固体燃料燃烧器及固体燃料燃烧器用火焰稳定器制造技术

通过固体燃料燃烧器(1)，可确保火焰的稳定性、充分的循环流并且提高维护性，上述固体燃料燃烧器(1)具备：引导部件(34)，配置于第一气体喷嘴(10)的前端外周部，并将在第二流路(11a)流动的流体向径向的外侧引导；及缩流形成部件(50)，相对于第二流路(11a)的流动方向配置于引导部件(34)的上游侧，使第二流路(11a)的截面积变窄，引导部件(34)的外径(L2)形成得比第二气体喷嘴(11)的外周壁的内径(L1)小，第一气体喷嘴(10)、引导部件(34)及缩流形成部件(50)构成为能够沿着第一气体喷嘴(10)的轴向朝向炉外地一体地拆装。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体燃料燃烧器及固体燃料燃烧器用火焰稳定器
本专利技术涉及固体燃料燃烧器及固体燃料燃烧器用火焰稳定器，特别是涉及维护性优异的固体燃料燃烧器及固体燃料燃烧器用火焰稳定器的构造。
技术介绍
在设置于锅炉等火炉壁面并使煤炭粉碎而得到的煤粉等固体燃料颗粒燃烧的固体燃料燃烧器中，公知有采用以下构造的燃烧器，从朝向火炉开口的筒状的燃料喷嘴喷出固体燃料颗粒及其输送用气体的固气二相流，从在该燃料喷嘴的外周侧以同轴圆筒状形成的燃烧用气体喷嘴使燃烧用气体朝着火炉喷出。在这样的燃烧器中，在燃料喷嘴的火炉开口侧的前端部，作为促进点燃并实现火焰的稳定化的部件而设置有火焰稳定器的情况较多。而且，该火焰稳定器采用相对于燃料流动方向沿径向具有台阶状或角度而扩张的构造的情况较多(下述的专利文献1～5所述的技术是公知的)。此外，上述的输送用气体的惯用语为一次空气(PrimaryAir)，燃烧用气体的惯用语为二次空气(SecondaryAir)，以下，有时会这样称呼，但实际上不一定只有空气，也存在使用空气和其他气体例如燃烧废气的混合气体的情况。另外，关于火焰稳定器(flamestabilizer)的用语，将环状的火焰稳定器称为火焰稳定环(FlameStabilizationRing,RingStabilizer)，或者也有时将作为火焰稳定器的一部分的环状部件记载为环、环部件。在燃料喷嘴的内部，作为提高固气二相流的流速来防止回火的缩径部(文氏管)、特别是为了在低负荷时也可保证燃料的点燃性、火焰的稳定性而使固体燃料颗粒向燃料喷嘴的内壁侧浓缩的单元，多设置有朝着径向外侧使喷嘴内流路缩窄的燃料浓缩器或者旋流器等内装物。而且，在喷嘴前端部的火焰稳定器多形成有引导部件(引导板)，上述引导部件使从外周侧喷出的燃烧用气体(二次空气)的流动从喷嘴中心轴侧向外扩张。引导板有时使用导流板这样的名称。其目的在于，通过使固气二相流和燃烧用气体的流动分离而在火焰稳定器的火炉侧形成较大的循环流，从而实现燃料颗粒的点燃促进、火焰的稳定性提高、与还原火焰区域的放大相伴的NOx的产生量减少、未燃烧量的减少等。典型的例子如专利文献1(第九实施方式、图10、壁厚部(303))、专利文献2(图1；火焰稳定器母材(23a)、火焰稳定器套筒(23b))所记载的那样，以在火焰稳定器的始端部处使燃烧用气体(二次空气)的流动向外周侧缩小的方式形成燃烧用气体喷嘴(二次空气喷嘴)的流路。根据这样的流路结构，通过提高在火焰稳定器及其引导部件附近流动的燃烧用气体的流速，从而促进火焰稳定器及其引导部件的冷却而实现其烧损抑制，并且通过放大前述的循环流而实现点燃的稳定化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第3344694号公报(“0019”、“0064”-“0065”、图1、图11)专利文献2：日本特开2013-29270号公报(图1、图3、图4)专利文献3：日本特开昭62-80409号公报(图1)专利文献4：日本实开平2-115618号公报(图1、图3)专利文献5：日本专利第3643461号公报(图1)
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，设置于燃料喷嘴内的上述的内装物、火焰稳定器等各部件无法避免与使用相伴的损耗，从而需要定期检查，进行修补、更换等维护。特别是火焰稳定器、其引导部件受到来自火炉的辐射，暴露在显著的高温下，因此维护的必要性高。另一方面，火焰稳定器、其引导部件为了充分发挥上述的功能、目的，重要的是使通过在变窄的流路经过而提高了喷嘴轴向的速度成分的燃烧用气体(二次空气)的流动方向可靠地向径向外侧偏向而与固气二相流(一次空气)的流动分离，在火焰稳定器的火炉侧产生较大的循环流。因此，为了使引导部件从其火炉开口侧观察的投影面足够大，需要将其流路构成为，使燃烧用气体(二次空气)的流动不会从喷嘴上游侧朝着火炉侧直行、贯通。这样，火焰稳定器及其引导部件的最外径比燃烧用气体喷嘴(二次空气喷嘴)的内径大。火焰稳定器及其引导部件由一体的铸件构成并经由安装部件而安装于燃料喷嘴的开口端部的情况较多。此时，如专利文献1、2所述的结构那样，在火焰稳定器、引导部件的外径大于二次空气喷嘴的外周壁的内径的情况下，无法将包括火焰稳定器等的燃料喷嘴的部分直接沿着轴向朝着炉外侧拔出。因此，需要在锅炉火炉内侧设置立足点等而取下火焰稳定器及其引导部件，谋求维护性的提高。本专利技术的技术课题在于实现能够同时实现以下的1)～3)那样的固体燃料燃烧器用的火焰稳定器及具备该火焰稳定器的固体燃料燃烧器。1)性能要求：通过在火焰稳定器的火炉侧形成较大的循环流，从而实现燃料颗粒的点燃促进、火焰的稳定性提高、与还原火焰区域的放大相伴的NOx的产生量减少、未燃烧量的减少等。2)可靠性：促进火焰稳定器及其引导部件的冷却而实现其烧损抑制。3)维护性：不将火焰稳定器及其引导部件从燃料喷嘴取下，而是与燃料喷嘴一体地向炉外侧拔出。用于解决课题的技术方案上述本专利技术的课题能够通过采用下述的结构来实现。技术方案1所述的专利技术是固体燃料燃烧器，其特征在于，具备：第一气体喷嘴，具有供固体燃料和该固体燃料的输送气体的混合流体流动的筒状的流路；第二气体喷嘴，构成供上述固体燃料的燃烧用气体流动且在上述第一气体喷嘴的外周侧形成的第二流路；引导部件，配置于上述第一气体喷嘴的前端外周部，并将在上述第二流路流动的流体向径向的外侧引导；及缩流形成部件，相对于上述第二流路的流动方向配置于上述引导部件的上游侧，使上述第二流路的截面积变窄，上述引导部件的外径形成得比上述第二气体喷嘴的外周壁的内径小，上述第一气体喷嘴、上述引导部件及上述缩流形成部件构成为能够沿着上述第一气体喷嘴的轴向朝向炉外地一体地拆装。技术方案2所述的专利技术在技术方案1所述的固体燃料燃烧器的基础上，其特征在于，在将上述第二气体喷嘴的外周壁的内径设为L1、将上述引导部件的外径设为L2、将上述缩流形成部件的内径设为L4的情况下，成为L1＞L2＞L4的关系。技术方案3所述的专利技术在技术方案1或2所述的固体燃料燃烧器的基础上，其特征在于，具备翅片部件，上述翅片部件配置于上述缩流形成部件与上述引导部件之间，对在上述第二流路流动的二次空气进行整流。技术方案4所述的专利技术在技术方案3所述的固体燃料燃烧器的基础上，其特征在于，具备支撑于上述翅片部件的上述缩流形成部件。技术方案5所述的专利技术是固体燃料燃烧器用火焰稳定器，是设置于固体燃料燃烧器的燃料喷嘴开口端部的火焰稳定器，上述固体燃料燃烧器用火焰稳定器的特征在于，在该火焰稳定器的周向上具备：环状的缩流形成部件，使在该火焰稳定器的外周侧流动的燃烧用气体的流路从外侧向内侧缩小；及多个翅片部件，在沿着上述燃烧用气体的流动的方向上延伸，上述固体燃料燃烧器用火焰稳定器设置有引导部件，上述引导部件使经过了上述环状的缩流形成部件的燃烧用气体的流动向外偏向，上述引导部件的外径大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固体燃料燃烧器，其特征在于，具备：/n第一气体喷嘴，具有供固体燃料和该固体燃料的输送气体的混合流体流动的筒状的流路；/n第二气体喷嘴，构成供所述固体燃料的燃烧用气体流动且在所述第一气体喷嘴的外周侧形成的第二流路；/n引导部件，配置于所述第一气体喷嘴的前端外周部，并将在所述第二流路流动的流体向径向的外侧引导；及/n缩流形成部件，相对于所述第二流路的流动方向配置于所述引导部件的上游侧，使所述第二流路的截面积变窄，/n所述引导部件的外径形成得比所述第二气体喷嘴的外周壁的内径小，/n所述第一气体喷嘴、所述引导部件及所述缩流形成部件构成为能够沿着所述第一气体喷嘴的轴向朝向炉外地一体地拆装。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171226 JP 2017-2497391.一种固体燃料燃烧器，其特征在于，具备：
第一气体喷嘴，具有供固体燃料和该固体燃料的输送气体的混合流体流动的筒状的流路；
第二气体喷嘴，构成供所述固体燃料的燃烧用气体流动且在所述第一气体喷嘴的外周侧形成的第二流路；
引导部件，配置于所述第一气体喷嘴的前端外周部，并将在所述第二流路流动的流体向径向的外侧引导；及
缩流形成部件，相对于所述第二流路的流动方向配置于所述引导部件的上游侧，使所述第二流路的截面积变窄，
所述引导部件的外径形成得比所述第二气体喷嘴的外周壁的内径小，
所述第一气体喷嘴、所述引导部件及所述缩流形成部件构成为能够沿着所述第一气体喷嘴的轴向朝向炉外地一体地拆装。


2.根据权利要求1所述的固体燃料燃烧器，其特征在于，
在将所述第二气体喷嘴的外周壁的内径设为L1、将所述引导部件的外径设为L2、将所述缩流形成部件的内径设为L4的情况下，成为...

【专利技术属性】
技术研发人员：多田隈聪，马场彰，仓增公治，有贺健，水户昌平，北风恒辅，岭聪彦，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP