燃烧系统技术方案

一种能使用石油沥青燃料的燃烧系统，具备燃烧器(100)和高温维持单元(2)，所述燃烧器(100)具有在前端形成有保焰板的燃料供给管，所述高温维持单元(2)用于将运转过程中的保焰板附近的气氛温度，维持在高于石油沥青燃料的软化点的温度。即便当时有石油沥青作为燃料时，燃烧器内部也不会有石油沥青附着、固化导致燃烧器不能使用，能长时间地连续进行燃烧运转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃烧系统
本专利技术涉及一种能使用石油沥青(石油残渣)燃料的燃烧系统。
技术介绍
现有燃烧炉的代表例列举火力发电厂的锅炉。发电厂使用的锅炉大部分是以粉煤为燃料的燃煤锅炉、或以石油为燃料的燃石油锅炉。燃煤锅炉是将煤粉碎成微粉状的粉煤，使用搬运用气体，将粉煤经由粉煤燃烧器的粉煤供给管投入到燃烧炉内。另一方面，将燃烧用空气通过粉煤供给管周围的通道，同样投入到燃烧炉内。另外，作为用于搬运粉煤用的搬运用气体，通常使用的是压缩空气，因此该压缩空气也有助于燃烧炉内的燃烧。粉煤燃烧器为了提升其点火、保焰性，通常会在粉煤供给管的前端侧部分的内部，设置用来影响气流流动的气流影响部(后述旋流器或肋)。像这样通过在粉煤供给管的前端内部设置气流影响部，能将粉煤分散地供给至燃烧炉内、或者让燃烧炉内产生相对较大的逆流区域。作为粉煤燃烧器的气流影响部的现有例子，例如在专利文献1中，如图13所示，在粉煤燃烧器40的粉煤供给管41的前端内部，设置了回旋度调整叶片(肋)42。本例中，还在粉煤供给管41内的流路的中途设置了回旋叶片43。图13所示的现有例子中，对于流入粉煤供给管41内的粉煤搬运空气44，首先由回旋叶片43赋予回旋成分。被赋予了回旋成分的粉煤搬运空气44，会经过设于粉煤供给管41的前端内部的回旋度调整叶片(肋)42，减少其回旋度，并在调整了回旋度之后被投入到燃烧炉45内。从粉煤供给管41供给到燃烧炉45内的粉煤搬运空气44若流速过快，粉煤就难以在燃烧炉45内燃烧。从该点出发，图13所示的现有例子中，利用回旋度调整叶片42调整投入到燃烧炉45内的粉煤搬运空气44的回旋度，因此粉煤搬运空气44的速度减小，能提升粉煤的点火、保焰性。此外，作为其他现有例子，在专利文献2中也揭示了如下构成：在用于利用搬运空气搬运粉煤的1次喉部的前端内部，设置有粉煤回旋用旋流器(回旋叶片)。作为锅炉等燃烧炉的燃料如上所述代表性的有粉煤和石油，但除了这些，有时也会使用石油沥青(石油残渣)作为燃料。石油沥青中重质成分和粉煤一样是固体燃料，使用固体状的石油沥青作为燃料时，锅炉的基本结构也不会和燃煤锅炉有太大差别。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开平9-26112号公报专利文献2：日本专利特开平5-272711号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]但，石油沥青燃料中存在软化点的温度相对较低的成分(150℃～350℃)，若将这种低软化点的石油沥青燃料用于现有燃煤锅炉，因其特殊的性状而会产生如下问题。即，当使用石油沥青燃料作为锅炉的燃料时，也是和燃煤锅炉的情况同样地，利用压缩空气将石油沥青燃料经由燃料供给管投入到燃烧炉内。然后，在燃料供给管内朝其前端出口流动的石油沥青燃料，随着接近前端出口、即随着接近燃烧炉，受到来自燃烧炉的辐射热，其温度上升。于此，低软化点的石油沥青燃料随着温度上升会软化成膏状，容易附着在周围的结构物上。尤其是，若燃料供给管的内部，存在调节石油沥青和搬运空气的流动的结构物、例如现有技术中的旋流器(回旋叶片)或肋(回旋度调整叶片)等，当碰到该结构物时，膏状的石油沥青燃料易附着其表面。随着锅炉不断运转，石油沥青不断在燃料供给管的内部等附着、固化，其堆积物不断变厚，则燃烧器的内部无法形成适当的气流，不能再使用。若石油沥青堆积而燃烧器无法使用，则锅炉无法运转，因此当因为石油沥青燃料的堆积使得燃烧器不可使用时，就需要暂时停止锅炉然后更换燃烧器。本专利技术是鉴于所述现有技术问题研究而成的，其目的在于提供一种燃烧系统，即便使用石油沥青作为燃料时，石油沥青也不会在燃烧器的内部附着、固化导致燃烧器不可使用，能长时间连续进行燃烧运转。[解决问题的技术手段]为了解决所述问题，本专利技术的第1形态是一种能使用石油沥青燃料的燃烧系统，其特征在于具备燃烧器和高温维持单元，所述燃烧器具有在前端形成有保焰板的燃料供给管，所述高温维持单元用于将运转过程中的所述保焰板附近的气氛温度，维持在高于所述石油沥青燃料的软化点的温度。根据第1形态，本专利技术的第2形态的特征在于：所述高温维持单元将运转过程中的所述保焰板附近的气氛温度维持在400℃以上。根据第1或第2形态，本专利技术的第3形态的特征在于：所述高温维持单元具有将设置有所述燃烧器的燃烧区域围住的耐火材料。