本實用新型涉及一種應(yīng)用于鍋爐的燃燒器,其中,該鍋爐用于生成蒸汽,以便供發(fā)電用或者工廠用等。
背景技術(shù):
例如,現(xiàn)有的微粉煤燃燒鍋爐具有呈中空形狀而沿鉛垂方向設(shè)置的爐膛,在該爐膛壁沿著周向配設(shè)多個燃燒器,并且沿上下方向配置在多級范圍內(nèi)。該燃燒器被供給煤粉碎而成的微粉煤(燃料)與1次空氣(空氣)的混合氣、并且被供給高溫的燃燒器用空氣(Coal2次空氣),將該混合氣與燃燒器用空氣向爐膛內(nèi)吹入而形成火焰,在該爐膛內(nèi)能夠進(jìn)行燃燒。而且,該爐膛在上部連結(jié)煙道,在該煙道設(shè)置用于回收廢氣的熱量的過熱器、再熱器、節(jié)煤器等,在由爐膛內(nèi)的燃燒產(chǎn)生的廢氣與水之間進(jìn)行熱交換,能夠生成蒸汽。
在此,微粉煤燃燒鍋爐的燃燒器的燃料為固體,因此在供燃料流通的區(qū)域中配置的構(gòu)件與燃料接觸。因此,燃料的通路等有可能產(chǎn)生磨損。與之相對地,在專利文獻(xiàn)1中記載有如下內(nèi)容:由高鉻鋼形成在通路、內(nèi)部配置的整流板,并且由陶瓷或金屬陶瓷等硬質(zhì)材料進(jìn)行鍍覆。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-265354號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型用于解決上述的課題,其目的在于,提供一種能夠提高耐久性的燃燒器。
用于達(dá)成上述目的的本實用新型的燃燒器的特征在于,具備:燃料噴嘴,其能夠吹入混合固體燃料與空氣而成的燃料氣體,并與供給燃料的燃料供給管連接;燃燒器用空氣噴嘴,其能夠從該燃料噴嘴的外側(cè)吹入空氣;以及至少一個保焰器,其設(shè)于所述燃料噴嘴的前端附近的軸心側(cè),所述燃料噴嘴在內(nèi)周面的整面上配置有耐磨損構(gòu)件。
燃燒器通過在燃料噴嘴的整面配置耐磨損構(gòu)件,能夠保護(hù)包括容易被固體燃料磨損的部分在內(nèi)的燃料噴嘴的整面,能夠提高耐久性。另外,通過在燃料噴嘴的整面配置耐磨損構(gòu)件,能夠提高燃料的運動不穩(wěn)定的區(qū)域的耐磨損性,能夠防止因燃料的運動而使一部分磨損,能夠提高耐久性。然后,通過提高耐久性,能夠使維護(hù)的頻率降低。
優(yōu)選的是,所述保焰器配置在所述燃料噴嘴的前端附近,且具有隨著朝向所述燃料噴嘴的前端而寬度變寬的形狀,所述保焰器在寬度變寬的面上配置有耐磨損構(gòu)件。通過在保焰器上也配置耐磨損構(gòu)件而能夠提高耐久性。
另外,優(yōu)選的是,所述燃燒器具有在所述保焰器的所述燃料氣體的流動方向的下游側(cè)的延長線上配置的板形狀的整流板,所述整流板在沿著所述燃料氣體的流動方向的面的整個范圍內(nèi)配置有耐磨損構(gòu)件。通過在整流板上也配置耐磨損構(gòu)件而能夠提高耐久性。
另外,優(yōu)選的是,所述整流板在所述燃料氣體的流動方向上與所述保焰器分離。通過將保焰器與整流板設(shè)為分離結(jié)構(gòu),能夠獨立地更換各個元件。由此能夠簡化維護(hù)。
另外,優(yōu)選的是,所述保焰器配置為,沿著水平方向平行且在鉛垂方向上具有規(guī)定間隙的兩個第一保焰構(gòu)件、與沿著鉛垂方向平行且在水平方向上具有規(guī)定間隙的兩個第二保焰構(gòu)件交叉。由此,能夠恰當(dāng)形成火焰。
另外,優(yōu)選的是,所述耐磨損構(gòu)件為向金屬埋入陶瓷而成的復(fù)合材料、陶瓷、高鉻鋼中的任一者。
另外,優(yōu)選的是,所述保焰器的剖面形狀為三角形或四邊形。
另外,優(yōu)選的是,所述保焰器的在所述燃燒氣體的流動方向的下游側(cè)的端部為與所述燃料噴嘴的下游側(cè)的端部重疊的位置。
實用新型效果
根據(jù)本實用新型,通過在燃料噴嘴的整面配置耐磨損構(gòu)件,能夠保護(hù)包括由固體燃料容易磨損的部分在內(nèi)的燃料噴嘴的整面,能夠提高耐久性。
附圖說明
圖1是表示本實施方式的燃燒器所應(yīng)用的微粉煤燃燒鍋爐的簡要結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示本實施方式的微粉煤燃燒鍋爐中的燃燒器的俯視圖。
圖3是表示本實施方式的燃燒器的主視圖。
圖4是表示本實施方式的燃燒器的A-A線剖視圖。
圖5是表示本實施方式的燃燒器的B-B線剖視圖。
圖6是表示保焰構(gòu)件以及整流板的簡要結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖7是表示燃料噴嘴的簡要結(jié)構(gòu)的示意圖。
附圖標(biāo)記說明:
10 微粉煤燃燒鍋爐;
11 爐膛;
21、22、23、24、25 燃燒器;
51 燃料噴嘴;
52 燃燒器用空氣噴嘴;
53 2次空氣噴嘴;
54 保焰器;
55 整流板;
61、62、63、64、65、66 保焰構(gòu)件;
80 傾斜部;
82 管路部。
具體實施方式
以下,參照附圖對本實用新型的燃燒器的優(yōu)選實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是,并非利用該實施方式來限定本實用新型,并且在具有多個實施方式的情況下,也包括組合各實施方式來構(gòu)成的情況。
圖1是表示本實施方式的燃燒器所應(yīng)用的微粉煤燃燒鍋爐的簡要結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示本實施方式的微粉煤燃燒鍋爐中的燃燒器的俯視圖。圖3是表示本實施方式的燃燒器的主視圖。圖4是表示本實施方式的燃燒器的A-A線剖視圖。圖5是表示本實施方式的燃燒器的B-B線剖視圖。圖6是表示保焰構(gòu)件以及整流板的簡要結(jié)構(gòu)的示意圖。圖7是表示燃料噴嘴的簡要結(jié)構(gòu)的示意圖。
本實施方式的燃燒器所應(yīng)用的微粉煤燃燒鍋爐是將粉碎煤而成的微粉煤用作固體燃料而利用燃燒器使該微粉煤燃燒并能夠回收由該燃燒產(chǎn)生的熱量的鍋爐。
在本實施方式中,如圖1所示,微粉煤燃燒鍋爐10是常規(guī)鍋爐,具有爐膛11、燃燒裝置12與煙道13。爐膛11呈四方筒的中空形狀且沿著鉛垂方向設(shè)置,在構(gòu)成該爐膛11的爐膛壁的下部設(shè)置燃燒裝置12。
燃燒裝置12具有在爐膛壁上裝配的多個燃燒器21、22、23、24、25。在本實施方式中,關(guān)于該燃燒器21、22、23、24、25,將沿著周向以均等間隔配設(shè)四個的情況設(shè)為一組,沿著鉛垂方向配置五組,換句話說,配置為五級。
而且,各燃燒器21、22、23、24、25經(jīng)由微粉煤供給管26、27、28、29、30而與微粉煤機(研磨機)31、32、33、34、35連結(jié)。該微粉煤機31、32、33、34、35雖未圖示,但構(gòu)成為,在殼體內(nèi)具有沿著鉛垂方向的旋轉(zhuǎn)軸心而將粉碎臺支承為能夠驅(qū)動旋轉(zhuǎn),多個粉碎輥在該粉碎臺的上方與該粉碎臺對置而與粉碎臺的旋轉(zhuǎn)聯(lián)動地被支承為能夠旋轉(zhuǎn)。因此,若將煤投入多個粉碎輥與粉碎臺之間,則將其粉碎至在此規(guī)定的大小,將由搬運空氣(空氣)分級后的微粉煤從微粉煤供給管26、27、28、29、30向燃燒器21、22、23、24、25供給。
