本實用新型涉及混合燃料與空氣而使它們燃燒的燃燒器、通過由該燃燒器產(chǎn)生的燃燒氣體來生成蒸汽的鍋爐。
背景技術:
作為現(xiàn)有的燒煤鍋爐的燃燒器,例如具有下述專利文獻1所記載的燃燒器。該專利文獻1所記載的燃燒器中,多個燃燒嘴經(jīng)由構成各連桿機構的工作拉桿、從動桿、驅動軸以及驅動桿而與驅動拉桿連結,在該驅動拉桿上設置拉線螺柱,并且連結有氣缸。因此,通過驅動氣缸,能夠經(jīng)由驅動拉桿以及連桿機構來調整各燃燒嘴的噴嘴角度。
在先技術文獻
專利文獻1:日本特開2001-173916號公報
在現(xiàn)有的燃燒器中,連桿機構由工作拉桿、從動桿、驅動軸以及驅動桿構成,因此當驅動氣缸時,經(jīng)由驅動拉桿使驅動桿工作,經(jīng)由驅動軸使從動桿轉動,使驅動拉桿沿軸向移動而調整燃燒嘴的噴嘴角度。因此,在朝向上方調整燃燒嘴的噴嘴角度時,從動桿以驅動軸為支點沿順時針方向轉動,由此工作拉桿向驅動軸側移動而有可能與從動桿發(fā)生干涉。為了防止工作拉桿與從動桿的干涉,需要使從動桿變長,從而使裝置大型化,并且有可能降低噴嘴角度的調整精度。
另外,伴隨著燃燒器的大型化,燃燒噴嘴成為重物,使其角度轉動的驅動拉桿(噴嘴調整用拉桿)需要撓曲變形較小且不發(fā)生壓曲的高強度,因此成為堅固的重物,從動桿(噴嘴調整用拉桿)的旋轉支承軸部分的載重負擔增大,有可能使旋轉支承軸部分大型化。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型用于解決上述的課題,其目的在于,提供抑制裝置的大型化并且實現(xiàn)噴嘴角度的調整精度的提高的燃燒器以及鍋爐。
用于實現(xiàn)上述目的的本實用新型的燃燒器具備:燃燒器主體,其呈筒形狀,且以所述燃燒器主體的橫長中心軸沿著第一水平軸線的方式配置在外殼內;燃燒噴嘴,其通過沿著與所述第一水平軸線垂直交叉的第二水平方向的轉動軸而轉動自如地連結于所述燃燒器主體的一端部;噴嘴調整用拉桿,其沿著所述第一水平軸線的方向配置,且噴嘴調整用拉桿的一端部在所述燃燒噴嘴中的比所述轉動軸靠鉛垂方向的上方側或者下方側轉動自如地連結于第一水平連結軸,該第一水平連結軸沿著與所述第二水平方向平行的第三水平方向且設于所述燃燒噴嘴;連結叉,其一端部連結于所述噴嘴調整用拉桿的另一端部;噴嘴調整用桿,其一端部通過沿著與所述第三水平方向平行的第四水平方向的第二水平連結軸而轉動自如地連結于所述連結叉的另一端部,所述噴嘴調整用桿的另一端部通過沿著與所述第四水平方向平行的第五水平方向的水平支承軸而被所述外殼支承為轉動自如;驅動桿,一端部以相對于所述水平支承軸成為一體并能夠轉動的方式連結于所述噴嘴調整用桿的另一端部,其特征在于,所述連結叉具有彎曲部,并配置為所述彎曲部的內側朝向包括所述第一水平軸線的水平面?zhèn)取?/p>
因此,當操作驅動桿時,噴嘴調整用桿轉動,并經(jīng)由連結叉使噴嘴調整用拉桿沿長邊方向移動,由此使燃燒噴嘴的爐膛側前端相對于燃燒器主體以轉動軸為支點沿鉛垂上下方向轉動,并調整其角度。此時,通過將連結噴嘴調整用拉桿與噴嘴調整用桿的連結叉中的所述彎曲部的內側配置為朝向燃燒器主體的中心軸側,由此,即使噴嘴調整用桿轉動而使連結叉向燃燒器主體的中心軸側移動,由于連結叉向相對于噴嘴調整用桿退避的位置移動,因此連結叉不會與噴嘴調整用桿干涉。其結果是,無需增長噴嘴調整用桿就能夠抑制裝置的大型化。另外,由于不需要使噴嘴調整用桿長于燃燒噴嘴的旋轉軸與噴嘴調整用拉桿的水平連結軸之間的距離,因此能夠提高噴嘴角度的調整精度。
在本實用新型的燃燒器中,其特征在于,從所述第二水平連結軸的中心至所述水平支承軸的中心為止的長度被設定為:與從所述轉動軸的中心至所述第一水平連結軸的中心為止的長度相同的長度、或者短于從所述轉動軸的中心至所述第一水平連結軸的中心為止的長度。
因此,通過將從轉動軸的中心至第一水平連結軸的中心為止的長度與從第二水平連結軸的中心至水平支承軸的中心為止的長度設定為相同,噴嘴調整用桿的轉動角度與燃燒噴嘴的轉動角度成為相同的角度,燃燒噴嘴的角度被調整噴嘴調整用桿所轉動的角度,作業(yè)者能夠容易調整噴嘴角度。另外,通過將從第二水平連結軸的中心至水平支承軸的中心為止的長度設定為短于從轉動軸的中心至第一水平連結軸的中心為止的長度,噴嘴調整用桿的轉動角度成為比燃燒噴嘴的轉動角度大的角度,作業(yè)者能夠容易進行噴嘴角度的微調。另外,噴嘴調整用桿中的長度增長至與燃燒噴嘴中的長度相同的長度,因此連結叉不會與噴嘴調整用桿干涉,能夠進一步抑制大型化。
在本實用新型的燃燒器中,其特征在于,從所述第二水平連結軸的中心至所述水平支承軸的中心為止的長度被設定為:與從所述轉動軸的中心至所述第一水平連結軸的中心為止的長度的一半長度相同的長度、或者長于從所述轉動軸的中心至所述第一水平連結軸的中心為止的長度的一半長度。
因此,通過將從第二水平連結軸的中心至水平支承軸的中心為止的長度設為與從轉動軸的中心至所述第一水平連結軸的中心為止的長度的一半長度相同的長度,或者長于從轉動軸的中心至所述第一水平連結軸的中心為止的長度的一半長度,由此使噴嘴調整用桿的轉動角度成為比燃燒噴嘴的轉動角度大的角度,作業(yè)者能夠高精度地容易進行噴嘴角度的微調。另外,配置為連結叉的彎曲部的內側朝向第一水平軸線側,不會與噴嘴調整用桿干涉,因此實現(xiàn)裝置的小型化。
在本實用新型的燃燒器中,其特征在于,在所述轉動軸的中心和所述第一水平連結軸的中心沿著鉛垂方向配置時,所述第二水平連結軸的中心和所述水平支承軸的中心沿著鉛垂方向配置、或者沿著從鉛垂方向起15度以內的傾斜方向配置。
因此,通過使轉動軸的中心與第一水平連結軸的中心沿著鉛垂方向,并且第二水平連結軸的中心與水平支承軸的中心沿著鉛垂方向,燃燒噴嘴與噴嘴調整用桿的安裝角度成為相同的角度,將噴嘴調整用桿的轉動量確保得較大,由此能夠增大燃燒噴嘴的角度調整量。通過使噴嘴調整用桿的轉動時的連結叉的移動量減少,能夠進一步抑制連結叉與噴嘴調整用桿的干涉,并且能夠容易進行組裝時的對位,能夠提高組裝性。
在本實用新型的燃燒器中,其特征在于,所述連結叉具有:第一連桿,其與所述噴嘴調整用拉桿呈直線狀地連結;以及第二連桿,其從所述第一連桿的端部向包括所述燃燒器主體的中心軸的水平面?zhèn)纫砸?guī)定角度彎曲并形成分叉部,所述第二連桿在所述分叉部之間配置所述噴嘴調整用桿的一端部,并通過所述第二水平連結軸轉動自如地連結于所述噴嘴調整用桿。
因此,通過設置作為連結叉而彎曲連續(xù)的第一連桿與第二連桿,在第二連桿的分叉部連結噴嘴調整用桿,將連結叉與噴嘴調整用桿的連結部以在第二連桿的分叉部之間夾持有噴嘴調整用桿的一端部的狀態(tài)連結起來,連結叉與噴嘴調整用桿的連結部的剛性提升,能夠提高耐久性。
在本實用新型的燃燒器中,其特征在于,所述連結叉具有:第一連桿,其與所述噴嘴調整用拉桿呈直線狀地連結;以及第二連桿,其從所述第一連桿的端部向包括所述燃燒器主體的中心軸的水平面?zhèn)纫砸?guī)定角度彎曲而形成,所述規(guī)定角度設定在130度至140度。
因此,當?shù)谝贿B桿與第二連桿的彎曲角度小于130度時,噴嘴調整用拉桿的重量作用于連結叉的彎曲部,在噴嘴調整用拉桿產(chǎn)生彎曲力矩而使連結叉的耐久性變得不足,使連結叉大型化。另一方面,當?shù)谝贿B桿與第二連桿的彎曲角度大于140度時,連結叉成為接近直線形狀的形狀,在噴嘴調整用桿的轉動時,連結叉更接近噴嘴調整用桿側,從而難以抑制連結叉與噴嘴調整用桿的干涉。
在本實用新型的燃燒器中,其特征在于,所述噴嘴調整用拉桿設置有自如調整全長的拉線螺柱。
因此,能夠通過拉線螺柱來調整噴嘴調整用拉桿的全長,能夠進行燃燒噴嘴的角度的微調,并且能夠減少向拉線螺柱與噴嘴調整用拉桿的螺紋部作用的應力而防止破損。
另外,本實用新型的鍋爐的特征在于,具有:爐膛,其呈中空形狀而沿鉛垂方向設置;多個燃燒器,它們配置于所述爐膛,且包括至少一個燃燒器;煙道,其配置在所述爐膛的鉛垂方向的上部;以及熱交換器,其配置于所述煙道。
因此,在燃燒器中,配置為連結噴嘴調整用拉桿與噴嘴調整用桿的連結叉中的彎曲部的內側朝向燃燒器主體的中心側,由此,即使噴嘴調整用桿轉動而使連結叉向燃燒器主體的中心側移動,連結叉也不會與噴嘴調整用桿干涉。其結果是,能夠抑制裝置的大型化,并且能夠提高噴嘴角度的調整精度。其結果是,通過抑制燃燒器的大型化,不需要改造鍋爐中的燃燒器的裝配位置,能夠防止制造成本的增加。另外,通過提高燃燒器的噴嘴角度的調整精度,能夠提高鍋爐的性能。
實用新型效果
根據(jù)本實用新型的燃燒器以及鍋爐,在連結噴嘴調整用拉桿與噴嘴調整用桿的連結叉中設置彎曲部,并配置為該彎曲部的內側朝向燃燒器主體的中心軸側,因此能夠防止連結叉與噴嘴調整用桿的干涉,抑制裝置的大型化,并且不需要增長噴嘴調整用桿,因此能夠提高噴嘴角度的調整精度。
附圖說明
圖1是第一實施方式的燃燒器的側視圖。
圖2是燃燒器的中心位置處的縱向剖視(圖1的II-II剖面)圖。
圖3是燃燒器的調整用拉桿的連結位置處的縱向剖視(圖1的III-III剖面)圖。
圖4是表示燃燒器中的噴嘴調整機構的工作的簡要圖。
圖5是表示變更燃燒器中的噴嘴調整用桿的長度時的噴嘴調整機構的工作的簡要圖。
圖6是表示第一實施方式的燒煤鍋爐的簡要結構圖。
圖7是表示燃燒器的配置結構的俯視圖。
圖8是表示燃燒器的噴嘴調整機構的簡要圖。
圖9是第二實施方式的燃燒器的側視圖。
附圖標記說明:
10 燒煤鍋爐
11 爐膛
12 燃燒裝置
13 煙道
21、22、23、24、25 燃燒器
26、27、28、29、30 微粉煤供給管
31、32、33、34、35 粉碎機
36 風箱
37 空氣管道
41、42、43 過熱器(熱交換器)
44、45 再熱器(熱交換器)
46、47 節(jié)煤器(熱交換器)
50 噴嘴調整裝置
51、52、53、54、55 噴嘴調整機構
56、85 工作拉桿
57 氣缸
61 燃燒器主體
62 燃燒噴嘴
63、81 噴嘴調整用拉桿
64 連結叉
64a 第一連桿
64b 第二連桿
64c 分叉部
65 噴嘴調整用桿
66 水平支承軸
67 驅動桿
71 轉動軸
72 第一水平連結軸
73 第二水平連結軸
84、88 拉線螺柱
O1 第一水平軸線
O2 第二水平軸線
O3 第三水平軸線
O4 第四水平軸線
O5 第五水平軸線
具體實施方式
以下,參照附圖,詳細說明本實用新型的燃燒器以及鍋爐的優(yōu)選實施方式。需要說明的是,并非利用該實施方式來限定本實用新型,并且在實施方式存在多個的情況下,也包括組合各實施方式而構成的結構。
[第一實施方式]
圖6是表示第一實施方式的燒煤鍋爐的簡要結構圖,圖7是表示燃燒器的配置結構的俯視圖。
第一實施方式的鍋爐是微粉煤燃燒鍋爐,其中,能夠將煤粉碎后的微粉煤用作微粉燃料(固體燃料),利用燃燒器使該微粉煤燃燒,并回收通過該燃燒產(chǎn)生的熱量。
在第一實施方式中,如圖6所示,燒煤鍋爐10具有爐膛11、燃燒裝置12以及煙道13。爐膛11成為四方筒的中空形狀而沿著鉛垂方向設置,構成該爐膛11的爐膛壁由導熱管構成。
燃燒裝置12設置在構成該爐膛11的爐膛壁(導熱管)的下部。該燃燒裝置12具有裝配于爐膛壁的多個燃燒器21、22、23、24、25。在第一實施方式中,對于該燃燒器21、22、23、24、25,將沿著周向以均等間隔配設有四個的情況設為一組,沿著鉛垂方向配置有五組,也就是說,配置有五級。其中,爐膛的形狀、一級中的燃燒器的數(shù)量、級數(shù)不限于該實施方式。
該各燃燒器21、22、23、24、25經(jīng)由微粉煤供給管26、27、28、29、30而與粉碎機(微粉煤機/磨機)31、32、33、34、35連結。爐膛11在各燃燒器21、22、23、24、25的裝配位置設置風箱36,在該風箱36連結有空氣管道37的一端部,在該空氣管道37的另一端部連結有送風機38。
煙道13與爐膛11的上部連結。該煙道13設有作為用于回收燃燒氣體的熱量的熱交換器的過熱器(super heater)41、42、43、再熱器(reheater)44、45、以及節(jié)煤器(economizer)46、47,在由爐膛11中的燃燒產(chǎn)生的燃燒氣體與水之間進行熱交換。另外,煙道13在其下游側連結有供進行熱交換后的燃燒氣體排出的氣體管道48。該氣體管道48在與空氣管道37之間設有空氣加熱器49,在流通于空氣管道37的空氣與流通于氣體管道48的燃燒氣體之間進行熱交換,能夠使向多個燃燒器21、22、23、24、25供給的燃燒用空氣升溫。
在此,對燃燒裝置12進行詳細說明,但構成該燃燒裝置12的各燃燒器21、22、23、24、25分別形成幾乎同樣的結構,因此以燃燒器21為代表進行說明。
如圖7所示,燃燒器21由在爐膛11中的四個壁部分別設置的燃燒器21a、21b、21c、21d構成。各燃燒器21a、21b、21c、21d與從微粉煤供給管26分支出的各支管26a、26b、26c、26d連結,并且與從空氣管道37分支出的各支管37a、37b、37c、37d連結。
