(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粉炭燃焼装置の微粉炭バーナ（１、２）の遮断装置であって、各微粉炭バーナ（１、２）が微粉炭・空気混合体を送る一次管（６）を有し、この一次管が微粉炭・空気混合体を各微粉炭バーナ（１、２）に供給するための供給管路（１５）に結合されており、滑り弁板（１８）を備えた、供給管路（１５）を閉鎖するための遮断弁（１７）が供給管路（１５）中に配置されているものにおいて、遮断弁（１７）の下流側で供給管路（１５）が冷却用空気を供給される空気箱（２３）に密封して結合されていること、空気箱（２３）の領域で供給管路（１５）の壁に、閉じ板（２６）によって開閉される開口部（２５）が設けられていること、及び、遮断弁（１７）の閉じ位置では開口部（２５）が開放され、遮断弁（１７）の開き位置ではこの開口部（２５）が閉鎖されているよう閉じ板（２６）を遮断弁（１７）と同期して作動させ得るように構成した作動連結機構を閉じ板（２６）と遮断弁（１７）との間に設けたことを特徴とする遮断装置。
【請求項２】
遮断弁（１７）の下流側で空気箱（２３）が供給管路（１５）を全面的に密封して取り囲むことを特徴とする、請求項１記載の遮断装置。
【請求項３】
空気箱（２３）内の空気の静圧が供給管路（１５）内の微粉炭・空気混合体の圧力よりも高い値に保たれることを特徴とする、請求項１または２記載の遮断装置。
【請求項４】
前記作動連結機構は、複数個のレバー（２７、２８、２９、３３）と１本のリンク棒（３２）とからなっていて、それらのレバーのうち、第１レバー（２７）が閉じ板（２６）を軸支し、第３レバー（２９）と第４レバー（３３）とが該リンク棒（３２）によって連結されているリンク機構と、該リンク機構の第１レバー（２７）を介して閉じ板（２６）を前記開口部（２５）に圧接するための引張ばね（３１）と、遮断弁（１７）の滑り弁板（１８）を前記リンク機構と機械的に連結するための機械的連結手段とを具備し、閉じ板（２６）をして該引張ばね（３１）の引張力に抗して閉じ位置から移動させて前記開口部（２５）を開放させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の遮断装置。
【請求項５】
前記機械的連結手段が遮断弁（１７）の滑り弁板（１８）上に取り付けられたラック（３５）と、前記リンク機構の第４レバー（３３）に回転不能に支承された固定ピニオン（３４）とからなっていること、及び、前記ラック（３５）が遮断弁（１７）の滑り弁板（１８）の閉じ行程の最後の段階で該ピニオン（３４）と噛み合うようにされていることを特徴とする請求項４記載の遮断装置。
【請求項６】
前記リンク機構は、第１、第２、第３及び第４レバー（２７、２８、２９、３３）及び１本のリンク棒（３２）からなっていること、前記第１レバー（２７）は、一端が前記空気箱（２３）に回動可能に取り付けられ、かつその両対向側壁の外方に密封されて突出する軸（３０）に固定されている一方、他端が前記供給管路（１５）から離れている方の閉じ板（２６）の一側に軸ピンで取り付けられていること、前記第２レバー（２８）は、一端が前記軸（３０）の一方の突出軸部分に固定されている一方、その他端には一端が該突出軸部分側の空気箱（２３）の側壁に止着された前記引張ばね（３１）の他端が張着されていること、前記第３レバー（２９）は、一端が、該第２レバー（２８）と同様に、該軸（３０）の一方の突出軸部分に固定されている一方、他端が前記リンク棒（３２）の一端と回動可能に連結されていること、及び、前記第４レバー（３３）は一端が該リンク棒（３２）の他端と回動可能に連結されていることを特徴とする請求項４又は５記載の遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微粉炭燃焼装置の微粉炭バーナの遮断装置であって、各微粉炭バーナが微粉炭・空気混合体を送る一次管を有し、この一次管が微粉炭・空気混合体を各微粉炭バーナに供給するための供給管路に結合されており、滑り弁板を備えた、供給管路を閉鎖するための遮断弁が供給管路中に配置されている遮断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
その燃焼装置が２台又は２台以上の微粉炭バーナを装備した蒸気発生装置では、蒸気発生装置の運転中、それら複数のバーナのうち運転を中断されたバーナはバーナノズルを熱的過負荷から保護するために燃焼用空気（二次空気、三次空気）供給路を介して冷却用空気の供給を受ける。運転中に微粉炭バーナの一次管を介して燃料の導入が行われ、バーナの運転停止時には一次管が冷却用空気を貫流させない。
【０００３】
