバーナノズル５０について説明する。なお、重複した記載を避けるべく、異なる部分についてのみ説明する。図３は、実施例２に係るバーナノズルの断面図であり、図４は、フランジ部を軸方向から見た模式図である。実施例２のバーナノズル５０は、実施例１のバーナノズル１のキャップ８を排した構成になっていると共に、ガードカバー５４を備えた構成となっている。バーナノズル５０は、ノズルボディ５１と、バックプレート５２と、ノズルチップ５３と、ノズルチップ５３およびバックプレート５２を覆うガードカバー５４とを備えている。
【００３０】
ノズルボディ５１には、その先端側縁部の外周面にフランジ部５１ａが形成され、その後端側の外周面に後述するガードカバー５４の雌ネジ部５４ｃが螺合する雄ネジ部５１ｃが形成されている。バックプレート５２には、その先端側縁部の外周面にフランジ部５２ａが形成され、その後端側縁部の外周面にフランジ部５２ｂが形成されている。ノズルチップ５３には、その後端側縁部の外周面にフランジ部５３ａが形成されている。
【００３１】
ガードカバー５４は、円筒形状に形成されており、その先端側に設けられた内側に突出する突出フランジ部５４ａを有している。また、ガードカバー５４の内周面の後端側には、雌ネジ部５４ｃが形成されている。
【００３２】
よって、ノズルボディ５１のフランジ部５１ａと、バックプレート５２のフランジ部５２ｂとを重ね合わせ、ボルトおよびナット等の締結部材５５によりフランジ部５１ａとフランジ部５２ｂとを締結することで、ノズルボディ５１とバックプレート５２とが締結される。また、バックプレート５２のフランジ部５２ａと、ノズルチップ５３のフランジ部５３ａとを重ね合わせ、ボルトおよびナット等の締結部材５５によりフランジ部５２ａとフランジ部５３ａとを締結することで、バックプレート５２とノズルチップ５３とが締結される。ここで、図４に示すように、締結部材５５は、フランジ部５１ａ，５２ａ，５２ｂ，５３ａの周方向において等間隔に８箇所設けられている。そして、ガードカバー５４の雌ネジ部５４ｃとノズルボディ５１の雄ネジ部５１ｃとを締結することで、ノズルボディ５１にガードカバー５４を取り付ける。なお、ガードカバー５４が腐食により減肉した場合は、新たなガードカバーに交換すればよい。
【００３３】
以上の構成によれば、バーナノズル５０は、ノズルチップ５３とバックプレート５２との間を密接可能に締結することができ、また、バックプレート５２とノズルボディ５１との間を密接可能に連結することができる。これにより、実施例１のキャップ８を排した構成となったため、ノズルチップ５３とバックプレート５２との間の密接状態、およびバックプレート５２とノズルボディ５１との間の密接状態は、キャップ８の減肉に影響されることがない。また、ノズルチップ５３およびバックプレート５２は、ガードカバー５４によって保護されるため、腐食による減肉を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、本発明に係るバーナノズルは、火力ボイラに設けられる場合に有用であり、特に、腐食による減肉を抑制する場合に適している。
【符号の説明】
【００３５】
１      バーナノズル
５      ノズルボディ
６      バックプレート
７      ノズルチップ
８      キャップ
２５    噴射孔
３４    締め付け部
３４ａ  平面部
３５    被膜部
５０    バーナノズル
５１    ノズルボディ
５２    バックプレート
５３    ノズルチップ
５４    ガードカバー
【図１】
2012127560.tif 000003
【図２】
2012127560.tif 000004
【図３】
2012127560.tif 000005
【図４】
2012127560.tif 000006