因此,各燃燒器21a、21b、21c、21d相對于爐膛11吹入微粉煤與搬運用空氣混合而成的微粉煤混合氣(燃料氣體),并且向該微粉煤混合氣的周圍外側吹入燃燒用空氣(燃料氣體燃燒用空氣/二次空氣)。然后,通過使該微粉煤混合氣著火,能夠形成四個火焰F1、F2、F3、F4,該火焰F1、F2、F3、F4成為從爐膛11的鉛垂上方觀察時(在圖7中)沿逆時針方向回轉的火焰回轉流C。
在此,對如此構成的燃燒器21、22、23、24、25中的噴嘴調整機構進行詳細說明。圖8是表示燃燒器的噴嘴調整機構的簡要圖。
需要說明的是,在以下的說明中,前端部是指燃料氣體以及燃燒用空氣的流動方向的下游側(爐膛11側),后端部是指燃料氣體以及燃燒用空氣的流動方向的上游側(風箱36背面?zhèn)?。另外,上、上方表示鉛垂方向上側,下、下方表示鉛垂方向下側。另外,將沿著燃燒器21的長邊方向的燃料氣體以及燃燒用空氣的流動方向設為軸向,將在軸向上通過燃燒器剖面的中心的部位設為中心軸。相對于該中心軸,內側表示靠近中心軸的一側,外側表示遠離中心軸的一側。
如圖8所示,各燃燒器21、22、23、24、25借助噴嘴調整裝置50而同步,使燃燒噴嘴62的前端部(爐膛11側)朝鉛垂上下方向轉動,由此能夠將燃料氣體與燃燒用空氣的噴射角度調整為鉛垂方向。噴嘴調整裝置50由噴嘴調整機構51、52、53、54、55、工作拉桿56以及氣缸57構成。
各燃燒器21、22、23、24、25分別與噴嘴調整機構51、52、53、54、55連結,各噴嘴調整機構51、52、53、54、55與工作拉桿56連結,在工作拉桿56上連結有氣缸57。因此,當驅動氣缸57時,工作拉桿56沿長邊方向移動,能夠通過各噴嘴調整機構51、52、53、54、55對從各燃燒器21、22、23、24、25的燃燒噴嘴62的前端部噴射燃料氣體與燃燒用空氣的方向相對于包括第一水平軸線O1的水平面傾斜的角度進行調整。
以下,對噴嘴調整機構51、52、53、54、55進行詳細說明,各噴嘴調整機構51、52、53、54、55形成同樣的結構,因此僅對噴嘴調整機構51進行說明。圖1是第一實施方式的燃燒器的側視圖,圖2是燃燒器的中心位置處的縱向剖視(圖1的II-II剖面)圖,圖3是燃燒器的調整用拉桿的連結位置處的縱向剖視(圖1的III-III剖面)圖。
如圖1~圖3所示,燃燒器21具備燃燒器主體61、燃燒噴嘴62、噴嘴調整用拉桿63、連結叉64、噴嘴調整用桿65、水平支承軸66、以及驅動桿67。在此,噴嘴調整機構51由噴嘴調整用拉桿63、連結叉64、噴嘴調整用桿65、水平支承軸66、以及驅動桿67構成。
燃燒器主體61呈筒形狀,在本實施方式中為圓筒形狀。將作為第一水平方向的第一水平軸線O1配置為燃燒器主體61的長邊方向的中心軸。燃燒噴嘴62呈筒形狀,并且前端部(爐膛11側)成為前端變細的形狀,該燃燒噴嘴62通過以與第一水平軸線O1交叉(正交)的作為第二水平方向的第二水平軸線O2為中心的轉動軸71而沿鉛垂方向轉動自如地連結于燃燒器主體61的前端部。該燃燒器主體61采用由同心狀的外筒62a與內筒62b構成的雙層筒形狀,在內筒62b的內側設有燃料氣體通路P1,在外筒62a與內筒62b之間設有燃燒用空氣通路P2。燃料氣體通路P1經(jīng)由燃燒器主體61的通路P3而與微粉煤供給管26連結,燃燒用空氣通路P2與風箱36連通。需要說明的是,在本實施方式中,燃燒器主體61為圓筒形狀,外筒62a與內筒62b為四方筒形狀,但沒有對剖面形狀進行限定。剖面形狀可以是圓形、四邊形、其它形狀,也可以是使角帶有曲面的形狀。
噴嘴調整用拉桿63配置為,長邊方向大致沿著燃燒器主體61的第一水平軸線O1方向,并且向燃燒器主體61的鉛垂方向的上方且向側方偏移。該噴嘴調整用拉桿63的前端部(爐膛11側)在燃燒噴嘴62中的比轉動軸71靠鉛垂方向的上方且相對于第一水平軸線O1靠側方的部分,通過沿作為第三水平方向的第三水平軸線O3的第一水平連結軸72而與燃燒噴嘴62連結為轉動自如。即,噴嘴調整用拉桿63的前端部配置在外筒62a與內筒62b之間,第一水平連結軸72貫穿外筒62a、噴嘴調整用拉桿63的前端部以及內筒62b。在此,沿著第二水平軸線O2設置的轉動軸71與沿著第三水平軸線O3設置的第一水平連結軸72相互平行,且處于在鉛垂方向上分離的位置。