根据第1至第3中的任一形态，本专利技术的第4形态的特征在于：所述高温维持单元是通过以利用一所述燃烧器的火焰，加热另一所述燃烧器的所述保焰板附近的方式，配置所述一燃烧器和所述另一燃烧器而构成。根据第1至第4中的任一形态，本专利技术的第5形态的特征在于：所述燃料供给管具有在前端形成有所述保焰板的筒状主体部，所述燃烧器具有冷却单元，所述冷却单元用于将所述筒状主体部的内周面的温度，维持在低于所述石油沥青燃料的所述软化点的温度。根据第5形态，本专利技术的第6形态的特征在于：所述冷却单元将所述燃料供给管的所述筒状主体部的内周面的温度维持在100℃以下。根据第5或第6形态，本专利技术的第7形态的特征在于：所述冷却单元具有环状形成于所述燃料供给管的外壁面周围的冷却材料流路。本专利技术的第8形态的特征在于：所述冷却材料流路超出所述燃料供给管的所述筒状主体部的前端而一直延伸到所述保焰板的中途。根据第1至第8中的任一形态，本专利技术的第9形态的特征在于：所述保焰板形成为越朝向所述燃烧器的前端侧则越向径向外侧扩展。根据第9形态，本专利技术的第10形态的特征在于：在所述保焰板的内周面形成有环状阶部，所述环状阶部用于影响搬运燃料的气体的流动，以提升燃烧效率。根据第1至第10中的任一形态，本专利技术的第11形态的特征在于：所述燃烧器配置在倒立式低NOx锅炉的高温还原燃烧区。根据第1至第11中的任一形态，本专利技术的第12形态的特征在于：所述燃烧器具有燃料浓度调整单元，所述燃料浓度调整单元设置在所述燃料供给管的上游侧，使燃料集中浓缩在所述燃料供给管的内周壁侧，且使所述燃料供给管的周向的所述燃料的浓度分布均匀化。根据第1至第12中的任一形态，本专利技术的第13形态的特征在于：在除了所述保焰板以外的所述燃料供给管的前端侧部分的内侧，形成有开放空间，此开放空间内不存在妨碍搬运燃料的气体的流动的障碍物。根据第1至第13中的任一形态，本专利技术的第14形态的特征在于：所述燃料供给管的内壁面的至少一部分经电解研磨处理。[专利技术的效果]根据本专利技术，可提供一种燃烧系统，即便使用石油沥青作为燃料时，石油沥青也不会在燃烧器的内部附着、固化导致燃烧器不可使用，能长时间地连续进行锅炉的运转。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式的燃烧系统的概略构成的纵剖视图。图2是表示图1所示的燃烧系统的概略构成的立体透视图。图3是图1及图2所示的燃烧系统中的石油沥青燃料用燃烧器的纵剖视图。图4是将图3所述的石油沥青燃料用燃烧器的燃料供给管的前端侧部分放大后表示的纵剖视图。图5是图4的2-2线箭视图。图6是表示图3所示的石油沥青燃料用燃烧器的一变化例的局部纵剖视图。图7是表示图3所示的石油沥青燃料用燃烧器的另一变化例的局部纵剖视图。图8是表示图3所示的石油沥青燃料用燃烧器的另一变化例的局部纵剖视图。图9是表示图3所示的石油沥青燃料用燃烧器的另一变化例的局部纵剖视图。图10是表示尤里卡沥青的性质相关的冷态试验的结果的图表。图11是表示尤里卡沥青的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃烧系统，能使用石油沥青燃料，且具备：燃烧器，具有在前端形成有保焰板的燃料供给管；及高温维持单元，用于将运转过程中的所述保焰板附近的气氛温度，维持在比所述石油沥青燃料的软化点高的温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.12 JP 2014-2518991.一种燃烧系统，能使用石油沥青燃料，且具备：燃烧器，具有在前端形成有保焰板的燃料供给管；及高温维持单元，用于将运转过程中的所述保焰板附近的气氛温度，维持在比所述石油沥青燃料的软化点高的温度。2.根据权利要求1所述的燃烧系统，其中所述高温维持单元将运转过程中的所述保焰板附近的气氛温度维持在400℃以上。3.根据权利要求1或2所述的燃烧系统，其中所述高温维持单元具有将设置有所述燃烧器的燃烧区域围住的耐火材料。4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃烧系统，其中所述高温维持单元是通过以利用一所述燃烧器的火焰将另一所述燃烧器的所述保焰板附近加热的方式，配置所述一燃烧器及所述另一燃烧器而构成。5.根据权利要求1至4中任一项所述的燃烧系统，其中所述燃料供给管具有在前端形成有所述保焰板的筒状主体部，所述燃烧器具有冷却单元，所述冷却单元用于将所述筒状主体部的内周面的温度，维持在比所述石油沥青燃料的所述软化点低的温度。6.根据权利要求5所述的燃烧系统，其中所述冷却单元将所述燃料供给管的所述筒状主体部的内周面的温度维持在100℃以下。7.根据权利要求5或6所述的燃烧系...

【专利技术属性】
技术研发人员：村上贤悟，
申请(专利权)人：川崎重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP