固体燃料焚烧燃烧器及固体燃料焚烧锅炉制造技术

本发明专利技术提供一种抑制在火焰的外周形成的高温氧残存区域，能够降低最终的ＮＯｘ产生量的固体燃料焚烧燃烧器。用于分为燃烧器部和追加空气投入部而进行低ＮＯｘ燃烧的固体燃料焚烧锅炉的燃烧器部，且将粉体的固体燃料及空气向炉内投入的固体燃料焚烧燃烧器（２０）具备具有内部火焰稳定的燃料燃烧器（２１）和火焰不稳定的２次空气投入口（３０），燃料燃烧器（２１）的空气比设定为０．８５以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及例如焚烧微粉炭等固体燃料(粉体燃料)的固体燃料焚烧燃烧器及固体燃料焚烧锅炉。
技术介绍
一直以来，焚烧固体燃料的锅炉有例如作为固体燃料焚烧微粉炭(煤炭)的微粉炭焚烧锅炉。在这样的微粉炭焚烧锅炉中，公知的是旋转燃烧锅炉及对置燃烧锅炉这两种燃烧方式。其中，在焚烧微粉炭的旋转燃烧锅炉中，在和燃料的微粉炭一起从煤炭焚烧燃烧器(固体燃料焚烧燃烧器)投入的1次空气的上下设置2次空气投入用的2次空气投入口， 对煤炭焚烧燃烧器周围的2次空气进行流量调整(例如，参照专利文献1)。上述1次空气是用于输送燃料的微粉炭所需要的空气量，因此在粉碎煤炭而形成为微粉炭的滚筒辗粉机装置中限定空气量。上述2次空气吹入在旋转燃烧锅炉内用于形成火焰整体而所需要的空气量。因而，旋转燃烧锅炉的2次空气量大约是从微粉炭的燃烧所需要的整个空气量中减去1次空气量而得的量。另一方面，在对置燃烧锅炉的燃烧器中，提出了在1次空气(微粉炭供给)的外侧导入2次空气及3次空气而进行空气导入量的微调整的方案(例如，参照专利文献2)。专利文献1 专利第3679998号公报专利文献2 特开2006-189188号公报另外，在上述现有的旋转燃烧锅炉中，在煤炭焚烧燃烧器的上下设置的2次空气投入用的2次空气投入口各有1根，无法进行从2次空气投入口投入的2次空气量的微调整。因此，在火焰的外周形成高温氧残存区域，尤其是在2次空气集中的区域中，高温氧残存区域变强，成为使NOx产生量增加的主要原因，因此不是优选的。另外，现有的煤炭焚烧燃烧器通常在燃烧器外周设置火焰稳定机构(前端角度的调整、旋转等)，进而，通常在稍微接近外周的位置设置2次空气(或者3次空气)的投入口。因此，在火焰的外周着火，在火焰的外周混合大量的空气。其结果是，火焰外周的燃烧在火焰外周的高温氧残存区域中以氧浓度高的高温状态进行，因而，NOx在火焰外周产生。因而，在火焰外周的高温氧残存区域产生的NOx通过火焰的外周，因此与火焰内部比较，还原被延迟，这成为从煤炭焚烧锅炉产生NOx的主要原因。另一方面，在对置燃烧锅炉中，在旋转作用下，在火焰外周着火，因此成为在火焰的外周也同样地产生NOx的主要原因。在这样的背景下，如上述现有的煤炭焚烧燃烧器及煤炭焚烧锅炉所述，在焚烧粉体的固体燃料的固体燃料焚烧燃烧器及固体燃料焚烧锅炉中，期望抑制在火焰的外周形成的高温氧残存区域，使从追加空气投入部排出的最终的NOx产生量降低。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况而提出，其目的在于，提供一种抑制(减弱)在火焰的外周形成的高温氧残存区域，能够降低从追加空气投入部排出的最终的NOx产生量。本专利技术为了解决上述课题，采用了下述的机构。本专利技术第一方式的固体燃料焚烧燃烧器用于分为燃烧器部和追加空气投入部而进行低NOx燃烧的固体燃料焚烧锅炉的所述燃烧器部，且将粉体的固体燃料及空气向炉内投入，所述固体燃料焚烧燃烧器的特征在于，具备内部火焰稳定的燃料燃烧器和火焰不稳定的2次空气投入口，且所述燃料燃烧器的空气比设定为0. 85以上。根据这样的本专利技术的第一方式的固体燃料焚烧燃烧器，由于具有内部火焰稳定的燃料燃烧器和火焰不稳定的2次空气投入口，燃料燃烧器的空气比设定为0. 85以上，因此例如与空气比0.8的情况比较，追加空气投入部的空气量(追加空气投入量)降低。其结果是，在追加空气投入量减少的追加空气投入部，最终的NOx产生量减少。通过采用内部火焰稳定的燃料燃烧器及火焰不稳定的2次空气投入口，燃料燃烧器的着火被内部火焰稳定强化，向火焰内部的空气扩散变得良好，在火焰外周形成的氧残存区域被抑制，由此能够降低上述追加空气投入量。