JP2000097430A - Combustion air or gas supplying apparatus - Google Patents
Combustion air or gas supplying apparatusInfo
- Publication number
- JP2000097430A JP2000097430A JP10269971A JP26997198A JP2000097430A JP 2000097430 A JP2000097430 A JP 2000097430A JP 10269971 A JP10269971 A JP 10269971A JP 26997198 A JP26997198 A JP 26997198A JP 2000097430 A JP2000097430 A JP 2000097430A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion air
- air
- gas
- supply device
- stage combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Air Supply (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は燃焼用空気または気
体供給装置に関し、特に二段燃焼方式を採用するボイラ
の二段燃焼用空気または気体供給装置に係り、特に、燃
料の未燃分の発生量を低減させた上で、窒素酸化物の発
生量も低減させるのに好適なボイラ燃焼用空気または気
体供給装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion air or gas supply device, and more particularly to a two-stage combustion air or gas supply device for a boiler employing a two-stage combustion system, and more particularly to generation of unburned fuel. The present invention relates to a boiler combustion air or gas supply device suitable for reducing the amount of nitrogen oxides after reducing the amount.
【０００２】[0002]
【従来の技術】燃料を燃焼させて発生熱を回収するボイ
ラでは、通常、窒素酸化物の発生量の低減を目的にバー
ナ部で理論空気量の８０〜９０％程度の燃焼用空気を供
給し、還元雰囲気中で燃焼させて低ＮＯｘ化を図り、次
いで全燃焼用空気量で空気比（燃料を完全燃焼させるの
に必要な理論上の空気量に対する実際の供給空気量の比
率）１．１〜１．２程度になるように燃焼用空気を供給
する二段燃焼方式を用いる場合が多い。2. Description of the Related Art In a boiler for recovering generated heat by burning fuel, usually, a combustion air of about 80 to 90% of a theoretical air amount is supplied to a burner in order to reduce an amount of generated nitrogen oxides. Combustion in a reducing atmosphere to reduce NOx, and then the air ratio in the total combustion air amount (the ratio of the actual supply air amount to the theoretical air amount necessary for complete combustion of the fuel) 1.1. In many cases, a two-stage combustion system in which combustion air is supplied so as to be about 1.2 is used.
【０００３】しかし、近年ボイラ出力の増加に伴い、二
段目の燃焼用空気供給装置（以下、二段燃焼用空気供給
装置と言う）から供給する空気量も増大している。これ
に伴って押し込み送風機、空気予熱器も大型化し、押し
込み送風機の動力も増大している。However, in recent years, with an increase in boiler output, the amount of air supplied from a second-stage combustion air supply device (hereinafter, referred to as a two-stage combustion air supply device) has also increased. Along with this, the blower and the air preheater have also become larger, and the power of the blower has also increased.
【０００４】従来技術のボイラを図１３に示す。基本的
なボイラの構成は火炉１、バーナ２、二段燃焼用空気供
給装置３、風箱４、燃焼用空気供給ラインの開閉弁５、
空気予熱器６、押し込み送風機７、燃料供給装置８、排
ガス再循環送風機１０、環境装置２２、水壁４１、炉底
ガス導入部７４、過熱器７１、再熱器７２、節炭器７３
などから構成されている。FIG. 13 shows a prior art boiler. The basic configuration of the boiler is a furnace 1, a burner 2, a two-stage combustion air supply device 3, a wind box 4, an on-off valve 5 for a combustion air supply line,
Air preheater 6, push-in blower 7, fuel supply device 8, exhaust gas recirculation blower 10, environmental device 22, water wall 41, furnace bottom gas introduction section 74, superheater 71, reheater 72, economizer 73
It is composed of
【０００５】以下、ボイラ運用上の燃料、燃焼用空気の
流れを記す。燃料は燃料供給装置８からバーナ２に供給
される。燃料が石炭等の固体の場合は、燃料供給装置８
は粉砕装置あるいはビン等であり、石油等の液体の場合
はタンク及びポンプ等であり、気体燃料の場合はタンク
等である。[0005] The flow of fuel and combustion air in boiler operation will be described below. Fuel is supplied from the fuel supply device 8 to the burner 2. When the fuel is solid such as coal, the fuel supply device 8
Denotes a crushing device or a bottle, etc., for a liquid such as petroleum, a tank and a pump, and for a gaseous fuel, a tank and the like.
【０００６】燃焼用空気は大気中より押し込み送風機７
で送風され、バーナ２及び二段燃焼用空気供給装置３に
供給される。燃焼用空気は空気予熱器６を用いてボイラ
から排出される排ガス７０で所定の温度まで加熱された
後にライン４３を経由して風箱４に送られ、バーナ２出
口で前述の燃料と混合され、火炉１内に送り込まれる。[0006] The combustion air is pushed from the atmosphere into the blower 7.
And supplied to the burner 2 and the two-stage combustion air supply device 3. The combustion air is heated to a predetermined temperature by exhaust gas 70 discharged from the boiler using the air preheater 6 and then sent to the wind box 4 via the line 43 and mixed with the fuel at the burner 2 outlet. Is sent into the furnace 1.
【０００７】また、一部の燃焼用空気は空気予熱器６を
経た後、二段燃焼用空気として二段燃焼用空気供給装置
３から火炉１内に供給される。燃料と燃焼用空気は燃焼
後、燃焼ガスとして火炉１内で燃焼反応を進行させ、火
炉１出口から排ガス７０として排出される。排ガスは環
境装置２２を通った後、前述のように一部は空気予熱器
６を通った後、煙突９から排出される。一方、排ガスの
残りの部分は排ガス再循環送風機１０を通って火炉１の
炉底ガス導入部７４より再び火炉１内に送り込まれる。A portion of the combustion air passes through the air preheater 6 and is supplied into the furnace 1 from the two-stage combustion air supply device 3 as two-stage combustion air. After the combustion of the fuel and the combustion air, the combustion reaction proceeds in the furnace 1 as a combustion gas, and is discharged as exhaust gas 70 from the furnace 1 outlet. After passing through the environmental device 22, a part of the exhaust gas passes through the air preheater 6 as described above, and then is discharged from the chimney 9. On the other hand, the remaining portion of the exhaust gas passes through the exhaust gas recirculation blower 10 and is sent again into the furnace 1 from the furnace bottom gas inlet 74 of the furnace 1.
【０００８】また、燃焼用空気との組み合わせで二段燃
焼用空気供給装置３に火炉１出口から排ガス７０が供給
されることがある。Further, the exhaust gas 70 may be supplied from the furnace 1 outlet to the two-stage combustion air supply device 3 in combination with the combustion air.
【０００９】図１２に従来の風箱４内の二段燃焼用空気
供給装置３の断面図を示す。通常、二段燃焼用空気供給
装置３の空気供給流量は一次燃焼用空気流路５１及び二
次燃焼用空気流路５２等の複数に分割されている。また
一次燃焼用空気流路５１に供給される空気量はロッド５
７とダンパ５８で開口部５９の開度を調整して行う。FIG. 12 is a sectional view of a conventional two-stage combustion air supply device 3 in a wind box 4. Usually, the air supply flow rate of the two-stage combustion air supply device 3 is divided into a plurality of parts such as a primary combustion air flow path 51 and a secondary combustion air flow path 52. The amount of air supplied to the primary combustion air passage 51 is
7 and the damper 58 to adjust the opening degree of the opening 59.
【００１０】図１２の装置は二次燃焼用空気流路５２で
旋回を与えて、二段燃焼用空気５５を広げ、火炉１内で
広範囲に供給する構造となっている。一方、一次燃焼用
空気流路５１は旋回を与えずに貫通力を維持させるよう
な構造になっている。[0012] The apparatus shown in FIG. 12 has a structure in which swirling is given in the secondary combustion air flow path 52 to spread the two-stage combustion air 55 and supply it to the furnace 1 over a wide range. On the other hand, the primary combustion air flow path 51 is structured to maintain the penetrating force without giving a turn.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】近年、発電コストの低
減が要求されて、これに伴いボイラ自体のコストダウン
も要求されているため、ボイラが大型化しても押し込み
送風機等の補機動力も現状にとどめることが必要であ
る。In recent years, there has been a demand for a reduction in power generation costs, and accordingly, a reduction in the cost of the boiler itself has been demanded. It is necessary to stop.
【００１２】上述のような状況において、従来のボイラ
で用いられる二段燃焼法によれば、ＮＯｘを低減した上
で、さらに燃料の未燃分をも低減するには限界がある。
その理由は、従来の二段燃焼法が用いられる二段燃焼用
空気供給装置では、燃焼用空気の貫通力が不十分なため
である。Under the circumstances described above, according to the two-stage combustion method used in the conventional boiler, there is a limit in reducing NOx and further reducing unburned fuel.
The reason is that the two-stage combustion air supply device using the conventional two-stage combustion method has an insufficient penetration force of the combustion air.
【００１３】空気の貫通力が不十分な場合には二段燃焼
用空気がボイラ火炉１の中央部分まで到達することがで
きず、ボイラ火炉１の中央部分で二段燃焼用空気との混
合が不十分となり、燃料の未燃分が多く発生する。この
ような場合には図１４に示すように、火炉１内の還元領
域６７が拡大されて、ＮＯｘ発生量が低減する一方で完
全燃焼領域６８が縮小され、燃料の未燃分が増大する。If the penetration force of the air is insufficient, the two-stage combustion air cannot reach the central portion of the boiler furnace 1, and the two-stage combustion air mixes with the two-stage combustion air at the central portion of the boiler furnace 1. Insufficiency occurs, and a large amount of unburned fuel is generated. In such a case, as shown in FIG. 14, the reduction region 67 in the furnace 1 is expanded to reduce the amount of generated NOx, while the complete combustion region 68 is reduced, and the unburned fuel increases.
【００１４】さらに、効率向上、発電コストの低減、ボ
イラの建設コストの低減など様々なコスト削減の観点か
ら、ボイラの大型化、大容量化が進み、その開発も急ピ
ッチで行われているのが現状であるため、ボイラの奥行
き、すなわち火炉１内で対向する火炉壁面に配置される
バーナ間の距離が拡大される。Further, from the viewpoint of various cost reductions such as improvement of efficiency, reduction of power generation cost, and reduction of boiler construction cost, boilers have been increased in size and capacity, and their development has been carried out at a rapid pace. In the present situation, the depth of the boiler, that is, the distance between the burners disposed on the furnace wall surface facing each other in the furnace 1 is increased.
【００１５】これにより、これまでは、１００ｍｍＡｑ
以下の差圧でボイラの火炉１の中央部まで二段燃焼用空
気を供給することが可能であったのに対して、ボイラの
大型化に伴ってそれが困難になってきている。しかし、
コスト削減を考慮した場合、押し込み送風機７（図１
３）の動力を強化して、二段燃焼用空気の貫通力を強化
することに限界がある。[0015] Thus, up to now, 100 mmAq
Although it was possible to supply the two-stage combustion air to the central portion of the furnace 1 of the boiler with the following differential pressure, it has become difficult with the increase in the size of the boiler. But,
In consideration of cost reduction, push-in blower 7 (FIG. 1)
There is a limit in enhancing the power of 3) to enhance the penetration force of the two-stage combustion air.
【００１６】本発明の課題は押し込み送風機の動力を強
化することなく、ボイラ火炉の中央部の燃焼ガスと二段
燃焼用空気の混合性能を向上させ、火炉内での燃料の未
燃分を低減させるボイラを提供することである。An object of the present invention is to improve the mixing performance of the combustion gas and the two-stage combustion air in the center of a boiler furnace without increasing the power of a forced blower, and to reduce unburned fuel in the furnace. Is to provide a boiler that makes
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は二段
燃焼用空気供給装置の空気導入部分の流路断面積を大き
くすることで、圧力損失を低く抑え、押し込み送風機の
動力を強化することなく、二段燃焼用空気の貫通力を強
化できる。このため、ボイラ中央部の燃焼ガスと二段燃
焼用空気の混合性能が向上し、燃料の未燃分の低減が達
成される。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to increase the cross-sectional area of the air introduction section of a two-stage combustion air supply device to reduce pressure loss and enhance the power of a forced blower. Without this, the penetration force of the two-stage combustion air can be enhanced. For this reason, the mixing performance of the combustion gas and the two-stage combustion air in the central portion of the boiler is improved, and a reduction in unburned fuel is achieved.
【００１８】本発明は燃焼装置に設けた燃焼用空気また
は気体供給装置において、空気または気体の入口部の流
路面積を空気又は気体の出口部の流路断面積よりも大き
くし、かつ空気または気体の出口部分に直管部を設けた
燃焼用空気または気体供給装置または、燃焼装置の火炉
のバーナの下流側に設けた二段燃焼方式の燃焼用空気ま
たは気体供給装置において、空気または気体の入口部の
流路面積を空気または気体の出口部の流路断面積よりも
大きくし、かつ空気または気体の出口部分に直管部を設
けたる燃焼用空気または気体供給装置である。According to the present invention, there is provided a combustion air or gas supply device provided in a combustion device, wherein the flow area of the air or gas inlet is larger than the flow cross-sectional area of the air or gas outlet, and In the combustion air or gas supply device provided with a straight pipe portion at the gas outlet portion, or in the two-stage combustion type combustion air or gas supply device provided downstream of the burner of the furnace of the combustion device, the air or gas A combustion air or gas supply device in which a flow passage area of an inlet portion is larger than a flow passage cross-sectional area of an air or gas outlet portion, and a straight pipe portion is provided at an air or gas outlet portion.
【００１９】ここで、空気あるいは気体供給装置とある
のは燃焼用空気の他に燃焼排ガスなどを用いる場合があ
るためである。上記本発明の燃焼用空気または気体供給
装置には、空気または気体の入口部に供給される空気流
量または気体流量を調整する装置を設けることまたは供
給される空気または気体に旋回力を与える装置を設ける
ことができる。Here, the air or gas supply device is used because a combustion exhaust gas or the like may be used in addition to the combustion air. The combustion air or gas supply device of the present invention is provided with a device for adjusting the flow rate of air or gas supplied to the inlet of air or gas, or a device for imparting a turning force to the supplied air or gas. Can be provided.
【００２０】[0020]
【作用】本発明における二段燃焼用空気供給装置は、図
１に示すような構成である。二段燃焼用空気供給装置
（排ガスなどの気体も供給できる）３の二段燃焼用空気
導入部分の流路断面積を拡大し、しかも出口部分より徐
々に流路断面積が拡大される導入管８８を設けることで
圧力損失を低下できる。この導入管８８の拡がり角度に
ついて数値解析によって検討した結果を図９に示す。The two-stage combustion air supply device according to the present invention has a structure as shown in FIG. An introduction pipe in which the cross-sectional area of the flow passage of the two-stage combustion air introduction portion of the two-stage combustion air supply device (which can also supply gas such as exhaust gas) 3 is enlarged, and the flow passage cross-sectional area is gradually increased from the outlet portion. By providing 88, pressure loss can be reduced. FIG. 9 shows the result of studying the divergence angle of the introduction pipe 88 by numerical analysis.
【００２１】図９は数値解析により計算した圧力の負圧
部分の大きさを示している。数値解析結果から導入管８
８の拡がり角度を大きくするに従って、導入管８８と直
管９０の接点である部分に生じる負圧部９１が大きくな
る。拡がり角度５０度以下では負圧部９１で空気の流れ
が剥離し、圧力損失を増大させる。この計算結果から、
拡がり角度を４０℃以下にすることで十分に圧力損失低
減の効果がある。FIG. 9 shows the magnitude of the negative pressure portion of the pressure calculated by numerical analysis. Introductory pipe 8 based on numerical analysis results
As the divergence angle of 8 increases, the negative pressure portion 91 generated at the point of contact between the introduction pipe 88 and the straight pipe 90 increases. When the divergence angle is 50 degrees or less, the flow of air is separated at the negative pressure portion 91, and the pressure loss increases. From this calculation result,
By setting the spread angle to 40 ° C. or less, there is a sufficient effect of reducing pressure loss.
【００２２】また、二段燃焼用空気供給装置３の先端部
分に直管９０を長く設けることで、導入管８８と直管９
０の結合部分で負圧部９１にできる縮流が解消された後
に火炉１内に空気あるいは気体が供給できるために貫通
力を損なうことがない。導入管８８の拡がり角度の大き
さによって直管９０部分の長さを選定する必要がある
が、拡がり角度が３０〜４０度で流路内径の１．５倍程
度、６０〜９０度で２．５〜３．５倍程度を選定してい
る。Further, by providing a long straight pipe 90 at the tip of the two-stage combustion air supply device 3, the introduction pipe 88 and the straight pipe 9 are provided.
Since the air or gas can be supplied into the furnace 1 after the contraction of the negative pressure portion 91 is eliminated at the connection portion of 0, the penetration force is not impaired. It is necessary to select the length of the straight pipe 90 portion according to the size of the spread angle of the introduction pipe 88, but the spread angle is 30 to 40 degrees, about 1.5 times the inner diameter of the flow path, and 60 to 90 degrees, 2. About 5 to 3.5 times is selected.
【００２３】また、図１０は本発明になる二段燃焼用空
気供給装置３と従来技術の二段燃焼用空気供給装置３の
差圧を比較したテストの結果を示す。本発明になる二段
燃焼用空気供給装置３の導入管８８の拡がり角度は、実
験では９０度を用いた。燃焼用空気噴流の貫通力を増大
させるに従って、圧力損失は図１０に示すように大きく
なる。本テスト結果から拡がり角度９０度の導入管８８
を設けたものであっても、従来技術の８０％の差圧で同
様の貫通力が得られた。FIG. 10 shows the results of a test comparing the differential pressure between the two-stage combustion air supply device 3 according to the present invention and the conventional two-stage combustion air supply device 3. The expansion angle of the introduction pipe 88 of the two-stage combustion air supply device 3 according to the present invention was 90 degrees in the experiment. As the penetration force of the combustion air jet increases, the pressure loss increases as shown in FIG. From this test result, the introduction pipe 88 with a 90 degree spread angle
, The same penetration force was obtained at a differential pressure of 80% of the prior art.
【００２４】二段燃焼用空気供給装置３の空気導入部分
の圧力損失を低下させることで、補機動力を上げずに、
二段燃焼用空気噴流の流速を高くでき、貫通力が上が
り、ボイラの火炉の中央部分まで到達できるため、排ガ
スを未燃のまま、排出することがない。By reducing the pressure loss at the air introduction portion of the two-stage combustion air supply device 3, the auxiliary power can be increased without increasing the auxiliary power.
Since the flow velocity of the two-stage combustion air jet can be increased, the penetration force can be increased, and the air can reach the central part of the furnace of the boiler, the exhaust gas is not discharged without being burned.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態による二段燃
焼用空気供給装置を図１に示す。図１に示す二段燃焼用
空気供給装置３は先に図１３で説明したボイラ構造に設
置されるものである。FIG. 1 shows a two-stage combustion air supply device according to an embodiment of the present invention. The two-stage combustion air supply device 3 shown in FIG. 1 is installed in the boiler structure described above with reference to FIG.
【００２６】一次燃焼用空気流路５１の開口部８０を備
えた入口部に導入管８８を設け、圧力損失を低減したも
のである。導入管８８に続いて直管９０を設けてあり、
このような構造ににより、一次燃焼用空気流５４はボイ
ラの火炉１の中心部にまで十分に二段燃焼用空気が供給
される。このとき一次燃焼用空気流路５１の周囲に設け
られる二次燃焼用空気流路５２には旋回器６１を設けて
旋回空気流５５を火炉１内に供給する。An inlet pipe 88 is provided at the inlet of the primary combustion air passage 51 having the opening 80 to reduce pressure loss. A straight pipe 90 is provided following the introduction pipe 88,
With such a structure, the primary combustion air flow 54 is sufficiently supplied with the two-stage combustion air to the center of the furnace 1 of the boiler. At this time, a swirler 61 is provided in the secondary combustion air flow channel 52 provided around the primary combustion air flow channel 51 to supply the swirling air flow 55 into the furnace 1.
【００２７】通常、複数設けられる二段燃焼用空気供給
装置３の構造は図７（図７は図１３のＡ−Ａ線断面矢視
図である）に示すように、共通の風箱４を使用する。Normally, as shown in FIG. 7 (FIG. 7 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 13), a plurality of two-stage combustion air supply devices 3 have a common wind box 4 as shown in FIG. use.
【００２８】導入管８８部分の拡がり角度の大きさを設
定するには風箱４の深さから制限を受けるため、実績と
して、拡がり角度３０度程度を最小値として用いている
が、拡がり角度としては２０度付近までの導入管８８を
設けても効果があるので、拡がり角度２０度の採用も可
能である。Since the depth of the wind box 4 is limited in setting the size of the divergence angle of the introduction pipe 88, the divergence angle of about 30 degrees is used as a minimum value as a result. Is effective even if the introduction pipe 88 is provided up to about 20 degrees, so that a spread angle of 20 degrees can be adopted.
【００２９】一方、風箱４の深さがあまり大きく採れな
い場合など、図１０に示すテストに用いたような９０度
の拡がり角度の導入管８８の使用も有効である。On the other hand, when the depth of the wind box 4 is not so large, it is effective to use the introduction pipe 88 having a 90-degree spread angle as used in the test shown in FIG.
【００３０】本発明になる二段燃焼用空気装置３の第二
の実施の形態を図２に示す。図２に示す例では、さらに
圧力損失を低減する目的で二段燃焼空気導入管８８の部
分はベルマウス形状としている。その他の部材番号は図
１に示すものと同一のものであり、その説明は省略す
る。FIG. 2 shows a second embodiment of the two-stage combustion air device 3 according to the present invention. In the example shown in FIG. 2, the portion of the two-stage combustion air introduction pipe 88 is formed in a bell mouth shape in order to further reduce the pressure loss. Other member numbers are the same as those shown in FIG. 1, and the description thereof is omitted.
【００３１】また、本発明による第三の実施の形態を図
３に示す。図３に示す二段燃焼用空気装置３の第三の実
施の形態では一次燃焼用空気流路入口及び二次燃焼用空
気流路入口部分の開口部７９、８０にそれぞれダンパ８
１、８２を設け、それぞれの流量をロッド８３、８４の
挿入と引き出しで調整できるようにしてある。その他の
部材番号は図１に示すものと同一のものであり、その説
明は省略する。FIG. 3 shows a third embodiment according to the present invention. In the third embodiment of the two-stage combustion air device 3 shown in FIG. 3, dampers 8 are respectively formed in openings 79 and 80 at the inlet of the primary combustion air flow passage and the entrance of the secondary combustion air flow passage.
1 and 82 are provided so that the respective flow rates can be adjusted by inserting and withdrawing rods 83 and 84. Other member numbers are the same as those shown in FIG. 1, and the description thereof is omitted.
【００３２】二次燃焼用空気流５５の流量を増加させる
ことで、旋回力が強化され、噴流の拡がりが大きくな
り、隣接する二段燃焼用空気装置３や、特に両壁側のも
のについては、バーナ壁部分の混合性が良くなり、バー
ナ壁近傍でのすり抜けによる未燃分の排出量が低下す
る。この場合、同じ風箱４内にあるため、一次燃焼用空
気流５４の流量が少なくなるが、導入管８８により圧力
損失を低減しているので、貫通力が小さくなる影響を小
さくでき、ボイラの火炉１の中央部分まで一次燃焼用空
気を到着させることができる。By increasing the flow rate of the secondary combustion airflow 55, the swirling force is strengthened and the spread of the jet flow is increased, so that the adjacent two-stage combustion air device 3 and especially those on both wall sides are provided. In addition, the mixing property of the burner wall portion is improved, and the amount of unburned matter discharged due to slippage near the burner wall is reduced. In this case, the flow rate of the primary combustion air flow 54 is reduced because the air flow is in the same wind box 4. However, since the pressure loss is reduced by the introduction pipe 88, the effect of reducing the penetration force can be reduced, and the boiler can be cooled. The primary combustion air can reach the central part of the furnace 1.
【００３３】このように一次燃焼用空気流５４の貫通力
を維持したままで、二次燃焼用空気流５５の広がりを調
整することができる。基本的には、図１１に示す噴流が
衝突する部分がボイラ中央部分に移動するためボイラ中
央部でのすり抜けを防止できるので緩慢燃焼が可能とな
る。As described above, the spread of the secondary combustion airflow 55 can be adjusted while maintaining the penetration force of the primary combustion airflow 54. Basically, since the portion where the jet flows collide as shown in FIG. 11 moves to the central portion of the boiler, slipping through the central portion of the boiler can be prevented, so that slow combustion can be performed.
【００３４】本発明になる二段燃焼用空気装置３の第四
の実施の形態を図４に示す。図４（ａ）は側面図、図４
（ｂ）は火炉１側から見た二段燃焼用空気装置３の平面
図である。図４に示す例では二次燃焼用空気流路を省い
た構造であり、一次燃焼用空気流路５１内にベーン６０
を取り付けて旋回をかける構造としている。FIG. 4 shows a fourth embodiment of the two-stage combustion air device 3 according to the present invention. FIG. 4A is a side view, and FIG.
(B) is a plan view of the two-stage combustion air device 3 as viewed from the furnace 1 side. The example shown in FIG. 4 has a structure in which the secondary combustion air flow path is omitted, and the vane 60 is provided in the primary combustion air flow path 51.
Is attached to make a turn.
【００３５】本発明になる二段燃焼用空気装置３の第五
の実施の形態を図５に示す。図５に示す例では旋回羽根
のある二次空気流路を設けず、燃焼用空気の火炉１内で
の貫通力を持たせるために、一次燃焼用空気流５４の流
路となる一次燃焼用空気流路５１のみを設け、これに二
段燃焼用空気供給用の導入管８８を設け、圧力損失の低
減を図ったものである。FIG. 5 shows a fifth embodiment of the two-stage combustion air device 3 according to the present invention. In the example shown in FIG. 5, the secondary air flow path having the swirl vanes is not provided, and the primary combustion air flow path 54 becomes the flow path of the primary combustion air flow 54 so that the combustion air has a penetration force in the furnace 1. Only the air flow path 51 is provided, and an introduction pipe 88 for supplying air for two-stage combustion is provided in the air flow path 51 to reduce pressure loss.
【００３６】本発明になる二段燃焼用空気装置３の第六
の実施の形態を図６に示す。図６に示す例では旋回羽根
を有する二次空気流路を設けず、燃焼用空気の火炉１内
での貫通力をもたせるために、一次燃焼用空気流路５１
のみからなる二段燃焼用空気供給装置としてベルマウス
型の導入管８８を設け、圧力損失の低減を図ったもので
ある。FIG. 6 shows a sixth embodiment of the two-stage combustion air device 3 according to the present invention. In the example shown in FIG. 6, a secondary air flow path having swirling vanes is not provided, and a primary combustion air flow path 51 is provided in order to have a penetration force of the combustion air in the furnace 1.
A bellmouth type inlet pipe 88 is provided as a two-stage combustion air supply device consisting of only a single-stage combustion air supply device to reduce pressure loss.
【００３７】本発明による前記各実施の形態からなる二
段燃焼用空気供給装置３の配置を図７に示す（図７
（ａ）は図１３のＡ−Ａ線断面矢視図であり、図７
（ｂ）は図７（ａ）の側面図である）。二段燃焼用空気
供給装置３は通常共通の風箱４の中に設置される。押し
込み送風機７（図１３）から供給された燃焼用空気は二
次、三次燃焼用空気用風箱ダンパ５を介して供給され
る。複数の二段燃焼用空気供給装置３の空気量を均一化
を図るため缶右、缶左の双方に二段燃焼用空気用風箱開
閉弁５を設け缶前、缶後へ供給する。FIG. 7 shows the arrangement of the two-stage combustion air supply device 3 according to each of the embodiments of the present invention (FIG. 7).
13A is a sectional view taken along line AA of FIG. 13 and FIG.
FIG. 7B is a side view of FIG. The two-stage combustion air supply device 3 is usually installed in a common wind box 4. The combustion air supplied from the push-in blower 7 (FIG. 13) is supplied via the secondary and tertiary combustion air box dampers 5. In order to equalize the air amount of the plurality of two-stage combustion air supply devices 3, two-stage combustion air box open / close valves 5 are provided on both the right and left sides of the can to supply the air before and after the can.
【００３８】本発明による二段燃焼用空気供給装置３を
上下に複数段配置したものを図８に示す。図８（ａ）は
図１３のＡ−Ａ線断面矢視図であり、図８（ｂ）は図８
（ａ）の側面図である。本発明の技術的課題は図１１に
示すボイラ火炉１内で窒素酸化物の発生量を低減させる
目的で、還元領域６７及び完全燃焼領域６８の大きさを
変化させることである。このためには上下二段の二段燃
焼用空気供給装置３の上下空気供給比率を変化させるこ
とで達成できる。しかし、通常、石炭焚きボイラにおい
てはバーナ２部分に０．８〜０．９の空気比で燃焼用空
気を供給する。FIG. 8 shows a two-stage combustion air supply device 3 according to the present invention in which a plurality of stages are arranged vertically. FIG. 8A is a sectional view taken along line AA of FIG. 13, and FIG.
It is a side view of (a). The technical problem of the present invention is to change the size of the reduction region 67 and the complete combustion region 68 for the purpose of reducing the amount of nitrogen oxides generated in the boiler furnace 1 shown in FIG. This can be achieved by changing the upper and lower air supply ratios of the upper and lower two-stage combustion air supply devices 3. However, usually, in a coal-fired boiler, combustion air is supplied to the burner 2 at an air ratio of 0.8 to 0.9.
【００３９】空気比とは燃料を完全燃焼させるのに必要
な理論上の空気量に対する実際の空気量の比率を表す
が、空気比０．８〜０．９で燃焼させることは還元雰囲
気からなる還元領域６７を作り、窒素酸化物の低減を目
的としたものである。一方、全体の空気比を１．１５〜
１．２０とすることから、二段燃焼用空気供給装置３部
分にはおよそ０．３〜０．４程度の空気比で運用するの
が普通である。The air ratio represents the ratio of the actual amount of air to the theoretical amount of air required for complete combustion of the fuel. Combustion at an air ratio of 0.8 to 0.9 consists of a reducing atmosphere. The reduction region 67 is formed to reduce nitrogen oxides. On the other hand, the overall air ratio is 1.15 to
Since the ratio is set to 1.20, the two-stage combustion air supply device 3 is generally operated at an air ratio of about 0.3 to 0.4.
【００４０】上下段式の二段燃焼用空気供給装置３にお
いては、二段燃焼用空気供給装置３の数を二倍にする。
上下段式の二段燃焼用空気供給装置３は、一段式の二段
燃焼用空気供給装置３による空気供給量と同じ量の空気
が供給されるため、個々の二段燃焼用空気供給装置３か
ら供給される空気量が一段式の二段燃焼用空気供給装置
３のそれより少なくなり、空気供給速度を一段式の二段
燃焼用空気供給装置３と同等とした場合、開口部の径を
小さくする必要がある。In the two-stage combustion air supply device 3 of the upper and lower stages, the number of the two-stage combustion air supply devices 3 is doubled.
The two-stage combustion air supply device 3 of the upper and lower stages is supplied with the same amount of air as the air supply amount by the one-stage two-stage combustion air supply device 3. When the amount of air supplied from the air supply device is smaller than that of the single-stage two-stage combustion air supply device 3 and the air supply speed is equivalent to that of the single-stage two-stage combustion air supply device 3, the diameter of the opening is reduced. Need to be smaller.
【００４１】一般に、噴流の貫通力を決めるパラメータ
としては噴出速度と、噴流の径がある。噴流の径が小さ
くなるに従って噴流の運動量が小さくなり、ボイラ火炉
１内の下側からの上昇流から受ける影響が大きくなる。
この結果、従来技術の二段燃焼用空気供給装置３では二
段燃焼用空気がボイラの火炉１の中心部まで到達できな
い。このため、二段燃焼用空気と燃焼装置からの燃焼ガ
スとの混合が十分でない部分が存在し、未燃分発生の増
加になる。このため、上下段式の二段燃焼用空気供給装
置３の性能を十分に発揮できなかった。In general, parameters determining the penetration force of a jet include the jet speed and the diameter of the jet. As the diameter of the jet decreases, the momentum of the jet decreases, and the effect of the upward flow from below in the boiler furnace 1 increases.
As a result, in the conventional two-stage combustion air supply device 3, the two-stage combustion air cannot reach the center of the furnace 1 of the boiler. For this reason, there is a portion where mixing of the two-stage combustion air and the combustion gas from the combustion device is not sufficient, and the generation of unburned components increases. For this reason, the performance of the upper and lower stage two-stage combustion air supply device 3 could not be sufficiently exhibited.
【００４２】しかし、本発明になる二段燃焼用空気供給
装置３を用いた場合、圧力損失を低減できるため、二段
燃焼用空気供給装置３を上下二段式にした場合でも、空
気噴流の貫通力を維持でき、燃料と燃焼用空気の混合性
能を高めることができ、有効な装置である。However, when the two-stage combustion air supply device 3 according to the present invention is used, the pressure loss can be reduced. This is an effective device that can maintain the penetration force and enhance the mixing performance of fuel and combustion air.
【００４３】[0043]
【発明の効果】本発明によれば、二段燃焼用空気の貫通
力を強化することで、ボイラ火炉の中心部に空気を供給
できる。しかも、二次燃焼用空気と一次燃焼用空気の供
給量の比率及び旋回力を調整することにより、バーナ
（燃焼装置）部分にある火炎から二段燃焼用空気が衝突
する部分までの距離を調整することができる。これによ
り、旋回力を強化することでこの部分の距離を長くで
き、燃焼ガス還元領域にある時間を長くできるため、緩
慢燃焼の効果でＮＯｘ発生量を抑えることができる。According to the present invention, the air can be supplied to the center of the boiler furnace by enhancing the penetration of the two-stage combustion air. Moreover, by adjusting the ratio of the supply amount of the secondary combustion air and the primary combustion air and the swirling force, the distance from the flame in the burner (combustion device) to the portion where the two-stage combustion air collides is adjusted. can do. Thereby, by increasing the swirling force, the distance of this portion can be lengthened, and the time in the combustion gas reduction region can be lengthened, so that the amount of NOx generation can be suppressed by the effect of slow combustion.
【００４４】また、逆の操作により、旋回をほとんど与
えずに空気を供給することで、還元領域を小さくでき、
二段燃焼用空気の衝突部以降の完全燃焼領域を大きくす
ることで燃料の未燃分を低減できる。Further, by supplying air with almost no turning by the reverse operation, the reduction area can be reduced.
The unburned portion of the fuel can be reduced by increasing the complete combustion area after the collision portion of the two-stage combustion air.
【００４５】このようにＮＯｘと燃料の未燃分の発生量
を低減させるための、調整端での調整幅が大きくなるた
め、燃焼調整に対しても有利になる。As described above, the adjustment range at the adjustment end for reducing the amount of generation of NOx and unburned fuel becomes large, which is advantageous for combustion adjustment.
【図１】 本発明の実施の形態における二段燃焼用空気
供給装置の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a two-stage combustion air supply device according to an embodiment of the present invention.
【図２】 本発明の第二の実施の形態における二段燃焼
用空気供給装置の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a two-stage combustion air supply device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】 本発明の第三の実施の形態における二段燃焼
用空気供給装置の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a two-stage combustion air supply device according to a third embodiment of the present invention.
【図４】 本発明の第四の実施の形態における二段燃焼
用空気供給装置の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a two-stage combustion air supply device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】 本発明の第五の実施の形態における二段燃焼
用空気供給装置の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a two-stage combustion air supply device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図６】 本発明の第六の実施の形態における二段燃焼
用空気供給装置の説明図である。FIG. 6 is an explanatory view of a two-stage combustion air supply device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図７】 本発明の実施の形態における二段燃焼用空気
供給装置の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a two-stage combustion air supply device according to an embodiment of the present invention.
【図８】 本発明の実施の形態における二段燃焼用空気
供給装置の上下段式の配置の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of an upper-lower type arrangement of the two-stage combustion air supply device according to the embodiment of the present invention.
【図９】 本発明の実施の形態における二段燃焼用空気
供給装置の数値解析による圧力分布の負圧部の説明図で
ある。FIG. 9 is an explanatory diagram of a negative pressure portion of a pressure distribution obtained by numerical analysis of the two-stage combustion air supply device according to the embodiment of the present invention.
【図１０】 本発明及び従来技術における二段燃焼用空
気供給装置の噴流の貫通力と圧力損失の関係を試験した
結果の説明図を表す。FIG. 10 is an explanatory diagram of a test result of a relationship between a penetration force of a jet and a pressure loss of a two-stage combustion air supply device according to the present invention and the prior art.
【図１１】 本発明の実施の形態における二段燃焼用空
気供給装置の噴流と還元領域及び完全燃焼領域の関係を
示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a relationship between a jet of the two-stage combustion air supply device and a reduction region and a complete combustion region in the embodiment of the present invention.
【図１２】 従来技術における二段燃焼用空気供給装置
の説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of a two-stage combustion air supply device according to a conventional technique.
【図１３】 従来技術における二段燃焼用空気供給装置
を用いたボイラの系統を表す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a boiler system using a two-stage combustion air supply device according to a conventional technique.
【図１４】 従来技術における二段燃焼用空気供給装置
の噴流と還元領域及び完全燃焼領域の関係を示す説明図
である。FIG. 14 is an explanatory diagram showing a relationship between a jet of a two-stage combustion air supply device and a reduction region and a complete combustion region in a conventional technique.
１ 火炉 ２ バーナ ３ 二段燃焼用空気供給装置 ４ 風箱 ５ 開閉弁 ６ 空気予熱器 ７ 押し込み送風機 ８ 燃料供給装
置 １０ 排ガス再循環送風機 ２２ 環境装置 ４１ 水壁 ５１ 一次燃焼
用空気流路 ５２ 二次燃焼用空気流路 ５４ 一次燃焼
用空気流 ５５ 旋回空気流（二次燃焼用空気流） ６１ 旋回器 ６７ 還元領域 ６８ 完全燃焼領域 ７０ 排ガス ７１ 過熱器 ７２ 再熱器 ７３ 節炭器 ７４ 炉底ガス
導入部 ７９、８０ 開口部 ８１、８２ ダ
ンパ ９０ 直管 ９１ 負圧部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Furnace 2 Burner 3 Two-stage combustion air supply device 4 Wind box 5 On-off valve 6 Air preheater 7 Push-in blower 8 Fuel supply device 10 Exhaust gas recirculation blower 22 Environmental device 41 Water wall 51 Primary combustion air passage 52 Secondary Combustion air flow passage 54 Primary combustion air flow 55 Swirling air flow (secondary combustion air flow) 61 Swirler 67 Reduction region 68 Complete combustion region 70 Exhaust gas 71 Superheater 72 Reheater 73 Energy saving device 74 Furnace bottom gas Introducing parts 79, 80 Openings 81, 82 Damper 90 Straight pipe 91 Negative pressure part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津村 俊一 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 倉増 公治 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内 Ｆターム(参考） 3K023 KB07 KC01 KC07 KD01 LB03 LC01 LC02 3K065 TA04 TC01 TC10 TE02 TF02 TJ03 TJ06 TL03 TM03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shunichi Tsumura 6-9 Takaracho, Kure-shi, Hiroshima Pref. Inside the Kure Plant (72) Inventor Koji Masura 6-9 Takaracho, Kure-shi Hiroshima Pref. 6-9 Babcock Hitachi, Ltd. F-term in Kure factory (reference) 3K023 KB07 KC01 KC07 KD01 LB03 LC01 LC02 3K065 TA04 TC01 TC10 TE02 TF02 TJ03 TJ06 TL03 TM03
Claims (6)
供給装置において、 空気または気体の入口部の流路面積を空気又は気体の出
口部の流路断面積よりも大きくし、かつ空気または気体
の出口部分に直管部を設けることを特徴とする燃焼用空
気または気体供給装置。1. A combustion air or gas supply device provided in a combustion device, wherein a flow passage area of an air or gas inlet is larger than a flow passage cross-sectional area of an air or gas outlet, and air or gas is supplied. A combustion air or gas supply device, wherein a straight pipe portion is provided at an outlet portion of the combustion air.
