燃燒器以及具備該燃燒器的鍋爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃燒器以及具備該燃燒器的鍋爐。本申請基于2013年8月5日在日本申請的日本特愿2013-162311號主張優(yōu)先權(quán)，在此援引其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，提出了將燃料氣體與燃燒用空氣以規(guī)定的比例預(yù)混合，將該預(yù)混合后的預(yù)混合氣噴出并使之燃燒的預(yù)混合燃燒器(例如，參照專利文獻1)。根據(jù)這樣的預(yù)混合燃燒器，由于在將預(yù)先燃料氣體與燃燒用空氣混合的狀態(tài)下使它們的混合氣燃燒，因此提高了燃料氣體的燃燒效率。
[0003]另外，近年來，在構(gòu)成為具備這樣的燃燒器的鍋爐等中，強烈要求減少燃料氣體燃燒而產(chǎn)生的廢氣中含有的ΝΟχ等有害物質(zhì)。
[0004]在先技術(shù)文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2006-220373號公報
[0006]這里，通過盡可能降低燃燒器中的燃料氣體的燃燒溫度，能夠減少廢氣中含有的ΝΟχ的濃度。并且，為了降低燃燒器中的燃料氣體的燃燒溫度，使用了提高預(yù)混合氣中含有的燃燒用空氣的比例(空氣比)的方法。然而，在使預(yù)混合氣的空氣比過高的情況下，在燃燒器中無法穩(wěn)定地維持火焰，無法使燃料氣體穩(wěn)定地燃燒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]因此，本發(fā)明的目的在于提供能夠減少廢氣中含有的ΝΟχ的濃度并且能夠穩(wěn)定地燃燒的燃燒器、以及具備該燃燒器的鍋爐。
[0009]用于解決課題的手段
[0010]本發(fā)明涉及一種燃燒器，具備:主燃燒部，其使燃料氣體與空氣以第一空氣比混合而成的預(yù)混合氣燃燒；以及多個保焰部，其以將所述主燃燒部夾持的方式配置，使比所述第一空氣比低并且能夠穩(wěn)定地形成火焰的第二空氣比的預(yù)混合氣燃燒。
[0011]另外，優(yōu)選的是，燃燒器還具備:第一供給線，其向所述保焰部以及所述主燃燒部供給所述第二空氣比的預(yù)混合氣；以及第二供給線，其向所述主燃燒部供給空氣。
[0012]另外，優(yōu)選的是，所述主燃燒部由多個分割主燃燒部構(gòu)成，所述保焰部以將所述分割主燃燒部分別夾持的方式配置。
[0013]另外，優(yōu)選的是，多個所述分割主燃燒部以沿水平方向噴出預(yù)混合氣并且在橫向上隔開規(guī)定的間隔的方式配置，所述保焰部分別配置在所述分割主燃燒部的兩側(cè)部。
[0014]另外，本發(fā)明涉及一種鍋爐，具備:筒體;多個水管，其配置在所述筒體的內(nèi)部且沿上下方向延伸；下部聯(lián)管箱，其配置于多個所述水管的下部;上部聯(lián)管箱，其配置于多個所述水管的上部;供氣管道，其前端部與所述筒體連接，所述供氣管道向該筒體供給燃燒用空氣以及燃料氣體;燃燒器，其配置于所述筒體與所述供氣管道的連接部，其中，所述燃燒器是上述的任一燃燒器。
[0015]發(fā)明效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能減少廢氣中含有的ΝΟχ的濃度并且能穩(wěn)定地燃燒的燃燒器、以及具備該燃燒器的鍋爐。
【附圖說明】
[0017]圖1是示出具備本發(fā)明的燃燒器的鍋爐的縱剖面的圖。
[0018]圖2是圖1的Α-Α線剖視圖。
[0019]圖3是示出燃燒器的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0020]圖4是示意性地示出本發(fā)明的一實施方式的燃燒器的結(jié)構(gòu)的圖，且是示出燃燒器的水平方向剖面的圖。
[0021]圖5是示出實施例以及比較例中的廢氣02濃度、ΝΟχ濃度以及C0濃度的關(guān)系的圖。
【具體實施方式】
[0022]以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的燃燒器以及鍋爐的優(yōu)選的一實施方式。
[0023]本實施方式的燃燒器是將燃料氣體與燃燒用空氣以規(guī)定的比例預(yù)混合，將該預(yù)混合后的預(yù)混合氣噴出并使之燃燒的預(yù)混合燃燒器。該燃燒器使用于小型直流鍋爐(以下簡稱為“鍋爐”)。
[0024]本實施方式的鍋爐1如圖1以及圖2所示那樣具備筒體11、多個水管12、連結(jié)壁13、下部聯(lián)管箱14、上部聯(lián)管箱15、供氣管道16、排氣筒17、燃燒器10。
[0025]筒體11構(gòu)成為俯視觀察時呈矩形狀的長方體狀。
[0026]多個水管12以在筒體11的內(nèi)部沿上下方向延伸的方式配置，并且以在筒體11的長邊方向以及寬度方向上隔開規(guī)定間隔的方式配置。
[0027]在本實施方式中，多個水管12被分類成在寬度方向的外側(cè)在筒體11的長邊方向上沿著延伸側(cè)部配置的外側(cè)水管組12a、在筒體11的寬度方向的中央部沿著長邊方向配置的中央水管組12b、配置在外側(cè)水管組12a與中央水管組12b之間的中間水管組12 c。
[0028]連結(jié)壁13將外側(cè)水管組12a中相鄰地配置的水管12彼此連結(jié)。
[0029]下部聯(lián)管箱14由俯視觀察時呈矩形狀的長方體狀的容器構(gòu)成，配置在筒體11的下部。在下部聯(lián)管箱14上連接有多個水管12的下端部。從供水源(未圖示)向下部聯(lián)管箱14供給用于蒸汽生成的水，從該下部聯(lián)管箱14向多個水管12供水。
[0030]上部聯(lián)管箱15由俯視觀察時呈矩形狀的長方體狀的容器構(gòu)成，配置在筒體11的上部。在上部聯(lián)管箱15上連接有多個水管12的上端部。多個水管12中生成的蒸汽匯集于上部聯(lián)管箱15中。匯集于上部聯(lián)管箱15的蒸汽供給至使用蒸汽的負荷設(shè)備(未圖示)。
[0031]供氣管道16連接于筒體11的位于長邊方向的一端側(cè)的第一側(cè)面11a的下部。在供氣管道16的上游側(cè)連接有供給燃料氣體的燃料供給線161的前端部、以及供給燃燒用空氣的送風機18。在供氣管道16中流通有從燃料供給線161供給的燃料氣體與從送風機18供給的燃燒用空氣混合而成的預(yù)混合氣，將該預(yù)混合氣朝向筒體11的內(nèi)部供給。
[0032]燃燒器10配置在第一側(cè)面11a處的供氣管道16與筒體11的連接部分。燃燒器10將燃燒用空氣與燃料混合而成的預(yù)混合氣從供氣管道16向筒體11的內(nèi)部噴出，使該預(yù)混合氣燃燒。燃燒器10的詳細情況后述。
[0033]排氣筒17連接于筒體11的位于長邊方向的另一端側(cè)(與設(shè)置有供氣管道16的一側(cè)相反的一側(cè))的第二側(cè)面lib。排氣筒17將預(yù)混合氣體在筒體11的內(nèi)部燃燒而產(chǎn)生的燃燒氣體作為廢氣而排出。
[0034]接下來，參照圖3以及圖4對本實施方式的燃燒器10的詳細情況進行說明。
[0035]本實施方式的燃燒器10如圖3以及圖4所示那樣具備主燃燒部20、多個保焰部30、第一供給線L1、第二供給線L2。
[0036]主燃燒部20使第一空氣比的預(yù)混合氣燃燒。這里，第一空氣比設(shè)定為與成為理論上的燃燒下極限的空氣比接近的空氣比。即，第一空氣比設(shè)定為所謂的超高空氣比。具體而言，從有效地減少廢氣中的ΝΟχ濃度的觀點出發(fā)，按照廢氣02濃度換算，第一空氣比優(yōu)選為7%?11%，更優(yōu)選為8%?10%。
[0037]需要說明的是，空氣比用實際燃燒空氣量/理論燃燒空氣量的值表示，該值以規(guī)定的關(guān)系與廢氣02濃度(％)對應(yīng)。因此，在本說明書中，用廢氣02濃度(％)來表示空氣比。另外，ΝΟχ值表示廢氣02濃度3 %換算的值，C0值不是換算值，而是讀取值。
[0038]在本實施方式中，主燃燒部20由多個分割主燃燒部21構(gòu)成。更具體而言，多個分割主燃燒部21以在橫向(水平方向)上隔開規(guī)定間隔的方式配置。并且，各個分割主燃燒部21朝向筒體11的內(nèi)部沿水平方向噴出預(yù)混合氣。在本實施方式中，分割主燃燒部21配置成兩列。
[0039]多個保焰部30使第二空氣比的預(yù)混合氣燃燒。這里，第二空氣比設(shè)定為比第一空氣比低并且能夠穩(wěn)定地形成火焰的空氣比。具體而言，從穩(wěn)定地維持燃燒器10中的火焰的觀點出發(fā)，按照廢氣02濃度換算，第二空氣比優(yōu)選為6%?10 %，更優(yōu)選為7 %?9%。
[0040]多個保焰部30以隔著主燃燒部20的方式配置。并且，多個保焰部30朝向筒體11的內(nèi)部沿水平方向噴出預(yù)混合氣。在本實施方式中，保焰部30分別配置在兩個分割主燃燒部21的兩側(cè)部。
[0041 ]第一供給線L1向保焰部30以及主燃燒部20供給第二空氣比的預(yù)混合氣。在本實施方式中，設(shè)定為在供氣管道16中流通的預(yù)混合氣達到第二空氣比。即，第一供給線L1由供氣管道16構(gòu)成(參照圖1)。
[0042]第二供給線L2向主燃燒部20供給空氣。在本實施方式中，第二供給線L2由插通于供氣管道16的內(nèi)部的配管構(gòu)成。第二供給線L2的前端部分支，分別配置在多個分割主燃燒部21的附近(參照圖4)。
[0043]對于供給至主燃燒部20的燃料氣體的量，從減少廢氣中含有的ΝΟχ的濃度并穩(wěn)定地維持火焰的觀點出發(fā)，優(yōu)選為供給至燃燒器10的燃料氣體的量的50 %?95 %，更優(yōu)選為70%?90%。
[0044]接下來，對本實施方式的鍋爐1的動作進行說明。
[0045]首先，從送風機18供給的燃燒用空氣與從燃料供給線161供給的燃料氣體在供氣管道16中被預(yù)混合。這里，在供氣管道16的內(nèi)部，燃料氣體與燃燒用空氣以達到第二空氣比的方式預(yù)混合。然后，以達到第二空氣比的方式預(yù)混合的預(yù)混合氣被供給至主燃燒部20(多個分割主燃燒部21)以及多個保焰部30。
[0046]另外，從第二供給線L2向