另外,噴嘴調整用拉桿63的后端部(風箱36的背面?zhèn)?一體連結有連結叉64。連結叉64形成具有彎曲部的L字形狀(在這種情況下,不限于直角。),該彎曲部配置為朝向鉛垂下方側(包括第一水平軸線O1的水平面?zhèn)?。即,連結叉64包括:與噴嘴調整用拉桿63呈直線狀而與其后端部一體連結的第一連桿64a;以及從該第一連桿64a的端部向包括第一水平軸線O1的水平面?zhèn)?在本實施方式中為鉛垂下方側)以規(guī)定角度彎曲的第二連桿64b,第一連桿64a與第二連桿64b的連結部成為彎曲部。然后,第二連桿64b在端部形成有分叉部64c。在此,連結叉64中的該第一連桿64a與第二連桿64b彎曲的內側的彎曲角度α例如被設定為130度至140度。即,連結叉64中,相對于第一連桿64a(噴嘴調整用拉桿63),第二連桿64b僅向鉛垂下方側彎曲角度β(40度至50度)。
燃燒噴嘴62為重物,因此使其轉動的噴嘴調整用拉桿63需要撓曲變形較少且不發(fā)生壓曲的較高強度,因此成為堅固的重物,噴嘴調整用拉桿63的載重的一端被將連結叉64與噴嘴調整用桿65結合為能夠旋轉的第二水平連結軸73施加負載。特別是在噴嘴調整用拉桿63的長邊方向處于水平方向的情況下,將噴嘴調整用拉桿63的角度β設為45度,由此向第二水平連結軸73的鉛垂方向施加負載的噴嘴調整用拉桿63的載重分散并減少,能夠抑制使第二水平連結軸73的構造過度堅固的大型化,因此是優(yōu)選的。
噴嘴調整用桿65的鉛垂方向的上部通過沿作為第四水平方向的第四水平軸線O4的第二水平連結軸73而與連結叉64中的第二連桿64b連結為轉動自如。需要說明的是,噴嘴調整用桿65在初始設定時朝向大致鉛垂方向延伸,但通過與驅動桿67一并旋轉,由此沿著與鉛垂方向傾斜的方向。即,噴嘴調整用桿65的鉛垂方向的上部嵌合于連結叉64中的第二連桿64b的分叉部64c之間,且供第二水平連結軸73貫穿。另外,噴嘴調整用桿65的鉛垂方向的下端部被沿作為第五水平方向的第五水平軸線O5的水平支承軸66支承為轉動自如。
水平支承軸66沿著第五水平軸線O5而被作為外殼的風箱36支承為轉動自如。沿著第四水平軸線O4的第二水平連結軸73與沿著第五水平軸線O5的水平支承軸66相互平行,且處于在鉛垂方向上分離的位置。作為第五水平方向的第五水平軸線O5優(yōu)選與第一水平軸線O1交叉(正交),但不一定限定于此。
水平支承軸66相對于風箱36轉動自如,在軸向的一端部結合噴嘴調整用桿65的鉛垂方向的下端部,在軸向的另一端部結合驅動桿67的一端部。因此,驅動桿67、水平支承軸66與噴嘴調整用桿65以第五水平軸線O5為中心而一體轉動。
在如此構成的噴嘴調整機構51中,在為了使燃燒噴嘴62的燃料氣體以及燃燒用空氣的噴出方向朝向水平方向而將燃燒噴嘴62的轉動軸71的中心(第二水平軸線O2)與第一水平連結軸72的中心(第三水平軸線O3)沿著鉛垂方向配置時,優(yōu)選將第二水平連結軸73的中心(第四水平軸線O4)與水平支承軸66的中心(第五水平軸線O5)沿著大致鉛垂方向配置。另外,也可以在調整的范圍內與鉛垂方向不同。具體來說,優(yōu)選沿著在相對于鉛垂方向至15度的范圍內傾斜的方向配置。然后,將從轉動軸71的中心(第二水平軸線O2)至第一水平連結軸72的中心(第三水平軸線O3)的長度設定為從第二水平連結軸73的中心(第四水平軸線O4)至水平支承軸66的中心(第五水平軸線O5)的長度以上。
在此,對噴嘴調整機構51的工作進行說明。圖4是表示燃燒器中的噴嘴調整機構的工作的簡要圖,圖5是表示變更燃燒器中的噴嘴調整用桿的長度時的噴嘴調整機構的工作的簡要圖。在對從燃燒噴嘴62的前端部噴射燃料氣體與燃燒用空氣的方向相對于第一水平軸線O1傾斜的角度進行調整時,噴嘴調整用桿65的長度的上限值與下限值存在優(yōu)選的范圍。
如圖4所示,第一實施方式的燃燒器21中,將從轉動軸71的中心(第二水平軸線O2)至第一水平連結軸72的中心(第三水平軸線O3)的長度設為R1,將從第二水平連結軸73的中心(第四水平軸線O4)至水平支承軸66的中心(第五水平軸線O5)的長度(噴嘴調整用桿65的長度)設為R2。此時,即,在圖4中,設定為R1=R2。因此,例如,當將噴嘴調整用桿65以第五水平軸線O5(水平支承軸66)為中心沿圖4的順時針方向轉動角度θ1時,伴隨著噴嘴調整用桿65的轉動而使連結叉64向圖4的紙面右方向移動,將噴嘴調整用拉桿63朝同方向牽引,燃燒噴嘴62以第二水平軸線O2(轉動軸71)為中心沿圖4的順時針方向轉動角度θ2,將噴出角度向延長方向的上方側調整。
此時,由于長度R1=長度R2,因此噴嘴調整用桿65的轉動角度θ1與燃燒噴嘴62的轉動角度θ2成為相同的角度。而且,由于連結叉64彎曲成規(guī)定的彎曲角度,因此能夠防止連結叉64與噴嘴調整用桿65的干涉且抑制進一步的大型化。為了確保燃燒噴嘴62的轉動角度θ2的精度,若確保與噴嘴調整用桿65的轉動角度θ1相同、即形成轉動角度θ2=轉動角度θ1的精度,則能夠將長度R2的上限值設定為長度R1。
另外,接下來,作為噴嘴調整用桿65的長度的下限值,設為長度R3,長度R3為(長度R1)/2。即,如圖5所示,使從轉動軸71的中心(第二水平軸線O2)至第一水平連結軸72的中心(第二水平軸線O3)的長度R1長于從第二水平連結軸73的中心(第四水平軸線O4)至水平支承軸66的中心(第五水平軸線O5)的長度(噴嘴調整用桿65的長度)R3,設定為(長度R1)/2=長度R3。因此,例如,當將噴嘴調整用桿65以第五水平軸線O5(水平支承軸66)為中心沿圖5的順時針方向轉動角度θ3時,伴隨著噴嘴調整用桿65的轉動而使連結叉64向圖5的右方移動,將噴嘴調整用拉桿63朝同方向牽引,使燃燒噴嘴62以第二水平軸線O2(轉動軸71)為中心而沿圖5的順時針方向轉動角度θ2,將噴出角度向鉛垂方向的上方側調整。在此,在圖5中,作為角度θ3取得的最大角度而示出θ3=90度的狀況,此時的角度θ2成為燃燒噴嘴62相對于第一水平軸線O1取得的最大噴射角度的45度。
此時,由于(長度R1)/2=長度R3,為了將燃燒噴嘴62的轉動角度設為與上述相同的θ2,使噴嘴調整用桿65的轉動角度θ3成為比燃燒噴嘴62的轉動角度θ2大的角度,在(長度R1)/2=長度R3的情況下,成為角度θ3=(角度θ2)×2。在這種情況下,由于連結叉64彎曲為規(guī)定的彎曲角度,因此也可以防止連結叉64與噴嘴調整用桿65的干涉。另外,由于轉動角度θ3>轉動角度θ2,由此使噴嘴調整用桿65的轉動角度θ3大于燃燒噴嘴62的轉動角度θ2,因此能夠高精度地調整燃燒噴嘴62的微小角度,并且使轉動角度θ3的調整所需要的動力變小,因此能夠實現(xiàn)氣缸57的小型化??紤]最大地提高燃燒噴嘴62的轉動角度θ2的精度確保,為了相對于噴嘴調整用桿65的轉動角度θ3為最大的90度而使轉動角度θ2獲得45度,能夠將長度R3的下限值設定為(長度R1)/2。因而,本實施方式中的噴嘴調整用桿65的長度優(yōu)選處于((長度R1)/2)~(長度R1)的范圍。
需要說明的是,連結叉64的形狀、噴嘴調整用桿65的長度以及角度不限于上述情況。例如,也可以將第二水平連結軸73的中心(第四水平軸線O4)與水平支承軸66的中心(第五水平軸線O5)沿著相對于鉛垂方向傾斜規(guī)定角度(例如為15度)的角度來配置。換句話說,在將燃燒噴嘴62的噴出角度調整為水平方向時,即使將噴嘴調整用桿65在直至規(guī)定角度(例如為15度以下)的范圍內傾斜配置,也可以將對于燃燒噴嘴62的轉動角度的精度、可動范圍的影響抑制在20%以內。另外,將連結叉64中的第一連桿64a與第二連桿64b彎曲的內側的彎曲角度α設定在130度至140度的范圍,但不限于該彎曲角度α,例如,也可以根據(jù)連結叉64、噴嘴調整用桿65的長度、配置位置等,調整彎曲角度α,以便防止兩者的干涉并且進一步分散噴嘴調整用拉桿63的載重。
而且,在燃燒器21中,燃料氣體(微粉煤與一次空氣)在燃燒器主體61以及燃燒噴嘴62的燃料氣體通路P1中流動,并從燃燒噴嘴62的前端的開口部向爐膛11(參照圖6)內噴出。燃燒用空氣從風箱36起在燃燒噴嘴62的燃燒用空氣通路P2中流動,從燃燒噴嘴62的前端的開口部向燃料氣體的周圍外側噴出。此時,燃料氣體著火并燃燒而成為燃燒氣體,向該燃料氣體的外周噴出燃燒用空氣,由此促進燃料氣體的燃燒。
這樣,在第一實施方式的燃燒器中,具備:呈筒形狀的燃燒器主體61;燃燒噴嘴62,其通過轉動軸71而與燃燒器主體61的一端部連結為朝鉛垂方向轉動自如;噴嘴調整用拉桿63,其一端部與燃燒噴嘴62中的比轉動軸71靠上側部連結;連結叉64,其一端部與噴嘴調整用拉桿63的另一端部連結;噴嘴調整用桿65,其上端部與連結叉64的另一端部連結而另一端部被風箱36支承為轉動自如;以及驅動桿67,其經(jīng)由水平支承軸66而能夠使噴嘴調整用桿65轉動,連結叉64配置為,具有彎曲部而所述彎曲部朝向鉛垂下方側(第一水平軸線O1側)。
因此,當操作驅動桿67時,經(jīng)由水平支承軸66使噴嘴調整用桿65轉動,并經(jīng)由連結叉64使噴嘴調整用拉桿63沿長邊方向移動,由此使燃燒噴嘴62相對于燃燒器主體61以轉動軸71為中心朝鉛垂方向轉動,其角度被調整。此時,通過將連結噴嘴調整用拉桿63與噴嘴調整用桿65的連結叉64中的彎曲部配置為朝向鉛垂下方側,由此即便噴嘴調整用桿65轉動而使連結叉64向鉛垂下方側移動,由于連結叉64移動至相對于噴嘴調整用桿65退避的位置,因此連結叉64不會與噴嘴調整用桿65干涉。其結果是,無需增長噴嘴調整用桿65就能夠抑制裝置的大型化,并且能夠提高噴嘴角度的調整精度。
在第一實施方式的燃燒器中,噴嘴調整用拉桿63的一端部通過第一水平連結軸72與燃燒噴嘴62連結,噴嘴調整用拉桿63的另一端部與連結叉64的一端部連結為一體,連結叉64的另一端部與噴嘴調整用桿65的鉛垂上部通過第二水平連結軸73來連結,噴嘴調整用桿65的鉛垂下端部與驅動桿67的一端部通過水平支承軸66相對于風箱36成為一體,被支承為轉動自如,燃燒噴嘴62的從轉動軸71的中心至第一水平連結軸72的中心的長度R1與噴嘴調整用桿65的從第二水平連結軸73的中心至水平支承軸66的中心的長度R2被設定為相同的長度,或者將長度R2設定為長度R1以下。因此,在長度R2與長度R1為相同長度時,噴嘴調整用桿65的轉動角度θ1與燃燒噴嘴62的轉動角度θ2成為相同的角度,燃燒噴嘴62的角度被調整噴嘴調整用桿65所轉動的角度,作業(yè)者能夠容易調整噴嘴角度。
當長度R2變得短于長度R1時,噴嘴調整用桿65的轉動角度θ1成為大于燃燒噴嘴62的轉動角度θ2的角度,作業(yè)者能夠容易進行噴嘴角度的微調。另外,由于噴嘴調整用桿65中的長度R2增長至成為與燃燒噴嘴62中的長度R1相同的長度,因此連結叉64不會與噴嘴調整用桿65干涉,并且能夠抑制進一步的大型化。
在第一實施方式的燃燒器中,將燃燒噴嘴62的最大旋轉角設為45度,將噴嘴調整用桿65的從第二水平連結軸73的中心至水平支承軸66的中心的長度R3設定為比從轉動軸71的中心至第一水平連結軸72的中心的長度R1短,長度R3能夠縮短至((長度R1)/2)。因此,噴嘴調整用桿65的轉動角度θ3成為大于燃燒噴嘴62的轉動角度θ2的角度,作業(yè)者能夠高精度地容易進行噴嘴角度的微調。噴嘴調整用桿65的長度R3縮短至(長度R1/2),將連結叉64的彎曲部的內側配置為朝向鉛垂下方側而不會與噴嘴調整用桿65干涉,因此能夠實現(xiàn)裝置的小型化。
在第一實施方式的燃燒器中,在為了使燃燒噴嘴62的噴出角度朝向水平方向而將轉動軸71的中心與第一水平連結軸72的中心沿著鉛垂方向配置時,將第二水平連結軸73的中心與水平支承軸66的中心沿著鉛垂方向或從鉛垂方向傾斜15度以內進行配置。因此,燃燒噴嘴62與噴嘴調整用桿65的安裝角度成為相同的角度,通過將噴嘴調整用桿65的轉動量確保得較大,能夠增大燃燒噴嘴62的角度調整量。另外,通過將燃燒噴嘴62的從轉動軸71的中心至第一水平連結軸72的中心的長度R1、與噴嘴調整用桿65的從第二水平連結軸73的中心至水平支承軸66的中心的長度R2增長至相同的長度,從而減少噴嘴調整用桿65的轉動時的連結叉64的移動量,由此能夠進一步抑制連結叉64與噴嘴調整用桿65的干涉,并且能夠容易進行組裝時的對位,能夠提高組裝性。
在第一實施方式的燃燒器中,連結叉64具有與噴嘴調整用拉桿63呈直線狀連結的第一連桿64a、以及從第一連桿64a的端部向鉛垂下方側(包括第一水平軸線O1的水平面?zhèn)?彎曲規(guī)定角度并形成分叉部64c的第二連桿64b,在第二連桿64b的分叉部64c之間配置噴嘴調整用桿65的一端部并經(jīng)由第二水平連結軸73來連結。因而,將連結叉64與噴嘴調整用桿65的連結部以在第二連桿64b的分叉部64c之間夾持有噴嘴調整用桿65的一端部的狀態(tài)連結,該連結叉64與噴嘴調整用桿65的連結部的剛性提升,能夠提高耐久性。
在這種情況下,期望將連結叉64的第一連桿64a與第二連桿64b的彎曲角度設定在130度至140度的范圍。當?shù)谝贿B桿64a與第二連桿64b的彎曲角度小于130度時,噴嘴調整用拉桿63的重量作用于連結叉64的彎曲部,在噴嘴調整用拉桿63中產(chǎn)生彎曲力矩而使連結叉64的耐久性變得不足,使連結叉64大型化。另一方面,當?shù)谝贿B桿64a與第二連桿64b的彎曲角度大于140度時,連結叉64與以往同樣地成為接近直線形狀的形狀,在噴嘴調整用桿65的轉動時,連結叉64變得更接近水平支承軸66側,從而難以抑制連結叉64與水平支承軸66的干涉。