另外,爐膛11在各燃燒器21、22、23、24、25的裝配位置設(shè)有風(fēng)箱36,該風(fēng)箱36連結(jié)空氣管道37的一端部,該空氣管道37的另一端部裝配有鼓風(fēng)機38。另外,爐膛11在比各燃燒器21、22、23、24、25的裝配位置靠上方的位置設(shè)置附加空氣噴嘴39,在該附加空氣噴嘴39上連結(jié)有從空氣管道37分支出的分支空氣管道40的端部。因此,能夠?qū)⒂晒娘L(fēng)機38送出的燃燒用空氣(燃燒器用空氣(燃料氣體燃燒用空氣)、2次空氣)從空氣管道37向風(fēng)箱36供給,從該風(fēng)箱36向各燃燒器21、22、23、24、25供給,并且能夠?qū)⒂晒娘L(fēng)機38送出的燃燒用空氣(追加空氣)從分支空氣管道40向附加空氣噴嘴39供給。
因此,利用燃燒裝置12,各燃燒器21、22、23、24、25能夠?qū)⑽⒎勖号c空氣混合而成的微粉燃料混合氣(燃料氣體)向爐膛11內(nèi)吹入,并且將燃燒器用空氣、2次空氣向爐膛11內(nèi)吹入,利用未圖示的點火炬對微粉燃料混合氣進(jìn)行點火,由此能夠形成火焰。
需要說明的是,通常,在鍋爐的起動時,各燃燒器21、22、23、24、25將油燃料向爐膛11內(nèi)噴射而形成火焰?;蛘?,在利用起動用的油燃燒器形成火焰之后,在通常運轉(zhuǎn)時從該油燃燒器供給燃燒器用空氣。
爐膛11的上部連結(jié)煙道13,在該煙道13中設(shè)有作為對流導(dǎo)熱部而用于回收廢氣的熱量的過熱器(super heater)41、42、再熱器43、44、節(jié)煤器(節(jié)能器)45、46、47,在由爐膛11中的燃燒產(chǎn)生的廢氣與水之間進(jìn)行熱交換。
煙道13的下游側(cè)連結(jié)有供進(jìn)行熱交換后的廢氣排出的廢氣管48。該廢氣管48在與空氣管道37之間設(shè)置空氣加熱器49,在流通于空氣管道37的空氣與流通于廢氣管48的廢氣之間進(jìn)行熱交換,能夠使向燃燒器21、22、23、24、25供給的燃燒用空氣升溫。
需要說明的是,雖未圖示,廢氣管48設(shè)有脫硝裝置、電集塵器、誘導(dǎo)風(fēng)機、脫硫裝置,在下游端部設(shè)置煙囪。
因此,當(dāng)微粉煤機31、32、33、34、35驅(qū)動時,將生成的微粉煤與搬運用空氣一并穿過微粉煤供給管26、27、28、29、30向燃燒器21、22、23、24、25供給。另外,將加熱后的燃燒用空氣從空氣管道37經(jīng)由風(fēng)箱36向各燃燒器21、22、23、24、25供給,并且從分支空氣管道40向附加空氣噴嘴39供給。于是,燃燒器21、22、23、24、25將微粉煤與搬運用空氣混合而成的微粉燃料混合氣向爐膛11吹入并且將燃燒用空氣向爐膛11吹入,此時進(jìn)行起火而能夠形成火焰。另外,附加空氣噴嘴39能夠?qū)⒆芳涌諝庀驙t膛11吹入,進(jìn)行燃燒控制。在該爐膛11中,當(dāng)微粉燃料混合氣與燃燒用空氣燃燒而產(chǎn)生火焰并在該爐膛11內(nèi)的下部產(chǎn)生火焰時,燃燒氣體(廢氣)在該爐膛11內(nèi)上升,并向煙道13排出。
即,燃燒器21、22、23、24、25將微粉煤混合氣與燃燒用空氣(燃燒器用空氣/2次空氣)向爐膛11中的燃燒區(qū)域吹入,此時進(jìn)行起火,由此在燃燒區(qū)域形成火焰回轉(zhuǎn)流。然后,該火焰回轉(zhuǎn)流一邊回轉(zhuǎn)一邊上升而達(dá)到還原區(qū)域。附加空氣噴嘴39將追加空氣向爐膛11中的還原區(qū)域的上方吹入。在該爐膛11中,通過將空氣的供給量設(shè)定為相對于微粉煤的供給量而小于理論空氣量,內(nèi)部被保持為還原環(huán)境。而且,由微粉煤的燃燒而產(chǎn)生的NOX在爐膛11內(nèi)被還原,之后,通過供給追加空氣(附加空氣)而結(jié)束微粉煤的氧化燃燒,由微粉煤的燃燒產(chǎn)生的NOX的產(chǎn)生量減少。
此時,從未圖示的供水泵供給的水在由節(jié)煤器45、46、47預(yù)熱之后,向未圖示的蒸汽鼓供給,在向爐膛壁的各水管(未圖示)供給的期間被加熱而成為飽和蒸汽,向未圖示的蒸汽鼓送入。進(jìn)而,將未圖示的蒸汽鼓的飽和蒸汽向過熱器41、42導(dǎo)入,由燃燒氣體進(jìn)行過熱。由過熱器41、42生成的過熱蒸汽向未圖示的發(fā)電設(shè)備(例如為渦輪等)供給。另外,在渦輪處的膨脹過程的中途取出的蒸汽向再熱器43、44導(dǎo)入,再次進(jìn)行過熱而返回渦輪。需要說明的是,將爐膛11作為鼓型(蒸汽鼓)進(jìn)行了說明,但不限定于該結(jié)構(gòu)。
之后,通過煙道13的節(jié)煤器45、46、47后的廢氣在廢氣管48處借助未圖示的脫硝裝置由催化劑除去NOX等有害物質(zhì),由電集塵器除去顆粒狀物質(zhì),利用脫硫裝置除去硫成分,之后,從煙囪向大氣中排出。
在此,對燃燒裝置12進(jìn)行了詳細(xì)說明,構(gòu)成該燃燒裝置12的各燃燒器21、22、23、24、25形成幾乎相同的結(jié)構(gòu),因此僅對位于最上級的燃燒器21進(jìn)行說明。
如圖2所示,燃燒器21由在爐膛11中的四個壁面上設(shè)置的燃燒器21a、21b、21c、21d構(gòu)成。各燃燒器21a、21b、21c、21d連結(jié)從微粉煤供給管26分支出的各支管26a、26b、26c、26d,并且連結(jié)從空氣管道37分支出的各支管37a、37b、37c、37d。
因此,位于爐膛11的各壁面的各燃燒器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燃料混合氣,并且向該微粉燃料混合氣的外側(cè)吹入燃燒用空氣。然后,通過使來自各燃燒器21a、21b、21c、21d的微粉燃料混合氣起火,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的上方觀察(在圖2中)沿逆時針方向回轉(zhuǎn)的火焰回轉(zhuǎn)流。
這樣構(gòu)成的燃燒器21(21a、21b、21c、21d)中,如圖3、圖4以及圖5所示,從中心側(cè)起設(shè)有燃料噴嘴51、燃燒器用空氣噴嘴52、2次空氣噴嘴53,并且設(shè)有保焰器54以及整流器55。燃料噴嘴51能夠吹入微粉煤(固體燃料)與搬運用空氣(空氣、1次空氣)混合而成的燃料氣體(微粉燃料混合氣、空氣)。燃料噴嘴51的爐膛11的外側(cè)的端部從風(fēng)箱36突出,與微粉煤供給管26、27、28、29、30連接。燃燒器用空氣噴嘴(燃燒用空氣噴嘴)52配置在燃料噴嘴51的外側(cè),能夠向從燃料噴嘴51噴射出的燃料氣體的外周側(cè)吹入燃燒用空氣(燃燒器用空氣、燃料氣體燃燒用空氣、Coal2次空氣)。2次空氣噴嘴53配置在成為燃燒器用空氣噴嘴52的外側(cè)且是燃燒器用空氣噴嘴52的鉛垂方向上側(cè)的位置、以及燃燒器用空氣噴嘴52的外側(cè)且是成為燃燒器用空氣噴嘴52的鉛垂方向下側(cè)的位置。在這種情況下,鉛垂方向也包含相對于鉛垂方向僅偏移微小角度的方向。2次空氣噴嘴53沒有配置在燃燒器用空氣噴嘴52的外側(cè)且是在水平方向上鄰接的位置。2次空氣噴嘴53能夠向從燃燒器用空氣噴嘴52噴射出的燃燒器用空氣的外周側(cè)吹入2次空氣(AUX)。另外,2次空氣噴嘴53也可以配置在燃燒器用空氣噴嘴52的外側(cè)且是在水平方向上鄰接的位置。另外,2次空氣噴嘴53也可以配置在燃燒器用空氣噴嘴52的外側(cè)且是在水平方向上鄰接的位置,而沒有配置于在鉛垂方向上鄰接的位置。2次空氣噴嘴53也可以設(shè)置在燃燒器用空氣噴嘴52的外側(cè)的整周上。2次空氣噴嘴53也能夠通過設(shè)置阻尼開度調(diào)整機構(gòu)等而調(diào)整2次空氣的噴出量。
燃燒器21具有燃料噴嘴51、燃燒器用空氣噴嘴52、傾斜部80、以及以滑動自如的狀態(tài)與傾斜部80連接的管路部82。傾斜部80是燃燒器21的燃料噴嘴51與燃燒器用空氣噴嘴52的前端,以在相對于管路部82設(shè)定的方向上能夠移動的狀態(tài)被支承。傾斜部80能夠移動的方向沒有特別限定,能夠沿爐膛11的軸向(鉛垂方向)移動,也能夠沿爐膛11的截面方向(水平方向)移動。燃燒器21通過調(diào)整傾斜部80的朝向,調(diào)整吹入微粉煤與搬運用空氣混合而成的微粉燃料混合氣的方向。另外,傾斜部80具有包含相對于管路部82移動的支點的基部84與基部84的前端側(cè)、換句話說成為爐內(nèi)側(cè)的端部的前端部86。前端部86借助螺釘?shù)染o固夾具固定于基部84。需要說明的是,前端部86也可以通過焊接來固定。
管路部82與傾斜部80連接,形成與燃料噴嘴51、燃燒器用空氣噴嘴52、以及2次空氣噴嘴53分別對應(yīng)的管路,向傾斜部80的各部分供給微粉煤與空氣混合而成的燃料氣體、燃燒器用空氣。管路部82成為長條的管狀結(jié)構(gòu)。燃燒器21也可以在2次空氣噴嘴53處也設(shè)置傾斜部,使得燃料噴嘴51與燃燒器用空氣噴嘴52能夠一體地相對于管路部移動。另外,燃燒器21也可以設(shè)為不移動2次空氣噴嘴53的結(jié)構(gòu)。另外,在本實施方式中,設(shè)置了傾斜部80,但也可以設(shè)為噴射燃料氣體、燃燒器用空氣的前端部固定且相對于管路部82不移動的結(jié)構(gòu)。
燃料噴嘴51的前端側(cè)的部分、換句話說與傾斜部80對應(yīng)的部分是直管,與吹入微粉燃料混合氣的方向正交的截面(開口)的面積(開口面積)成為恒定。燃燒器用空氣噴嘴52的前端側(cè)的部分、換句話說與傾斜部80對應(yīng)的部分成為隨著朝向前端而縮徑的形狀,與吹入微粉燃料混合氣的方向正交的截面(開口)的面積隨著朝向前端而變小。換句話說,燃燒器用空氣噴嘴52成為隨著朝向前端而由外側(cè)的面圍成的面的面積相對于燃料氣體的流動方向上游端部變小的形狀。2次空氣噴嘴53的前端側(cè)的部分、換句話說與傾斜部80對應(yīng)的部分成為隨著朝向前端而縮徑的形狀,與吹入微粉燃料混合氣的方向正交的截面(開口)的面積隨著朝向前端而變小。
需要說明的是,燃料噴嘴51、燃燒器用空氣噴嘴52的開口的形狀不限于正方形,也可以是矩形,在這種情況下,也可以設(shè)為角部帶有曲率的形狀。通過設(shè)為角部帶有曲率的管狀結(jié)構(gòu),能夠提高噴嘴的強度。進(jìn)一步,也可以設(shè)為圓筒。
保焰器54配置在燃料噴嘴51內(nèi)且是燃料氣體的吹入方向的下游側(cè),并且配置在軸中心側(cè),作為燃料氣體的起火用以及保焰用而發(fā)揮功能。保焰器54固定于傾斜部80的前端部86。該保焰器54成為以使沿著水平方向的第一保焰構(gòu)件61、62與沿著鉛垂方向(上下方向)的第二保焰構(gòu)件63、64、65、66呈十字形狀的方式配置的、所謂的雙十字分隔(Double-cross split)結(jié)構(gòu)。各第一保焰構(gòu)件61、62以及第二保焰構(gòu)件63、64、65、66成為隨著朝向燃料氣體的流動方向的下游側(cè)而寬度變寬的擴寬形狀。本實施方式的第一保焰構(gòu)件61、62以及第二保焰構(gòu)件63、64、65、66的截面成為等腰三角形,朝向燃料氣體的流動方向的下游側(cè)而寬度變寬,前端成為與該燃料氣體的流動方向正交的平面。
整流器55配置在燃料噴嘴51內(nèi)且在燃料氣體流動方向上比保焰器54靠上游側(cè)的位置。另外,整流器55固定于傾斜部80的基部84。整流部55配置為在燃料氣體流動方向上與保焰器54分離。整流器55對在燃料噴嘴51內(nèi)流動的燃料氣體的流進(jìn)行整流。整流器55具有沿著水平方向的第一整流板71、72和沿著鉛垂方向(上下方向)的第二整流板73、74、75、76。
第一整流板71、72與第二整流板73、74、75、76成為基本上厚度恒定的板形狀。第一整流板71、72與第二整流板73、74、75、76配置為呈十字形狀。第一整流板71在燃料氣體的流動方向上配置在與第一保焰構(gòu)件61的延長線重疊的位置。同樣,第一整流板72在燃料氣體的流動方向上配置在與第一保焰構(gòu)件62的延長線重疊的位置。同樣,第二整流板73在燃料氣體的流動方向上配置在與第二保焰構(gòu)件63的延長線重疊的位置。同樣,第二整流板74在燃料氣體的流動方向上配置在與第二保焰構(gòu)件64的延長線重疊的位置。同樣,第二整流板75在燃料氣體的流動方向上配置在與第二保焰構(gòu)件65的延長線重疊的位置。同樣,第二整流板76在燃料氣體的流動方向上配置在與第二保焰構(gòu)件66的延長線重疊的位置。
接下來,在圖4以及圖5之外,使用圖6以及圖7來說明保焰器54、整流器55以及燃料噴嘴51的結(jié)構(gòu)。在圖6中,對保焰器54以及整流器55中的、第一保焰構(gòu)件61與第一整流板71進(jìn)行說明,但其它的保焰構(gòu)件、整流板也采用相同的結(jié)構(gòu)。如圖6所示,第一保焰構(gòu)件61與第一整流板71在表面配置有耐磨損構(gòu)件。第一保焰構(gòu)件61具有母材92與在母材92的表面上配置的耐磨損構(gòu)件94。母材92呈等腰三角形形狀,具有擴寬的面即等腰三角形的對稱邊(面)93。耐磨損構(gòu)件94配置在邊93的整個范圍。第一整流板71具有母材102、以及配置在母材102的表面的耐磨損構(gòu)件104。母材102為板構(gòu)件,燃料氣體的流動方向的上游側(cè)的端部105成為向上游側(cè)凸起的三角形形狀。換句話說,端部105具有隨著朝向上游側(cè)而寬度變狹的形狀。耐磨損構(gòu)件104配置在母材102的沿著廢氣流動方向的面103、換句話說面積最大的面的整個范圍。另外,耐磨損構(gòu)件104配置在端部105的整個范圍。
接著,燃料噴嘴51在供燃料氣體通過的內(nèi)周面的整面上配置有耐磨損構(gòu)件106。具體來說,燃料噴嘴51從與微粉煤供給管26連接的燃料氣體的流動方向上游側(cè)的端部至設(shè)有保焰器54的燃料氣體的流動方向下游側(cè)的端部為止在整面上配置有耐磨損構(gòu)件106。
母材92、102例如能夠由SUS等以鐵為主要成分的金屬形成。耐磨損構(gòu)件94、104、106是耐磨損性比母材92、102高的材料,能夠使用陶瓷、高鉻鋼、向金屬埋入陶瓷而成的復(fù)合材料等。在將耐磨損構(gòu)件94、104、106例如設(shè)為陶瓷的情況下,通過向母材92、102的表面粘貼并固定陶瓷的板材,能夠?qū)⑵渑渲糜谀覆?2、102的表面。另外,在將耐磨損構(gòu)件94、104例如設(shè)為高鉻鋼的情況下,通過利用電沉積或者焊接向母材92、102固定板狀的高鉻鋼,能夠?qū)⑵渑渲糜谀覆?2、102的表面。
燃料噴嘴51以及燃燒器用空氣噴嘴52具有長條的管狀結(jié)構(gòu),燃料噴嘴51是矩形的開口部,燃燒器用空氣噴嘴52是矩形環(huán)狀的開口部。因而,燃料噴嘴51與燃燒器用空氣噴嘴52成為雙重管結(jié)構(gòu)。在燃料噴嘴51以及燃燒器用空氣噴嘴52的鉛垂方向的上側(cè)與下側(cè)配置有2次空氣噴嘴53。其結(jié)果是,在燃料噴嘴51的開口部51a的外側(cè)配設(shè)燃燒器用空氣噴嘴52,在該燃燒器用空氣噴嘴52的外側(cè)配設(shè)2次空氣噴嘴53。
這些噴嘴51、52、53配置為開口部51a在同一面上對齊。另外,保焰器54被燃料噴嘴51的內(nèi)壁面支承,或者從燃料氣體流動的流路的上游側(cè)被未圖示的板材支承。另外,燃料噴嘴51在內(nèi)部配置有作為該保焰器54的第一保焰構(gòu)件61、62、第二保焰構(gòu)件63、64、65、66以及作為整流器55的第一整流板71、72、第二整流板73、74、75、76,由此將燃料氣體的流路分割成15個。然后,保焰器54成為隨著朝向前端部而寬度變寬的擴寬形狀,前端面與開口部51a在同一面上對齊。另外,整流器55呈板形狀,在沿著傾斜部80的朝向上延伸。
因此,在該燃燒器21中,將微粉煤與空氣混合而成的燃料氣體從燃料噴嘴51向爐內(nèi)吹入,并且在其外側(cè)將燃燒器用空氣從燃燒器用空氣噴嘴52向爐內(nèi)吹入,在其外側(cè)將2次空氣從2次空氣噴嘴53向爐內(nèi)吹入。在燃料噴嘴51中流動的燃料氣體被整流器55整流為沿著傾斜部80的角度的方向的流。被整流器55整流且向爐內(nèi)吹入的燃料氣體在燃料噴嘴51的開口部51a由保焰器54分支并起火,進(jìn)行燃燒而成為燃燒氣體。另外,通過向該燃料氣體的外周吹入燃燒器用空氣,促進(jìn)燃料氣體的燃燒。另外,通過向燃燒火焰的外周吹入2次空氣,調(diào)整燃燒器用空氣與2次空氣的比例,能夠獲得最佳燃燒。
而且,在該燃燒器21中,保焰器54形成分隔形狀,因此燃料氣體在燃料噴嘴51的開口部51a借助保焰器54來分支,此時,保焰器54配置在燃料噴嘴51的開口部51a的中央?yún)^(qū)域,在該中央?yún)^(qū)域進(jìn)行燃料氣體的起火以及保焰。由此,實現(xiàn)燃燒火焰的內(nèi)部保焰(燃料噴嘴51的開口部51a的中央?yún)^(qū)域中的保焰)。
因此,與進(jìn)行燃燒火焰的外部保焰的結(jié)構(gòu)相比較,燃燒火焰的外周部成為低溫,并且由于從火焰內(nèi)部消耗氧氣而成為低氧,因此能夠降低因燃燒器用空氣處于高氧環(huán)境下的燃燒火焰的外周部的溫度,減少燃燒火焰的外周部的NOX產(chǎn)生量。
在此,在燃燒器21中,采用內(nèi)部保焰的結(jié)構(gòu),因此優(yōu)選將燃料氣體以及燃燒空氣(燃燒器用空氣以及2次空氣)供給為直進(jìn)流。即,燃料噴嘴51、燃燒器用空氣噴嘴52、2次空氣噴嘴53優(yōu)選具有不使燃料氣體、燃燒器用空氣、2次空氣回轉(zhuǎn)而向燃燒器軸心方向供給為直進(jìn)流的結(jié)構(gòu)。該燃料氣體、燃燒器用空氣、2次空氣作為直進(jìn)流被噴射而形成燃燒火焰,因此在對燃燒火焰進(jìn)行內(nèi)部保焰的結(jié)構(gòu)中,燃燒火焰內(nèi)的氣體循環(huán)得到抑制。由此,將燃燒火焰的外周部維持低溫,減少因與燃燒器用空氣的混合而引起的NOX產(chǎn)生量。以上,燃燒器21能夠減小燃料氣體流內(nèi)側(cè)的流速,使燃料氣體流外側(cè)的流速與燃燒器用空氣噴嘴52大致同等而實現(xiàn)能夠抑制外周處的起火的適當(dāng)?shù)牧?。由此,能夠提高從燃料氣體的內(nèi)側(cè)相對早地產(chǎn)生起火的內(nèi)部保焰性能,能夠抑制燃料氣體與燃燒器用空氣的分界的高溫高氧區(qū)域并降低NOx。
另外,燃燒器21通過在燃料噴嘴51的整面上配置耐磨損構(gòu)件106,能夠保護(hù)包括容易因固體燃料磨損的部分在內(nèi)的燃料噴嘴的整面,能夠提高耐久性。在此,作為燃料的微粉煤穿過具有多個彎曲的微粉煤供給管26到達(dá)燃燒器21。另外,利用微粉煤供給管26的彎度在微粉煤供給管26的出口、換句話說燃燒器21的入口以沿著管路的內(nèi)壁的形狀產(chǎn)生微粉煤濃度濃的區(qū)域,在這樣的位置、例如燃料燃燒器的上游側(cè)在周向的一部分產(chǎn)生磨損量增大的部分。另外,根據(jù)燃料的供給狀態(tài),容易產(chǎn)生磨損的位置發(fā)生變化。與之相對地,燃燒器21能夠在需要應(yīng)對的全部區(qū)域配置耐磨損構(gòu)件106。由此,通過在燃料噴嘴的整面上配置耐磨損構(gòu)件,能夠提高燃料的運動不穩(wěn)定的區(qū)域的耐磨損性,能夠防止因燃料的運動而使該燃料噴嘴的一部分磨損,能夠提高耐久性。
燃燒器21在配置于燃料噴嘴51的內(nèi)部的保焰器54以及整流板55上設(shè)置耐磨損構(gòu)件94、104,由此能夠降低燃燒氣體中的固態(tài)成分與保焰器54以及整流板55接觸的情況下的表面的磨損。另外,通過將耐磨損構(gòu)件94設(shè)于保焰構(gòu)件的面93、將耐磨損構(gòu)件104選擇性地配置于整流板55的面103、105,能夠在容易產(chǎn)生磨損的部分選擇性地配置耐磨損構(gòu)件。具體來說,耐磨損構(gòu)件94進(jìn)行擴寬,因此能夠抑制容易接觸固態(tài)成分的面93的磨損。面103的耐磨損構(gòu)件104能夠抑制在傾斜部80的角度與管路部82傾斜的情況下容易接觸固態(tài)成分的面103的磨損。端部105的耐磨損構(gòu)件104能夠抑制容易接觸固態(tài)成分的端部105的面的磨損。
另外,本實施方式的燃燒器21將保焰器54與整流板55分離地配置,由此能夠分別維護(hù)保焰器54與整流板55。換句話說,能夠僅更換保焰器54,或是僅更換整流板55。由此,燃燒器21能夠選擇性地更換需要更換的部分,能夠減少在維護(hù)時更換的部分,能夠容易進(jìn)行維護(hù)。通過減少更換的部分,也能夠減少更換部件的重量。另外,燃燒器21中,前端部86與基部84獨立,因此能夠?qū)⒈Q嫫?4與整流板55設(shè)為獨立,由此也能夠僅一體更換前端部86與固定于前端部86的保焰器54。由此,由于能夠僅更換前端部86,因此能夠容易進(jìn)行維護(hù)。
另外,燃燒器21將保焰器54與整流板55分離配置,由此與將保焰器54與整流板55設(shè)為一體的情況相比而能夠減小整流板55的配置區(qū)域。由此,能夠減小設(shè)置耐磨損構(gòu)件的區(qū)域。
在此,本實施方式的保焰器設(shè)為三角形截面形狀,但不限于該形狀,也可以是四邊形狀。另外,在上述實施方式中,將燃燒器21的截面形狀設(shè)為四邊形,但可以是圓形,也可以是其它多邊形。
另外,燃燒器具備第一保焰器61與第一整流板71,但也可以設(shè)為不具備第一整流板71而僅具備第一保焰器61的結(jié)構(gòu)。通過不設(shè)置第一整流板71,能夠減少作為維護(hù)對象的元件。另外,燃燒器也可以設(shè)為使第一保焰器61與第一整流板71連結(jié)的結(jié)構(gòu)。
在此,本實施方式的燃燒器21在燃料氣體的流動方向上將保焰器54的下游側(cè)的端部設(shè)為與燃料噴嘴51的下游側(cè)的端部、換句話說開口部51a重疊的位置,但不限于此。燃燒器21只要將保焰器54配置于燃料噴嘴51的前端附近即可。在此,前端附近是燃料噴嘴51的噴嘴內(nèi)部。燃燒器21在像本實施方式那樣具備傾斜部80的情況下,優(yōu)選將保焰器54配置在傾斜部80的內(nèi)部。
另外,本實施方式的燃燒器21將耐磨損構(gòu)件設(shè)于保焰構(gòu)件、整流板的面對面的兩個面,但也可以僅設(shè)于一方的面。例如,在采用傾斜部80不移動的結(jié)構(gòu)且是傾斜部80相對于管路部82傾斜的結(jié)構(gòu)的情況下,也可以在與管路部82的軸所成的角小于180°的一側(cè)的面上設(shè)置耐磨損構(gòu)件。
作為燃燒用燃料以微粉煤為例進(jìn)行說明,但本實用新型不限于微粉煤(固體燃料),只要是包含固體的燃料即可,也可以是生物質(zhì)、殘渣物、石油焦等燃料、或者這些燃料的2種以上的混燒。
另外,在上述的各實施方式中,作為燃燒裝置12,構(gòu)成為將設(shè)于爐膛11的壁面的四個各燃燒器21、22、23、24、25沿著鉛垂方向配置五級,但不限于該結(jié)構(gòu)。即,也可以不使燃燒器配置于壁面而是配置于角部。另外,燃燒裝置不限于回轉(zhuǎn)燃燒方式,也可以設(shè)為將燃燒器配置于一個壁面的前燃燒方式,或者設(shè)為將燃燒器與兩個壁面對置配置的對置燃燒方式。