(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粉炭が気送されて流れる微粉炭管に接続されると共に、下流側の複数の分岐管に接続され、上下左右にわたって形成された複数段の流路より前記微粉炭を各分岐管に分配して気送する１次分配器を備え、該１次分配器の上流側で前記微粉炭管内の下部に、前記分岐管への微粉炭濃度を調整する固気二相流調整手段を設けた微粉炭濃度調整装置であって、前記固気二相流調整手段は、前記微粉炭管の全巾に沿って設けられ、かつ上面が前記微粉炭の流れの方向に対して徐々に立ち上がる傾斜面を備えたキッカブロックであり、該キッカブロックは、前記微粉炭管内の下部を流れる微粉炭の濃度に応じて傾斜面の角度が調整可能に構成されていることを特徴とする微粉炭濃度調整装置。
【請求項２】
前記キッカブロックの傾斜面には、耐摩耗材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の微粉炭濃度調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微粉炭燃焼ボイラの火炉に取付けられたバーナへ微粉炭を供給する微粉炭管内の微粉炭濃度調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
微粉炭燃焼ボイラの火炉には、複数本の微粉炭バーナが取付けられており、２本のバーナに対してはそれぞれ１基の１次分配器が設けられている。この１次分配器は、石炭ミル付近の利用スペースが少なく、微粉炭管（ダクト）の配管の複雑化を防止したり、材料費を低減させるなどの観点から、２本のバーナに対して１本の微粉炭管を共用できるようにするために設けられている。
【０００３】
上記１次分配器としては、例えば、図５に示すようなものがある。この１次分配器５１は、微粉炭５２が空気により送られて矢印Ａ方向へ流れる微粉炭管５３と、下流側の位置で左右両側に分岐する分岐管５４，５５とにそれぞれ接続されており、その内部には、複数枚の仕切板５６で仕切られた複数段の流路が上下左右にわたって形成されている。これら各段の流路の下流端には、盲板５７が上下方向で左右交互に配設され、同盲板５７によって分岐管５４，５５の一方との連通を遮断しており、これら分岐管５４，５５内には、左右に分割された流れ（矢印Ｂ方向、Ｃ方向）で微粉炭５２が気送されるようになっている。
【０００４】
すなわち、図示しない石炭ミルで粉砕された微粉炭５２は、複数本の微粉炭管５３を通って１次分配器５１に空気輸送されると共に、同１次分配器５１の各流路からそれぞれ分岐管５４，５５を経て火炉に設けた複数本のバーナ（図示せず）へ供給され、同バーナで燃焼されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、微粉炭管５３内を空気輸送される微粉炭５２は、空気と比べて質量が大きく、重力沈降する傾向にあるので、微粉炭管５３の下部を流れる微粉炭５２の濃度が高く、１次分配器５１の入口において上下方向の濃度分布が不均一となり、同１次分配器５１の各流路から左右の分岐管５４，５５を経て各バーナへ供給される微粉炭５２の配分に差異が生じ、ＮＯｘ・未燃分の増加を招く恐れがある。
【０００６】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、１次分配器の入口における上下方向の濃度分布を改善し、各バーナへの微粉炭配分の均一化を図ることが可能な微粉炭濃度調整装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術の有する課題を達成するために、本発明は、微粉炭が気送されて流れる微粉炭管に接続されると共に、下流側の複数の分岐管に接続され、上下左右にわたって形成された複数段の流路より前記微粉炭を各分岐管に分配して気送する１次分配器を備え、該１次分配器の上流側で前記微粉炭管内の下部に、前記分岐管への微粉炭濃度を調整する固気二相流調整手段を設けた微粉炭濃度調整装置であって、前記固気二相流調整手段は、前記微粉炭管の全巾に沿って設けられ、かつ上面が前記微粉炭の流れの方向に対して徐々に立ち上がる傾斜面を備えたキッカブロックであり、該キッカブロックは、前記微粉炭管内の下部を流れる微粉炭の濃度に応じて傾斜面の角度が調整可能に構成されている。
【０００８】