気流量または気体流量を調整する装置を設けることを特
徴とする請求項１記載の燃焼用空気または気体供給装
置。2. The combustion air or gas supply device according to claim 1, further comprising a device for adjusting a flow rate of air or gas supplied to an inlet of the air or gas.
える装置を設けることを特徴とする請求項１記載の燃焼
用空気または気体供給装置。3. The combustion air or gas supply device according to claim 1, further comprising a device for giving a swirling force to the supplied air or gas.
た二段燃焼方式の燃焼用空気または気体供給装置におい
て、 空気または気体の入口部の流路面積を空気または気体の
出口部の流路断面積よりも大きくし、かつ空気または気
体の出口部分に直管部を設けることを特徴とする燃焼用
空気または気体供給装置。4. A two-stage combustion air or gas supply device provided on the downstream side of a burner of a furnace of a combustion device, wherein a flow area of an air or gas inlet portion is reduced by a flow of an air or gas outlet portion. A combustion air or gas supply device characterized by having a cross section larger than a road cross section and providing a straight pipe portion at an air or gas outlet portion.
気流量または気体流量を調整する装置を設けることを特
徴とする請求項４記載の燃焼用空気または気体供給装
置。5. The combustion air or gas supply device according to claim 4, further comprising a device for adjusting an air flow rate or a gas flow rate supplied to an air or gas inlet.
える装置を設けることを特徴とする請求項４記載の燃焼
用空気または気体供給装置。6. The combustion air or gas supply device according to claim 4, further comprising a device for giving a swirling force to the supplied air or gas.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10269971A JP2000097430A (en) | 1998-09-24 | 1998-09-24 | Combustion air or gas supplying apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10269971A JP2000097430A (en) | 1998-09-24 | 1998-09-24 | Combustion air or gas supplying apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000097430A true JP2000097430A (en) | 2000-04-04 |
Family
ID=17479786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10269971A Pending JP2000097430A (en) | 1998-09-24 | 1998-09-24 | Combustion air or gas supplying apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000097430A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011030501A1 (en) * | 2009-09-11 | 2011-03-17 | バブコック日立株式会社 | Pulverized coal boiler |
-
1998
- 1998-09-24 JP JP10269971A patent/JP2000097430A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011030501A1 (en) * | 2009-09-11 | 2011-03-17 | バブコック日立株式会社 | Pulverized coal boiler |
| US8714096B2 (en) | 2009-09-11 | 2014-05-06 | Babcock-Hitachi K.K. | Pulverized coal boiler |
| EP2476954A4 (en) * | 2009-09-11 | 2015-03-18 | Babcock Hitachi Kk | Pulverized coal boiler |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2603989Y2 (en) | Collective concentric horn combustion system | |
| US5020479A (en) | Watertube boiler and its method of combustion | |
| EP3351853B1 (en) | Boiler | |
| CN104033888A (en) | Four-corner tangential boiler and hearth thereof | |
| WO2004053392A1 (en) | Combustion apparatus and window box | |
| US20120244479A1 (en) | Combustion System Using Recycled Flue Gas to Boost Overfire Air | |
| GB1563386A (en) | Furnace | |
| JP2000097430A (en) | Combustion air or gas supplying apparatus | |
| US10386061B2 (en) | Method and apparatus for firetube boiler and ultra low NOx burner | |
| US10222059B2 (en) | Apparatus for reducing emissions when burning various fuels | |
| JP2001355832A (en) | Air port structure | |
| JP2954656B2 (en) | Pulverized coal burner | |
| CN210964678U (en) | Smoke air mixing box with multiple built-in distributors | |
| CN204153768U (en) | Process In A Tangential Firing and burner hearth thereof | |
| CN109442400B (en) | Standing vortex type smoke internal circulation low-nitrogen combustor | |
| JP2954628B2 (en) | Pulverized coal burner | |
| JP6732960B2 (en) | Method for burning fuel and boiler | |
| JPS5924106A (en) | Burner | |
| JP2000039108A (en) | LOW NOx BURNER | |
| KR200267512Y1 (en) | Combustion apparatus | |
| JPH0229368Y2 (en) | ||
| JP3261509B2 (en) | Boiler furnace with airport | |
| US20090029302A1 (en) | System of close coupled rapid mix burner cells | |
| CN220817738U (en) | Plate type gas combustion device for boiler | |
| JP2001349533A (en) | Burner device and method of ejecting combustion air therefrom |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050526 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050621 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050822 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060207 |