蒸気発生装置では２台又はそれ以上のバーナを介して微粉炭が火炉に吹き込まれ、２つ以上の並行な燃料システムから蒸気発生装置に微粉炭が供給されるが、蒸気発生装置用微粉炭燃焼装置の装備および運転に関するあらゆる現行諸規定に合わせて微粉炭供給管路は遮断装置を備えていなければならず、これらの遮断装置は当該供給システムの運転中確実に開き、当該燃料供給装置の停止後には遮断されねばならない。これはふつう遮断装置によって実行され、これらの遮断装置では自動作動される駆動装置によって、および／または手動で、流れ軸線に垂直に当該供給管路の横断面に遮断板が押し込まれる。これにより当該燃料供給路の完全遮断が生じる。この状態のとき燃料路の貫流は起きず、それと共にバーナ・微粉炭ノズルの冷却も起きない。
【０００４】
欠けている貫流と微粉炭燃焼装置の火炉内の圧力・速度比とに基づいて、運転を中断されたバーナの燃料ノズル内に高温の燃焼ガスは再循環できる。特に、燃料ノズルの位置が火炉の方向で極力遠くずらされる最新の低ＮＯＸ微粉炭バーナでは、高い放射熱量（Einstrahlung）が燃料ノズルの材料内で集中的温度上昇をもたらす。放射熱量が高く、かつ貫流が不足している場合には、その結果として、材料の熱的過負荷によって微粉炭ノズルの早期破壊を生じることが少なくない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術の有する上述の如き問題点に鑑みてなされたものであって、微粉炭燃焼装置の微粉炭バーナの内部で微粉炭供給路を空気流で冷却する冷却装置を組合せてなる安全の確保に有効な密閉システムとしての微粉炭バーナの遮断装置を提供することをその主たる目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明に係る微粉炭燃焼装置の微粉炭バーナの遮断装置は、各微粉炭バーナが微粉炭・空気混合体を送る一次管を有し、この一次管が微粉炭・空気混合体を各微粉炭バーナに供給するための供給管路に結合されており、滑り弁板を備えた、供給管路を閉鎖するための遮断弁が供給管路中に配置されているものにおいて、遮断弁の下流側で供給管路が冷却用空気を供給される空気箱に密封して結合されていること、空気箱の領域で供給管路の壁に、閉じ板によって開閉される開口部が設けられていること、及び、遮断弁の閉じ位置では開口部が開放され、遮断弁の開き位置ではこの開口部が閉鎖されているよう閉じ板を遮断弁と同期して作動させ得るように構成した作動連結機構を閉じ板と遮断弁との間に設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、請求項２記載の発明に係る遮断装置は、上記のものにおいて、遮断弁の下流側で空気箱が供給管路を全面的に密封して取り囲むことを特徴とするもので
ある。
【０００８】
さらに、請求項３記載の発明に係る遮断装置は、上記いずれかのものにおいて、空気箱内の空気の静圧が供給管路内の微粉炭・空気混合体の圧力よりも高い値に保たれることを特徴とするものである。
【０００９】
そしてまた、請求項４記載の発明に係る遮断装置は、請求項１記載のものにおいて、前記作動連結機構が、複数個のレバーと１本のリング棒とからなっていて、それらのレバーのうち、第１レバーが閉じ板を軸支し、第３レバーと第４レバーとが該リンク棒によって連結されているリング機構と、該リンク機構の第１レバーを介して閉じ板を前記開口部に圧接するための引張ばねと、遮断弁の滑り弁板を前記リンク機構と機械的に連結するための機械的連結手段とを具備し、閉じ板を介して該引張ばねの引張力に抗して閉じ位置から移動させて前記開口部を開放させるようにしたことを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、請求項５記載の発明に係る遮断装置は、請求項４に記載の遮断装置において、前記機械的連結手段が遮断弁の滑り弁板上に取り付けられたラックと、前記リンク機構の第４レバーに回転不能に支承された固定ピニオンとからなっていること、及び、前記ラックが遮断弁の滑り弁板の閉じ行程の最後の段階で該ピニオンと噛み合うようにされていることを特徴とするものである。
【００１１】
さらにまた、請求項６記載の発明に係る遮断装置は、請求項４又は５に記載の遮断装置において、前記リンク機構が、第１、第２、第３及び第４レバー及び１本のリンク棒からなっていること、前記第１レバーは、一端が前記空気箱に回動可能に取り付けられ、かつその両対向側壁の外方に密封されて突出する軸に固定されている一方、他端が前記供給管路から離れている方の閉じ板の一側に軸ピンで取り付けられていること、前記第２レバーは、一端が前記軸の一方の突出軸部分に固定されている一方、その他端には一端が該突出軸部分側の空気箱の側壁に止着された前記引張ばねの他端が引着されていること、前記第３レバーは、一端が、該第２レバーと同様に、該軸の一方の突出軸部分に固定されている一方、他端が前記リンク棒の一端と回動可能に連結されていること、及び、前記第４レバーは一端が該リンク棒の他端と回動可能に連結されていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明によれば、冷却装置を微粉炭バーナの遮断装置と組合せることによって、微粉炭燃焼装置に係るあらゆる安全規定に合致した密閉システムを形成することが可能となる。さらに、微粉炭バーナの運転中に微粉炭が微粉炭供給用の供給管路から周囲に漏れ出ることのないように確保される。
【００１３】
本発明の１実施例が図面に示してあり、以下で詳しく説明される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図示した微粉炭燃焼装置は２×３台の微粉炭バーナ１、２からなり、微粉炭バーナは並行に接続され、２つの燃料供給部３、４を介して微粉炭の供給を受ける。微粉炭燃焼装置に対する所定の要求条件に応じて別の数の燃料供給部３、４および微粉炭バーナ１、２を設けることもできる。燃料供給部３、４は微粉炭機および／または中間バンカで構成することができる。
【００１５】
微粉炭バーナ１、２は段階的に燃焼用空気を送る旋回式バーナとして構成されており、それぞれ１つの中心のコア空気管５を含む。このコア空気管は一次管６と二次空気管７と三次空気管８とによって同心で取り囲まれている。中心のコア空気管は省くこともできる。それぞれ微粉炭バーナ１、２の前端に形成されるバーナノズルは蒸気発生装置の図示しない火炉に通じている。コア空気管５と二次空気管７と三次空気管８は空気供給管路９および燃焼用空気管路１０を介して中心の燃焼用空気供給部１１に接続されている。コア空気管５と二次空気管７と三次空気管８は燃焼用空気供給部１１から空気供給管路９および燃焼用空気管路１０を介して燃焼用空気の供給を受け、この燃焼用空気は微粉炭バーナ１、２に流入する前にコア空気、二次空気および三次空気として分けられる。燃焼用空気管路１０中に流量計１２が配置され、空気供給管路９中には制御弁または遮断弁１３が配置されている。図２に示すようにコア空気管５、二次空気管７および三次空気管８の入口領域に絞り弁１４を配置しておくことができ、これらの絞り弁は空気を送る管に相互に調整された燃焼用空気量を供給するのに役立つ。微粉炭バーナ１、２が個々に運転停止されると、前記燃焼用空気流を送る管５、７、８に、冷却用空気流よりも少ない量の空気流が通される。
【００１６】
各微粉炭バーナ１、２の一次管６が供給管路１５に接続されており、この供給管路は燃料供給部３、４の一方に結合されている。燃料供給部３、４はそれぞれ一次空気管路１６に結合されており、この一次空気管路中に流量計１２が配置されている。燃料供給部３、４に供給される一次空気は微粉炭を微粉炭・空気混合体として微粉炭バーナ１、２の一次管６へと運ぶ。
【００１７】
各微粉炭バーナ１、２の入口の上流で各供給管路１５に遮断弁１７として構成された遮断装置が配置されており、この遮断装置は微粉炭・空気混合体の流れ方向の軸線を横切って整列している。遮断弁１７は突き棒１９を固着された滑り弁板１８を備えている（図２〜５）。滑り弁板１８を作動させるための駆動モータ２０または手動調整部がこの突き棒１９に作用する。遮断弁１７が閉じ位置のとき、滑り弁板１８は図５に示すように供給管路１５の横断面を完全に閉鎖する。
【００１８】
遮断装置は各微粉炭バーナ１、２の微粉炭・空気混合体を送る部分を冷やすための冷却装置と組合せてある。好ましくは燃焼用空気の部分流が冷却媒体として利用される。この目的のために各微粉炭バーナ１、２の組合せられた遮断兼冷却装置は遮断部材２２が介装された冷却用空気管路２１に結合されている（図１）。冷却用空気管路２１は好ましくは燃焼用空気管路１０に接続されている。運転条件に応じて、また遮断弁１７の取付個所の位置に応じて、燃焼用空気供給部からの高温の燃焼用空気に代えて、微粉炭燃焼装置内で利用可能な別の空気、例えば微粉炭機に供給される冷空気または煙道ガスも利用することができる。
【００１９】
詳細には各微粉炭バーナ１、２の冷却装置が空気箱２３からなり、この空気箱は遮断弁１７の下流側で、微粉炭・空気混合体を貫流させる供給管路１５に横から取り付けられかつこれと密封して結合されている。好ましくは空気箱２３は遮断弁１７の下流側で供給管路１５を全面的に取り囲んで密封する。空気箱２３が入口管２４を備えており、この入口管はそれぞれ冷却用空気管路２１の１つに接続されている。
【００２０】
図３〜５に示すように、空気箱２３の領域で供給管路１５の壁に開口部２５が設けられており、この開口部は空気箱２３の内部の方から閉じ板２６によって閉鎖可能である。この開口部２５から離れている方の閉じ板２６の一側に第１レバー２７が軸ピンで取り付けてある。この第１レバー２７は、第２レバー２８および第３レバー２９と同様に、一端が回転継手内で支承された軸３０に固定している。軸３０は回動可能に空気箱２３に取り付けられ、かつその両対向側壁の外方に突出する。第２及び第３レバー２８、２９の一端は空気箱２３の外側でそれぞれ軸３０の一方の突出軸部分に固定されている。空気箱２３の一方の側壁外側に一端が止着された引張ばね３１の他端が第２レバー２８の自由端に張着されている。第３レバー２９の自由端がリンク棒３２の一端に連結されており、このリンク棒の他端はピニオン３４の軸を一端に固定した第４レバー３３の他端に連結されている。この固定されたピニオン３４は遮断弁１７の滑り弁板１８の後端に取り付けられたラック３５と噛み合って機械的に連係するようになっている。
【００２１】
組合せられた遮断兼冷却装置は以下のように働く。微粉炭燃焼装置の運転状況のとき（図３）、供給管路１５は微粉炭・空気混合体を各微粉炭バーナ１、２に供給するため開いており、供給管路１５の壁の開口部２５は冷却用空気を流入させるため閉じられている。その際閉じ板２６は第１レバー２７とこれに強固に結合された第２レバー２８とを介して、前記引張ばね３１によって供給管路１５の開口部２５にしっかりと圧接されている。この領域で供給管路１５を取り囲む空気箱２３に空気が充填されており、供給管路１５のこの領域では均一な温度となる。これにより、異なる熱応力によって供給管路１５および閉じ板２６が歪むことは排除されている。空気箱２３内の冷却用空気の静圧は供給管路１５内の微粉炭・空気混合体の静圧よりも常に高い。これにより、万一の漏れは微粉炭・空気混合体の流路方向でのみ可能であり、空気箱２３内に微粉炭が漏れ出ることは起き得ない。
【００２２】
遮断弁１７が図４に示す運転位置のとき、該当する各微粉炭バーナ１、２への燃料供給はすでに終了し、遮断弁１７の滑り弁板１８はすでに９０％閉じている。滑り弁板１８の前縁から、遮断弁１７の閉じ運動の過程で閉じ位置に達する直前にはじめてラック３５がピニオン３４に噛み合うことになる距離において、ラック３５は滑り弁板１８上に取り付けられている。これにより閉じ板２６はなお引張ばね３１の引張力によって閉じ位置で保持される。
【００２３】
供給管路１５がさらに遮断されるとき、ラック３５が第４レバー３３に固定されたピニオン３４を駆動し、これにより、閉じ板２６は、第４レバー３３、リンク棒３２、第３レバー２９および第１レバー２７を介して引張ばね３１の有効ばね力に抗して強制的に移動せしめられる。したがって、この閉じ板２６の動作は遮断弁１７の滑り弁板１８の閉弁方向への滑り動作を介して惹起される。これにより、閉じ板２６は開口部２５を開放する。この位置のとき、燃料供給部の流路は確実に遮断されている。冷却用空気は供給管路１５の壁の開口部２５を介して遮断弁１７の下流側で流入し、各微粉炭バーナ１、２のバーナノズルで進出して火炉に流入する。この空気の流れによって、一次管６およびバーナノズルの冷却の他に、高温の燃焼ガスが微粉炭バーナ１、２に逆流するのが防止される。冷却用空気および微粉炭・空気混合体の流れ方向は図３〜図５に矢印で示してある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  微粉炭燃焼装置の図解である。
【図２】  図１の微粉炭燃焼装置の微粉炭バーナを示す。
【図３】  図２の微粉炭バーナ用の遮断装置の一運転状態を示す。
【図４】  図２の微粉炭バーナ用の遮断装置の他の運転状態を示す。
【図５】  図２の微粉炭バーナ用の遮断装置のさらに他の運転状態を示す。
【符号の説明】
１      微粉炭バーナ
２      微粉炭バーナ
６      一次管
１５    供給管路
１７    遮断弁
１８    滑り弁板
２３    空気箱
２５    開口部
２６    閉じ板
２７    レバー
２８    レバー
２９    レバー
３０    軸
３１    引張ばね
３２    リンク棒
３３    レバー
３４    ピニオン
３５    ラック
【図１】
0004279602.tif 000002
【図２】
0004279602.tif 000003
【図３】
0004279602.tif 000004
【図４】
0004279602.tif 000005
【図５】
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