また、本発明では、前記キッカブロックの傾斜面に、耐摩耗材が設けられている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。ここで、図１は本発明の実施の形態に係る微粉炭濃度調整装置が適用される１次分配器の取付位置の概念図、図２は本実施の形態に係る微粉炭濃度調整装置及び１次分配器の設置付近の斜視図、図３は図２の微粉炭濃度調整装置を設けた微粉炭管内を流れる微粉炭の分散状態の概念図、図４は本実施の形態の微粉炭濃度調整装置による改善効果確認試験結果の線図を示している。
【００１０】
本発明の実施の形態に係る微粉炭濃度調整装置が適用される微粉炭燃焼ボイラは、図１〜図３に示す如く、供給された微粉炭１を微粉炭バーナ２で燃焼させて熱を発生させる火炉３と、同火炉３の上方に所定のピッチで並列配置され、内部に蒸気を流し外部から燃焼熱を伝えて熱し、所定の圧力及び温度の蒸気を発生させる伝熱管群（図示せず）とを備えており、同微粉炭燃焼ボイラから出た燃焼ガスは、図示しない空気予熱器や電気集塵器等を介して煙突から排出されるように構成されている。
また、上記微粉炭燃焼ボイラと関連して、供給された石炭を粉砕することにより微粉炭１を製造する石炭ミル４が設備されており、同微粉炭１は、空気輸送によって石炭ミル４から４本の微粉炭管５ａ〜５ｄ内を通り、４基の１次分配器６ａ〜６ｄ及び各分岐管７，８を経て、火炉３の外周に所定の間隔を置いて取付けた８本の微粉炭バーナ２ａ〜２ｈのそれぞれに供給されるようになっている。
【００１１】
上記１次分配器６ａ〜６ｄは、従来と同様の構造を有し、微粉炭１が空気により送られて矢印Ａ方向へ流れる微粉炭管５ａ〜５ｄと、下流側の位置で左右両側に分岐する分岐管７，８とにそれぞれ接続されており、その内部には、複数枚の仕切板９で仕切られた複数段の流路１０が上下左右にわたって形成されている。これら各段の流路１０の下流端側には、盲板１１が上下方向で左右交互に配設され、同盲板１１によって分岐管７，８の一方との連通を遮断しており、これら分岐管７，８内には、矢印Ｂ方向と矢印Ｃ方向へ左右に分割された流れで微粉炭１が気送されるようになっている。
【００１２】
また、上記１次分配器６ａ〜６ｄの入口の上流側であって、微粉炭管５ａ〜５ｄ内の下部には、図２及び図３に示す如く、下流側に位置する左右両側の分岐管７，８への微粉炭濃度を調整する固気二相流調整手段のキッカブロック１２が設けられている。このキッカブロック１２は、本発明の実施の形態に係る微粉炭濃度調整装置を構成するもので、微粉炭管５ａ〜５ｄの全巾に沿って設けられており、その上面は、微粉炭１の流れの方向（矢印Ａ方向）に対して徐々に立ち上がる角度θの傾斜面１２ａを備えている。すなわち、キッカブロック１２は、傾斜面１２ａにより下流側（１次分配器６ａ〜６ｄの入口側）が高くなっており、側方から見て断面略三角形状に形成されている。なお、図３において符号Ｄは微粉炭管５ａ〜５ｄ内の微粉炭濃度分布を示している。
【００１３】
しかも、上記キッカブロック１２は、公知の高さ位置変更手段等を用いることにより、微粉炭管５ａ〜５ｄの下部を流れる微粉炭１の濃度などに応じて、傾斜面１２ａの角度θが調整可能に構成されている。この角度θの調整作業は、通常、装置完成後の試験運転時に行われており、左右両側の分岐管７，８への微粉炭濃度を変更調整することによって、運転時における各バーナ２ａ〜２ｈへの微粉炭１の配分が均一になされている。
また、キッカブロック１２の傾斜面１２ａには、通過していく微粉炭１による摩耗を防ぐためにセラミックス等の耐摩耗材１３が設けられており、同耐摩耗材１３は、正方形状などに形成した多数のタイル片を接着材などで貼り付けることにより固着されている。
【００１４】
次に、本発明の実施の形態に係る微粉炭濃度調整装置の作用につき説明する。
まず、石炭ミル４から微粉炭１が空気輸送により各微粉炭管５ａ〜５ｄ内に送られると、同微粉炭１は、矢印Ａ方向で示すように、１次分配器６ａ〜６ｄへ向かって微粉炭管５ａ〜５ｄ内を流れる。そして、微粉炭１は、図３に示す如く、重力沈降によって微粉炭管５ａ〜５ｄの下部を流れるが、この際、固気二相流調整手段のキッカブロック１２の傾斜面１２ａに当たって、上方へ巻き上げられことになり、最下層の高濃度部分が分散されながら１次分配器６ａ〜６ｄの入口に流れ込む。
しかる後、このような高濃度部分が分散された微粉炭１は、１次分配器６ａ〜６ｄの各段の流路１０から矢印Ｂ，Ｃ方向で示すように分割されながら下流側の分岐管７，８内を流れ、火炉３に取付けた各バーナ２ａ〜２ｈへ供給され、同バーナ２ａ〜２ｈで燃焼されることになる。
【００１５】
本発明の実施の形態に係る微粉炭濃度調整装置では、１次分配器６ａ〜６ｄの上流側に位置する微粉炭管５ａ〜５ｄの下部に傾斜面１２ａを備えたキッカブロック１２が全巾に沿って設けられているため、微粉炭管５ａ〜５ｄの下部を流れる微粉炭１を上方へ分散させて混合させることができ、１次分配器６ａ〜６ｄの下流側に位置する左右の分岐管７，８及び各バーナ２ａ〜２ｈへ供給する微粉炭１の配分の均一化が図れる。このキッカブロック１２による高さ方向の濃度分布改善効果確認試験を実施したところ、図４に示すような結果が得られた。同図から明らかなように、改善前に比べて改善後は、キッカブロック１２の設置によって、微粉炭管５ａ〜５ｄの最下層の高濃度部分が分散され、各１次分配器６ａ〜６ｄの入口における上下方向の濃度分布のばらつきが減少し、均一化されていることが判る。
また、本実施の形態のキッカブロック１２は、傾斜面１２ａの角度θが可変に構成されているため、装置完成後でも分岐管７，８及びバーナ２ａ〜２ｈへの分配割合を容易に変更でき、同バーナ２ａ〜２ｈの燃焼調整に役立ち、ＮＯｘ・未燃分の低減に役立つ。しかも、キッカブロック１２の傾斜面１２ａには、耐摩耗材１３が設けられているため、同キッカブロック１２の耐久性を向上させることができる。
【００１６】
以上、本発明の実施形態につき述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において各種の変形及び変更を加え得るものである。例えば、本実施の形態では、１次分配器６ａ〜６ｄの下流側で２本の分岐管７，８に分配しているが、３本以上の分岐管に分配する１次分配器の上流側にキッカブロック１２を設けることも可能である。
【００１７】
【発明の効果】
上述の如く、本発明に係る微粉炭濃度調整装置は、微粉炭が気送されて流れる微粉炭管に接続されると共に、下流側の複数の分岐管に接続され、上下左右にわたって形成された複数段の流路より前記微粉炭を各分岐管に分配して気送する１次分配器を備え、該１次分配器の上流側で前記微粉炭管内の下部に、前記分岐管への微粉炭濃度を調整する固気二相流調整手段を設けたものであって、前記固気二相流調整手段は、前記微粉炭管の全巾に沿って設けられ、かつ上面が前記微粉炭の流れの方向に対して徐々に立ち上がる傾斜面を備えたキッカブロックであり、該キッカブロックは、前記微粉炭管内の下部を流れる微粉炭の濃度に応じて傾斜面の角度が調整可能に構成されているので、微粉炭管の下部を流れる微粉炭を上方へ分散させて混合させることが可能となり、かつ装置完成後でも分岐管への分配割合を容易に変更でき、１次分配器の入口における上下方向の濃度分布のばらつきを減少させて濃度分布の改善を図り、最終的に各バーナへの微粉炭配分を均一化でき、ＮＯｘ・未燃分の低減に役立たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る微粉炭濃度調整装置が適用される１次分配器の取付位置を示す概念図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る微粉炭濃度調整装置及び１次分配器の設置付近を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る微粉炭濃度調整装置を設けた微粉炭管内を流れる微粉炭の分散状態を示す概念図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る微粉炭濃度調整装置によって改善された効果を確認する試験結果を示す線図である。
【図５】従来の１次分配器の設置付近を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  微粉炭
２ａ〜２ｈ  微粉炭バーナ
３  火炉
４  石炭ミル
５ａ〜５ｄ  微粉炭管
６ａ〜６ｄ  １次分配器
７，８  分岐管
９  仕切板
１０  流路
１１  盲板
１２  キッカブロック（固気二相流調整手段）
１２ａ  傾斜面
１３  耐摩耗材
【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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