另外,在第一實施方式的鍋爐中,設有呈中空形狀沿著鉛垂方向設置的爐膛11、配置于爐膛11的多個燃燒器21、22、23、24、25、配置于爐膛11的上部的煙道13、以及配置于煙道13的過熱器41、42、43、再熱器44、45及節(jié)煤器46、47。因而,在燃燒器21、22、23、24、25中,配置為連結叉64中的所述彎曲部朝向鉛垂下方側,由此,即便噴嘴調整用桿65轉動而使連結叉64朝鉛垂方向下方移動,連結叉64也不會與水平支承軸66干涉。其結果是,能夠抑制裝置的大型化,并且能夠提高噴嘴角度的調整精度。
[第二實施方式]
圖9是第二實施方式的燃燒器的側視圖。需要說明的是,對于具有與上述實施方式相同的功能的構件,標注相同的附圖標記并省略詳細的說明。
在第二實施方式中,如圖9所示,燃燒器21A具備燃燒器主體61、燃燒噴嘴62、噴嘴調整用拉桿81、連結叉64、噴嘴調整用桿65、水平支承軸66以及驅動桿67。在此,噴嘴調整機構51A由噴嘴調整用拉桿81、連結叉64、噴嘴調整用桿65、水平支承軸66以及驅動桿67構成。需要說明的是,燃燒器主體61、燃燒噴嘴62、連結叉64、噴嘴調整用桿65、水平支承軸66以及驅動桿67與所述第一實施方式相同,因此省略說明。
噴嘴調整用拉桿81沿著第一水平軸線O1方向配置,前端部通過第一水平連結軸72而與燃燒噴嘴62連結為轉動自如,后端部與連結叉64連結為一體。該噴嘴調整用拉桿81由第一拉桿82與第二拉桿83構成,在第一拉桿82與第二拉桿83之間設有自如調整噴嘴調整用拉桿81的全長的拉線螺柱84。
第一拉桿82的前端部與燃燒噴嘴62連結,在后端部形成有第一螺紋部82a。第二拉桿83在前端部形成第二螺紋部83a,后端部與連結叉64連結。該第一螺紋部82a與第二螺紋部83a沿相反方向形成螺旋,拉線螺柱84的一端部與第一螺紋部82a螺合,另一端部與第二螺紋部83a螺合。因此,當轉動拉線螺柱84時,第一拉桿82與第二拉桿83相互接近遠離,能夠調整噴嘴調整用拉桿81的全長。
另外,工作拉桿85連結各噴嘴調整機構51、52、53、54、55,供各驅動桿67的另一端部連結為轉動自如。工作拉桿85被分割為與該各噴嘴調整機構51、52、53、54、55對應的分割拉桿86、87…,在各分割拉桿86、87…之間設有自如調整工作拉桿85的全長的拉線螺柱88。在本實施方式中,分割拉桿86在長邊方向的氣缸57側的端部形成螺紋部86a,分割拉桿87在端部形成螺紋部87a,拉線螺柱88的各端部與各螺紋部86a、87a螺合。因此,當轉動拉線螺柱88時,分割拉桿86與分割拉桿87相互接近遠離,能夠調整鄰接的各噴嘴調整機構51、52、53、54、55中的各驅動桿67間的距離。
因此,能夠通過拉線螺柱84、88單獨地調整各噴嘴調整機構51、52、53、54、55的燃燒噴嘴62的角度。需要說明的是,在這種情況下,也可以僅設有拉線螺柱84或者僅設有拉線螺柱88。
這樣,在第二實施方式的燃燒器中,噴嘴調整用拉桿81設有自如調整全長的拉線螺柱84。因此,能夠通過拉線螺柱84來調整噴嘴調整用拉桿81的全長,能夠進行燃燒噴嘴62的角度的微調。另外,通過使噴嘴調整用桿65的移動量減少,實質上噴嘴調整用桿65的移動速度降低,實際作用于拉線螺柱84與噴嘴調整用拉桿81的螺紋部82a、83a的加速度減小,能夠降低作用于拉線螺柱84與噴嘴調整用拉桿81的螺紋部82a、83a的應力而防止破損。
由此,在將燃燒噴嘴62的噴出角度調整為水平方向時,容易調整為使轉動軸71的中心與第一水平連結軸72的中心沿著大致鉛垂方向配置、并且使第二水平連結軸73的中心與水平支承軸66的中心沿著大致鉛垂方向配置。因此,燃燒噴嘴62與噴嘴調整用桿65的安裝角度成為同樣的角度,將噴嘴調整用桿65的轉動量確保得較大,由此能夠增大燃燒噴嘴62的角度調整量。
需要說明的是,噴嘴調整用拉桿63、81配置在比燃燒器主體61的第一水平軸線O1靠上方側的位置,但也可以將噴嘴調整用拉桿63、81配置在比燃燒器主體61的第一水平軸線O1靠鉛垂方向下方側的位置。
另外,在上述的實施方式中,將本實用新型的鍋爐設為燒煤鍋爐,但也可以是作為固體燃料(固態(tài)燃料)而使用生物質、石油焦炭、石油殘渣等的鍋爐。另外,作為燃料而不限于固體燃料,也能夠適用于使用重油等的燒油鍋爐。另外,也能夠適用于這些燃料的混合焚燒。