即，在火焰的外周形成的高温氧残存区域被抑制，而且，在着火的强化作用下使火焰内产生NOx，进行有效的NOx还原，因此到达追加空气投入部的NOx量减少。进而，在追加空气投入部中，由于追加空气投入量减少，因此在追加空气投入部产生的NOx量也减少，其结果是，能够使最终排出的NOx量降低。另外，采用火焰不稳定的2次空气投入口对降低在火焰外周产生的NOx量也是有效的。在上述固体燃料焚烧燃烧器中，所述燃料燃烧器的更优选的空气比是0. 9以上。在本专利技术的第一方式的固体燃料焚烧燃烧器中，优选，所述燃料燃烧器将所述粉体燃料及空气向炉内投入，所述2次空气投入口在所述燃料燃烧器的上下及/或左右分别配置且具有空气流量调整机构，在所述燃料燃烧器的流路前方部配置有一个或多个分离构件。根据这样的固体燃料焚烧燃烧器，将粉体燃料及空气向炉内投入的固体燃料焚烧燃烧器具有在燃料燃烧器的流路前方部配置的一个或多个分离构件，因此，分离构件在燃料燃烧器的出口开口中央附近作为内部火焰稳定机构而发挥功能。利用该分离构件，能够进行内部火焰稳定，因此中央部变得进一步空气不足，进行NOx还原。在本专利技术的第一方式的固体燃料焚烧燃烧器中，优选，所述燃料燃烧器将所述粉体燃料及空气向炉内投入，所述2次空气投入口在所述燃料燃烧器的上下及/或左右分别配置且具有空气流量调整机构，在所述燃料燃烧器的流路前方部配置有多个方向的分离构件。根据这样的固体燃料焚烧燃烧器，将粉体燃料及空气向炉内投入的固体燃料焚烧燃烧器具有在燃料燃烧器的流路前方部配置的多个方向的分离构件，因此能够相对于燃料燃烧器的出口开口中央附近容易地设置作为内部火焰稳定机构发挥功能的分离构件的交叉部。因此，在分离构件交叉的燃料燃烧器的出口开口中央附近，由于分割流路的分离构件的存在，粉体燃料及空气的流动被搅乱。其结果是，空气的混合 扩散被促进到火焰的内部，进而着火面被细分化，因此着火位置靠近火焰的中央，燃料的未燃部分被降低。即，氧容易狭缝构件容易进入火焰的中心部，因此抑制火焰外周的高温氧残存区域的形成而有效地进行内部着火。于是促进火焰内部的着火，由此与在火焰外周的高温氧残存区域着火的情况比较，在火焰内部进行迅速的还原，因此NOx的产生量降低。还有，在这样的固体燃料焚烧燃烧器中，优选不设置在现有燃烧器外周设置的火焰稳定器，由此，能够进一步抑制在火焰外周产生NOx。在本专利技术的第一方式的固体燃料焚烧燃烧器中，优选，由所述分离构件形成的着火面长度(Lf)设定为大于所述燃料燃烧器的出口开口周长(L)，即(Lf > L)。若如此设定分离构件的长度，则与在火焰外周着火相比，由着火面长度(Lf)赋予的着火面变大，与火焰外周着火比较，内部着火被强化，促进火焰内部的迅速还原。进而，由于利用分离构件在内部对火焰进行细分化，因此能够进行火焰内部的迅速燃烧。在上述固体燃料焚烧燃烧器中，优选，所述分离构件配置为在所述燃料燃烧器的出口开口中央密集。因而，若内部火焰稳定机构即分离构件的配置在出口开口的中央密集，则分离构件集中配置于燃料燃烧器的中央部，因此火焰中央部的着火被进一步促进，NOx在火焰内部产生而被迅速还原。另外，若使配置于中央的分离构件密集，则燃料燃烧器中央部的有效截面变小，因此分离构件的压力损失相对变大。因而，在燃料燃烧器内部流动的粉体燃料及空气的流速下降，能够产生更迅速的着火。在上述固体燃料焚烧燃烧器中，优选，所述2次空气投入口被分割为各自具有空气流量调整机构的独立的多个流路。如此构成的固体燃料焚烧燃烧器能够对投入火焰的外周的2次空气量，在被分割为多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种固体燃料焚烧燃烧器，其用于分为燃烧器部和追加空气投入部而进行低ＮＯｘ燃烧的固体燃料焚烧锅炉的所述燃烧器部，且将粉体的固体燃料及空气向炉内投入，所述固体燃料焚烧燃烧器的特征在于，具备内部火焰稳定的燃料燃烧器和火焰不稳定的２次空气投入口，且所述燃料燃烧器的空气比设定为０．８５以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本启吾，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP