JP3217470B2 - ボイラ装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発電用，工場用等に使用
する蒸気発生用ボイラや化学工業炉等に関する。
する蒸気発生用ボイラや化学工業炉等に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は従来のボイラ装置の一例を示す概
略縦断面図、図９は図８のIX−IX水平断面拡大図であ
る。これらの図において、（０１）はボイラ火炉本体，
（０２）はボイラ火炉内，（０３）は主バーナ，（０
４）は主バーナ用燃料ノズル，（０５）は追加空気投入
装置，（０６）は追加空気投入ノズル，（０７）は排ガ
ス煙道，（０８）は蒸気過熱管群，（０９）はエコノマ
イザ，（１０）は脱硝器，（１１）は空気加熱器，（１
２）は電気集塵器，（１３）は誘引通風機，（１４）は
煙突，（１５）は押込通風機，（１６）は風道，（１
７）は燃料，（１８）は燃焼用空気，（１９）は主バー
ナ用燃焼用空気，（２０）は追加空気，（２１）は還元
領域，（２２）は酸化領域，（２３）は燃焼灰捕集槽，
（２４）は燃焼ガス，（２５）は燃料供給管，（２６）
は仮想円筒をそれぞれ示す。
略縦断面図、図９は図８のIX−IX水平断面拡大図であ
る。これらの図において、（０１）はボイラ火炉本体，
（０２）はボイラ火炉内，（０３）は主バーナ，（０
４）は主バーナ用燃料ノズル，（０５）は追加空気投入
装置，（０６）は追加空気投入ノズル，（０７）は排ガ
ス煙道，（０８）は蒸気過熱管群，（０９）はエコノマ
イザ，（１０）は脱硝器，（１１）は空気加熱器，（１
２）は電気集塵器，（１３）は誘引通風機，（１４）は
煙突，（１５）は押込通風機，（１６）は風道，（１
７）は燃料，（１８）は燃焼用空気，（１９）は主バー
ナ用燃焼用空気，（２０）は追加空気，（２１）は還元
領域，（２２）は酸化領域，（２３）は燃焼灰捕集槽，
（２４）は燃焼ガス，（２５）は燃料供給管，（２６）
は仮想円筒をそれぞれ示す。
【０００３】このような装置において、押込通風機（１
５）により送り込まれて来た燃焼用空気（１８）は、空
気加熱器（１１）において所定温度に昇温され、風道
（１６）を通して主バーナ（０３）と追加空気投入装置
（０５）へ送り込まれる。主バーナ（０３）へ送り込ま
れた燃焼用空気（１８）は、主バーナ用燃焼用空気（１
９）として主バーナ（０３）からボイラ火炉内（０２）
中心部に仮想される鉛直な円筒（２６）に対して接線方
向に吹き込まれる。燃料（１７）（液体，気体または微
粉固体）は、図示されてない燃料供給設備から燃料供給
管（２５）を通って主バーナ（０３）へ送り込まれ、主
バーナ用燃料ノズル（０４）から上記仮想円筒（２６）
に対して接線方向に噴射される。ボイラ火炉内（０２）
へ噴射された燃料（１７）は、図示されてない着火源に
よって着火し、主バーナ用燃焼用空気（１９）の酸素を
消費しながら燃焼する。
５）により送り込まれて来た燃焼用空気（１８）は、空
気加熱器（１１）において所定温度に昇温され、風道
（１６）を通して主バーナ（０３）と追加空気投入装置
（０５）へ送り込まれる。主バーナ（０３）へ送り込ま
れた燃焼用空気（１８）は、主バーナ用燃焼用空気（１
９）として主バーナ（０３）からボイラ火炉内（０２）
中心部に仮想される鉛直な円筒（２６）に対して接線方
向に吹き込まれる。燃料（１７）（液体，気体または微
粉固体）は、図示されてない燃料供給設備から燃料供給
管（２５）を通って主バーナ（０３）へ送り込まれ、主
バーナ用燃料ノズル（０４）から上記仮想円筒（２６）
に対して接線方向に噴射される。ボイラ火炉内（０２）
へ噴射された燃料（１７）は、図示されてない着火源に
よって着火し、主バーナ用燃焼用空気（１９）の酸素を
消費しながら燃焼する。
【０００４】この燃焼により、燃料（１７）中の窒素分
は窒素酸化物（以下ＮＯx と称する）に転換し、これが
燃焼ガス（２４）中に含まれる。このＮＯx を低減する
対策として、通常、主バーナ用燃焼用空気（１９）の量
は主バーナ用燃料ノズル（０４）から投入される燃料
（１７）量の量論比以下に調節される。このため主バー
ナ後流部と追加空気（２０）投入部間のボイラ火炉内
（０２）に還元領域（２１）が形成される。還元領域
（２１）における燃焼ガス（２４）は酸素不足燃焼によ
り多量の可燃分を含有したものとなるが、ＮＯx がＮ2
に還元され、代ってＮＨ3 やＨＣＮ等の中間生成物が発
生する。還元領域（２１）後流には追加空気投入ノズル
（０６）を装着した追加空気投入装置（０５）が設けら
れていて、可燃分を含んだ燃焼ガス（２４）中に追加空
気（２０）を吹き込み、酸化領域（２２）を形成する。
燃焼ガス（２４）中の可燃分はこの酸化領域（２２）内
で燃焼する。また還元領域（２１）で生成した中間生成
物は酸化領域（２２）における酸化反応で一部がＮＯx
へ転換する。
は窒素酸化物（以下ＮＯx と称する）に転換し、これが
燃焼ガス（２４）中に含まれる。このＮＯx を低減する
対策として、通常、主バーナ用燃焼用空気（１９）の量
は主バーナ用燃料ノズル（０４）から投入される燃料
（１７）量の量論比以下に調節される。このため主バー
ナ後流部と追加空気（２０）投入部間のボイラ火炉内
（０２）に還元領域（２１）が形成される。還元領域
（２１）における燃焼ガス（２４）は酸素不足燃焼によ
り多量の可燃分を含有したものとなるが、ＮＯx がＮ2
に還元され、代ってＮＨ3 やＨＣＮ等の中間生成物が発
生する。還元領域（２１）後流には追加空気投入ノズル
（０６）を装着した追加空気投入装置（０５）が設けら
れていて、可燃分を含んだ燃焼ガス（２４）中に追加空
気（２０）を吹き込み、酸化領域（２２）を形成する。
燃焼ガス（２４）中の可燃分はこの酸化領域（２２）内
で燃焼する。また還元領域（２１）で生成した中間生成
物は酸化領域（２２）における酸化反応で一部がＮＯx
へ転換する。
【０００５】酸化領域（２２）を出た燃焼ガス（２４）
は蒸気過熱管群（０８），エコノマイザ（０９），脱硝
器（１０），空気加熱器（１１），電気集塵器（１２）
を経て，誘引通風機（１３）により煙突（１４）から大
気放出される。
は蒸気過熱管群（０８），エコノマイザ（０９），脱硝
器（１０），空気加熱器（１１），電気集塵器（１２）
を経て，誘引通風機（１３）により煙突（１４）から大
気放出される。
【０００６】このようなボイラで低ＮＯx ，低未燃分燃
焼を達成するためには、 １） 燃料（１７）と主バーナ用燃焼用空気（１９）の
拡散混合が短時間で充分に行われること。 ２） 還元領域（２１）においてその火炉容積を有効に
利用できること。 ３） 酸化領域（２２）における燃焼ガス（２４）と追
加空気（２０）の拡散混合が良く、且つその火炉容積を
有効に利用できること。 が必要である。
焼を達成するためには、 １） 燃料（１７）と主バーナ用燃焼用空気（１９）の
拡散混合が短時間で充分に行われること。 ２） 還元領域（２１）においてその火炉容積を有効に
利用できること。 ３） 酸化領域（２２）における燃焼ガス（２４）と追
加空気（２０）の拡散混合が良く、且つその火炉容積を
有効に利用できること。 が必要である。
【０００７】ところが前記従来のボイラでは、燃焼が上
向き方向に行なわれるため、高温のボイラ火炉内（０
２）では浮力が生じる。その結果、燃料（１７）と主バ
ーナ用燃焼用空気（１９）に吹き抜け現象が生じて火炉
容積を有効利用できず、また拡散混合が劣化して均質な
還元領域（２１）の形成ができなくなる。そこで充分な
ＮＯx の還元を行うためには、還元領域（２１）の容積
を大きくして燃焼ガス（２４）の滞留時間を長くする、
すなわち還元領域（２１）の容積と燃焼ガス（２４）の
流量との比率を大きくする必要があった。この浮力によ
る吹き抜け現象は酸化領域（２２）でも生じるので、燃
焼ガス（２４）中可燃分の燃焼を完遂させるためには、
還元領域（２１）同様に酸化領域（２２）の容積も大き
くして、燃焼ガス（２４）の滞留時間を長くする必要が
あった。
向き方向に行なわれるため、高温のボイラ火炉内（０
２）では浮力が生じる。その結果、燃料（１７）と主バ
ーナ用燃焼用空気（１９）に吹き抜け現象が生じて火炉
容積を有効利用できず、また拡散混合が劣化して均質な
還元領域（２１）の形成ができなくなる。そこで充分な
ＮＯx の還元を行うためには、還元領域（２１）の容積
を大きくして燃焼ガス（２４）の滞留時間を長くする、
すなわち還元領域（２１）の容積と燃焼ガス（２４）の
流量との比率を大きくする必要があった。この浮力によ
る吹き抜け現象は酸化領域（２２）でも生じるので、燃
焼ガス（２４）中可燃分の燃焼を完遂させるためには、
還元領域（２１）同様に酸化領域（２２）の容積も大き
くして、燃焼ガス（２４）の滞留時間を長くする必要が
あった。
【０００８】このように従来のボイラには、上向き燃焼
による吹き抜け現象のため火炉容積を有効に利用でき
ず、また燃料（１７）と主バーナ用燃焼用空気（１９）
の混合劣化により低ＮＯx ・低未燃分燃焼が困難になる
という欠点があった。
による吹き抜け現象のため火炉容積を有効に利用でき
ず、また燃料（１７）と主バーナ用燃焼用空気（１９）
の混合劣化により低ＮＯx ・低未燃分燃焼が困難になる
という欠点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来のボイラで大形の
ものは、前記図８および図９に例示されるように、主バ
ーナ（０３）が下部に設けられ、上向きに燃焼する。こ
のような燃焼方式の場合、高温の炉内（０２）では浮力
が生じるため、燃料（１７）と主バーナ用燃焼用燃焼用
空気（１９）に吹き抜け現象が生じて火炉容積を有効利
用できず、また拡散混合が劣化すので均質な還元領域
（２１）の形成ができなくなる。したがって、ＮＯx を
充分に還元するためには、還元領域（２１）における燃
焼ガス（２４）の滞留時間を長くする必要がある。同様
に酸化領域（２２）でも、燃焼ガス（２４）中可燃分の
燃焼を完遂させるためには、酸化領域（２２）における
燃焼ガス（２４）の滞留時間を長くする必要がある。
ものは、前記図８および図９に例示されるように、主バ
ーナ（０３）が下部に設けられ、上向きに燃焼する。こ
のような燃焼方式の場合、高温の炉内（０２）では浮力
が生じるため、燃料（１７）と主バーナ用燃焼用燃焼用
空気（１９）に吹き抜け現象が生じて火炉容積を有効利
用できず、また拡散混合が劣化すので均質な還元領域
（２１）の形成ができなくなる。したがって、ＮＯx を
充分に還元するためには、還元領域（２１）における燃
焼ガス（２４）の滞留時間を長くする必要がある。同様
に酸化領域（２２）でも、燃焼ガス（２４）中可燃分の
燃焼を完遂させるためには、酸化領域（２２）における
燃焼ガス（２４）の滞留時間を長くする必要がある。
【００１０】このように従来のボイラは、上向き燃焼に
よる吹き抜け現象のため火炉容積を有効に利用できず、
また燃料（１７）と主バーナ用燃焼用空気（１９）の混
合劣化のため低ＮＯx ・低未燃分燃焼が困難になるとい
う欠点を持っていた。
よる吹き抜け現象のため火炉容積を有効に利用できず、
また燃料（１７）と主バーナ用燃焼用空気（１９）の混
合劣化のため低ＮＯx ・低未燃分燃焼が困難になるとい
う欠点を持っていた。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の課
題を解決するために第１の解決手段として、ボイラ装置
に備えられた火炉が倒立型の火炉のみからなるボイラ装
置であって、竪型角筒状の蒸発管壁で構成された上記火
炉と、同火炉の下部の側壁に開口し、排ガス煙道に連通
する燃焼ガス排出口と、上記火炉の上部に配され、火炉
中心部に仮想される鉛直な円筒面に対して接線方向に、
かつ水平方向または下方に傾いた方向に、燃料と燃焼用
空気とを噴射する複数の主バーナと、上記主バーナの下
方で上記燃焼ガス排出口の上方に配され、火炉中心部に
仮想される鉛直な円筒面に対して接線方向に追加空気を
噴射する複数の追加空気投入ノズルと、同追加空気投入
ノズルを上下にチルトさせる手段と、同追加空気投入ノ
ズルの中心部に装着され上記追加空気中に燃料を噴射燃
焼させる温調用バーナと、上記排ガス煙道内に配された
後流伝熱器とを備えたことを特徴とするボイラ装置；な
らびに第２の解決手段として、ボイラ装置に備えられた
火炉が倒立型の主火炉と同主火炉の下部から横方向に延
ばした構造の副火炉のみからなるボイラ装置であって、
竪型角筒状の蒸発管壁で構成された上記主火炉と、同主
火炉の下部から横方向に延びて横方向の排ガス煙道に連
通する副火炉と、上記主火炉の上部に配され、主火炉中
心部に仮想される鉛直な円筒面に対して接線方向に燃料
と燃焼用空気とを噴射する複数の主バーナと、上記副火
炉内に追加空気を噴射する複数の追加空気投入ノズル
と、同追加空気投入ノズルの中心部に装着され上記追加
空気中に燃料を噴射燃焼させる温調用バーナと、上記排
ガス煙道内に配された後流伝熱器とを備えたことを特徴
とするボイラ装置を提案するものである。
題を解決するために第１の解決手段として、ボイラ装置
に備えられた火炉が倒立型の火炉のみからなるボイラ装
置であって、竪型角筒状の蒸発管壁で構成された上記火
炉と、同火炉の下部の側壁に開口し、排ガス煙道に連通
する燃焼ガス排出口と、上記火炉の上部に配され、火炉
中心部に仮想される鉛直な円筒面に対して接線方向に、
かつ水平方向または下方に傾いた方向に、燃料と燃焼用
空気とを噴射する複数の主バーナと、上記主バーナの下
方で上記燃焼ガス排出口の上方に配され、火炉中心部に
仮想される鉛直な円筒面に対して接線方向に追加空気を
噴射する複数の追加空気投入ノズルと、同追加空気投入
ノズルを上下にチルトさせる手段と、同追加空気投入ノ
ズルの中心部に装着され上記追加空気中に燃料を噴射燃
焼させる温調用バーナと、上記排ガス煙道内に配された
後流伝熱器とを備えたことを特徴とするボイラ装置；な
らびに第２の解決手段として、ボイラ装置に備えられた
火炉が倒立型の主火炉と同主火炉の下部から横方向に延
ばした構造の副火炉のみからなるボイラ装置であって、
竪型角筒状の蒸発管壁で構成された上記主火炉と、同主
火炉の下部から横方向に延びて横方向の排ガス煙道に連
通する副火炉と、上記主火炉の上部に配され、主火炉中
心部に仮想される鉛直な円筒面に対して接線方向に燃料
と燃焼用空気とを噴射する複数の主バーナと、上記副火
炉内に追加空気を噴射する複数の追加空気投入ノズル
と、同追加空気投入ノズルの中心部に装着され上記追加
空気中に燃料を噴射燃焼させる温調用バーナと、上記排
ガス煙道内に配された後流伝熱器とを備えたことを特徴
とするボイラ装置を提案するものである。
【００１２】
【作用】前記第１の解決手段においては、ボイラ装置の
火炉が倒立型の火炉のみからなるので、火炉上部に設け
られた主バーナから噴射された燃料は、燃焼用空気と拡
散混合しながら燃焼し、下降してゆく。高温の火炉内で
は浮力が生じるため、燃料と燃焼用空気は吹き抜けが無
く、両者の拡散混合が促進される。 燃焼用空気量を適
切に調節すれば、主バーナ下方の追加空気投入ノズル部
までの火炉内に還元領域が形成される。その還元領域に
おける燃焼ガスは、酸素不足燃焼により多量の可燃分を
含有したものとなるが、燃料と燃焼用空気には流れと逆
の上向きに浮力が生じるため吹き抜けが無くなり、火炉
容積が有効に利用されることになって、燃料の燃焼によ
って発生した燃焼ガス中のＮＯx がＮ2 に還元される率
が高まることになる。また、追加空気投入ノズルの中心
部には、温調用バーナが装備されていて、燃料が追加空
気中に噴射燃焼されるので、追加空気による温度低下を
防止し酸化領域内の温度を高めることができる。
火炉が倒立型の火炉のみからなるので、火炉上部に設け
られた主バーナから噴射された燃料は、燃焼用空気と拡
散混合しながら燃焼し、下降してゆく。高温の火炉内で
は浮力が生じるため、燃料と燃焼用空気は吹き抜けが無
く、両者の拡散混合が促進される。 燃焼用空気量を適
切に調節すれば、主バーナ下方の追加空気投入ノズル部
までの火炉内に還元領域が形成される。その還元領域に
おける燃焼ガスは、酸素不足燃焼により多量の可燃分を
含有したものとなるが、燃料と燃焼用空気には流れと逆
の上向きに浮力が生じるため吹き抜けが無くなり、火炉
容積が有効に利用されることになって、燃料の燃焼によ
って発生した燃焼ガス中のＮＯx がＮ2 に還元される率
が高まることになる。また、追加空気投入ノズルの中心
部には、温調用バーナが装備されていて、燃料が追加空
気中に噴射燃焼されるので、追加空気による温度低下を
防止し酸化領域内の温度を高めることができる。
【００１３】燃焼ガスは還元領域において含有ＮＯx が
Ｎ2 に還元された後、還元領域の後流において追加空気
を吹き込まれ、酸化領域を形成する。燃焼ガス中の可燃
分は、この酸化領域内で燃焼するが、酸化領域において
も燃焼ガスと追加空気には流れと逆の上向きに浮力が生
じるため吹き抜けが無くなり、燃焼ガスと追加空気の拡
散混合が促進され、燃焼完遂が容易となる。この結果、
低ＮＯx ・低未燃分燃焼が実現する。
Ｎ2 に還元された後、還元領域の後流において追加空気
を吹き込まれ、酸化領域を形成する。燃焼ガス中の可燃
分は、この酸化領域内で燃焼するが、酸化領域において
も燃焼ガスと追加空気には流れと逆の上向きに浮力が生
じるため吹き抜けが無くなり、燃焼ガスと追加空気の拡
散混合が促進され、燃焼完遂が容易となる。この結果、
低ＮＯx ・低未燃分燃焼が実現する。
【００１４】また前記第２の解決手段においては、上記
作用のほか、ボイラ装置に備えられた火炉が倒立型の主
火炉と同主火炉の下部から横方向に延ばした構造の副火
炉のみからなり、竪型の主火炉の下部から横方向に延び
る副火炉の中に追加空気投入ノズルを設け、そのすぐ後
に横方向に連通する排ガス煙道内に後流伝熱器を配設す
るので、追加空気の噴射投入によって発生する火炎の輻
射熱を後流伝熱器で有効に吸収することができる。ま
た、追加空気投入ノズルの中心部には、温調用バーナが
装備されていて、燃料が追加空気中に噴射燃焼されるの
で、追加空気による温度低下を防止し酸化領域内の温度
を高めることができる。
作用のほか、ボイラ装置に備えられた火炉が倒立型の主
火炉と同主火炉の下部から横方向に延ばした構造の副火
炉のみからなり、竪型の主火炉の下部から横方向に延び
る副火炉の中に追加空気投入ノズルを設け、そのすぐ後
に横方向に連通する排ガス煙道内に後流伝熱器を配設す
るので、追加空気の噴射投入によって発生する火炎の輻
射熱を後流伝熱器で有効に吸収することができる。ま
た、追加空気投入ノズルの中心部には、温調用バーナが
装備されていて、燃料が追加空気中に噴射燃焼されるの
で、追加空気による温度低下を防止し酸化領域内の温度
を高めることができる。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の第１実施例を示す概略縦断面
図、図２は図１のII−II水平断面拡大図である。これら
の図において、（１０１）はボイラ火炉本体，（１０
２）はボイラ火炉内，（１０３）は主バーナ，（１０
４）は主バーナ用燃料ノズル，（１０５）は追加空気投
入装置，（１０６）は追加空気投入ノズル，（１０７）
は排ガス煙道，（１０８）は蒸気過熱管群（後流伝熱
器），（１０９）はエコノマイザ，（１１０）は脱硝
器，（１１１）は空気加熱器，（１１２）は電気集塵
器，（１１３）は誘引通風機，（１１４）は煙突，（１
１５）は押込通風機，（１１６）は風道，（１１７）は
燃料，（１１８）は燃焼用空気，（１１９）は主バーナ
用燃焼用空気，（１２０）は追加空気，（１２１）は還
元領域，（１２２）は酸化領域，（１２３）は燃焼灰捕
集槽，（１２４）は燃焼ガス，（１２５）は燃料供給
管，（１２６）は仮想円筒，（１２７）は温調用燃料，
（１２８）は温調用バーナ，（１２９）は温調用燃料供
給管，（１３０）は燃焼ガス排出口をそれぞれ示す。
図、図２は図１のII−II水平断面拡大図である。これら
の図において、（１０１）はボイラ火炉本体，（１０
２）はボイラ火炉内，（１０３）は主バーナ，（１０
４）は主バーナ用燃料ノズル，（１０５）は追加空気投
入装置，（１０６）は追加空気投入ノズル，（１０７）
は排ガス煙道，（１０８）は蒸気過熱管群（後流伝熱
器），（１０９）はエコノマイザ，（１１０）は脱硝
器，（１１１）は空気加熱器，（１１２）は電気集塵
器，（１１３）は誘引通風機，（１１４）は煙突，（１
１５）は押込通風機，（１１６）は風道，（１１７）は
燃料，（１１８）は燃焼用空気，（１１９）は主バーナ
用燃焼用空気，（１２０）は追加空気，（１２１）は還
元領域，（１２２）は酸化領域，（１２３）は燃焼灰捕
集槽，（１２４）は燃焼ガス，（１２５）は燃料供給
管，（１２６）は仮想円筒，（１２７）は温調用燃料，
（１２８）は温調用バーナ，（１２９）は温調用燃料供
給管，（１３０）は燃焼ガス排出口をそれぞれ示す。
【００１６】本実施例では、竪型角筒状の蒸発管壁で構
成された倒立型のボイラ火炉本体（１０１）の上部に複
数の主バーナ（１０３）が配されていて、火炉中心部に
仮想される鉛直な円筒面（１２６）に対して接線方向
に、かつ水平方向または下方に傾いた方向に、燃料（１
１７）と主バーナ用燃焼用空気（１１９）とを噴射す
る。また上記ボイラ火炉本体（１０１）の下部の側壁に
は、排ガス煙道（１０７）に連通する燃焼ガス排出口
（１３０）が開口している。更に上記主バーナ（１０
３）よりも下方で上記燃焼ガス排出口（１３０）よりも
上方位置に追加空気投入装置（１０５）が設けられ、そ
の中に配された複数の追加空気投入ノズル（１０６）か
ら、上記仮想円筒面（１２６）に対して接線方向に追加
空気を噴射する。この追加空気投入ノズル（１０６）
は、上下方向の吹込み角度を任意に調節できるようにな
っている。また、この追加空気投入ノズル（１０６）の
中心部には、温調用バーナ（１２８）が装備されてい
て、燃料供給管（１２５）から分岐され配管された温調
用燃料供給管（１２９）を通して燃料（１１７）全体量
の１０％以下が温調用燃料（１２７）として圧送されて
くる。
成された倒立型のボイラ火炉本体（１０１）の上部に複
数の主バーナ（１０３）が配されていて、火炉中心部に
仮想される鉛直な円筒面（１２６）に対して接線方向
に、かつ水平方向または下方に傾いた方向に、燃料（１
１７）と主バーナ用燃焼用空気（１１９）とを噴射す
る。また上記ボイラ火炉本体（１０１）の下部の側壁に
は、排ガス煙道（１０７）に連通する燃焼ガス排出口
（１３０）が開口している。更に上記主バーナ（１０
３）よりも下方で上記燃焼ガス排出口（１３０）よりも
上方位置に追加空気投入装置（１０５）が設けられ、そ
の中に配された複数の追加空気投入ノズル（１０６）か
ら、上記仮想円筒面（１２６）に対して接線方向に追加
空気を噴射する。この追加空気投入ノズル（１０６）
は、上下方向の吹込み角度を任意に調節できるようにな
っている。また、この追加空気投入ノズル（１０６）の
中心部には、温調用バーナ（１２８）が装備されてい
て、燃料供給管（１２５）から分岐され配管された温調
用燃料供給管（１２９）を通して燃料（１１７）全体量
の１０％以下が温調用燃料（１２７）として圧送されて
くる。
【００１７】ボイラ火炉本体（１０１）の下方には燃焼
灰捕集槽（１２３）が設けられ、ボイラ火炉内（１０
２）で燃焼した燃料（１１７）の燃焼灰で、炉底に落下
してくるものを捕集し、処理する。図８に示される従来
のボイラでは、ボイラ火炉本体（０１）内の上部と排ガ
ス煙道（０７）内に蒸気過熱管群（０８）が設けられて
いたが、本実施例では、蒸気過熱管群（１０８）等の後
流伝熱器をボイラ火炉本体（１０１）内には設置せず、
それらを排ガス煙道（１０７）内のみに配置して、燃焼
灰の処理を容易にし、かつ還元領域（１２１）と酸化領
域（１２２）における燃焼ガス（１２４）滞留時間を長
く確保できるようにした。
灰捕集槽（１２３）が設けられ、ボイラ火炉内（１０
２）で燃焼した燃料（１１７）の燃焼灰で、炉底に落下
してくるものを捕集し、処理する。図８に示される従来
のボイラでは、ボイラ火炉本体（０１）内の上部と排ガ
ス煙道（０７）内に蒸気過熱管群（０８）が設けられて
いたが、本実施例では、蒸気過熱管群（１０８）等の後
流伝熱器をボイラ火炉本体（１０１）内には設置せず、
それらを排ガス煙道（１０７）内のみに配置して、燃焼
灰の処理を容易にし、かつ還元領域（１２１）と酸化領
域（１２２）における燃焼ガス（１２４）滞留時間を長
く確保できるようにした。
【００１８】押込通風機（１１５）により送り込まれて
来た燃焼用空気（１１８）は、空気加熱器（１１１）に
おいて所定温度に昇温され、風道（１１６）を通して主
バーナ（１０３）と追加空気投入装置（１０５）へ送り
込まれる。主バーナ（１０３）へ送り込まれた燃焼用空
気（１１８）は、主バーナ用燃焼用空気（１１９）とし
て主バーナ（１０３）からボイラ火炉内（１０２）の中
心部の仮想円筒（１２６）に対して接線方向に吹き込ま
れる。一方燃料（液体，気体または微粉固体）（１１
７）は、図示されてない燃料供給設備から燃料供給管
（１２５）を経て主バーナ（１０３）へ送り込まれ、主
バーナ用燃料ノズル（１０４）から上記の仮想円筒（１
２６）に対して接線方向に噴射される。ボイラ火炉内
（１０２）へ噴射された燃料（１１７）は、図示されて
いない着火源によって着火して主バーナ用燃焼用空気
（１１９）と拡散混合しつつ燃焼し、ボイラ火炉内（１
０２）を旋回しながら下降して行くが、高温のボイラ火
炉内（１０２）では上向きに浮力が働くため、燃料（１
１７）と主バーナ用燃焼用空気（１１９）の吹き抜けが
無くなり、両者（１１７），（１１９）の拡散混合が促
進される。燃料（１１７）の燃焼によって燃焼ガス（１
２４）が生成されるが、その燃焼ガス（１２４）には燃
料（１１７）中窒素（Ｎ）分が転換して生じたＮＯx が
含有される。
来た燃焼用空気（１１８）は、空気加熱器（１１１）に
おいて所定温度に昇温され、風道（１１６）を通して主
バーナ（１０３）と追加空気投入装置（１０５）へ送り
込まれる。主バーナ（１０３）へ送り込まれた燃焼用空
気（１１８）は、主バーナ用燃焼用空気（１１９）とし
て主バーナ（１０３）からボイラ火炉内（１０２）の中
心部の仮想円筒（１２６）に対して接線方向に吹き込ま
れる。一方燃料（液体，気体または微粉固体）（１１
７）は、図示されてない燃料供給設備から燃料供給管
（１２５）を経て主バーナ（１０３）へ送り込まれ、主
バーナ用燃料ノズル（１０４）から上記の仮想円筒（１
２６）に対して接線方向に噴射される。ボイラ火炉内
（１０２）へ噴射された燃料（１１７）は、図示されて
いない着火源によって着火して主バーナ用燃焼用空気
（１１９）と拡散混合しつつ燃焼し、ボイラ火炉内（１
０２）を旋回しながら下降して行くが、高温のボイラ火
炉内（１０２）では上向きに浮力が働くため、燃料（１
１７）と主バーナ用燃焼用空気（１１９）の吹き抜けが
無くなり、両者（１１７），（１１９）の拡散混合が促
進される。燃料（１１７）の燃焼によって燃焼ガス（１
２４）が生成されるが、その燃焼ガス（１２４）には燃
料（１１７）中窒素（Ｎ）分が転換して生じたＮＯx が
含有される。
【００１９】主バーナ（１０３）から投入される主バー
ナ用燃焼用空気（１１９）の量は、主バーナ用燃料ノズ
ル（１０４）から投入される燃料（１１７）の量論比以
下に調節され、主バーナ後流部と追加空気（１２０）投
入部間のボイラ火炉内（１０２）に還元領域（１２１）
が形成される。還元領域（１２１）における燃焼ガス
（１２４）は酸素不足燃焼により多量の可燃分を含有し
たものとなるが、ＮＯxがＮ2 に還元され、代ってＮＨ
3 やＨＣＮ等の中間生成物が発生する。還元領域（１２
１）におけるＮＯx の還元は、燃料（１１７）と主バー
ナ用燃焼用空気（１１９）の拡散混合を促進して、いか
に均質な還元領域（１２１）を形成できるかによって、
その良否が決まる。
ナ用燃焼用空気（１１９）の量は、主バーナ用燃料ノズ
ル（１０４）から投入される燃料（１１７）の量論比以
下に調節され、主バーナ後流部と追加空気（１２０）投
入部間のボイラ火炉内（１０２）に還元領域（１２１）
が形成される。還元領域（１２１）における燃焼ガス
（１２４）は酸素不足燃焼により多量の可燃分を含有し
たものとなるが、ＮＯxがＮ2 に還元され、代ってＮＨ
3 やＨＣＮ等の中間生成物が発生する。還元領域（１２
１）におけるＮＯx の還元は、燃料（１１７）と主バー
ナ用燃焼用空気（１１９）の拡散混合を促進して、いか
に均質な還元領域（１２１）を形成できるかによって、
その良否が決まる。
【００２０】還元領域（１２１）を出た燃焼ガス（１２
４）は、還元領域（１２１）出口部において、吹込方向
を任意に設定できる追加空気投入ノズル（１０６）によ
って追加空気（１２０）を投入され、酸化領域（１２
２）を形成して可燃分を燃焼，消滅させる。また、還元
領域（１２１）において発生したＮＨ3 やＨＣＮ等の中
間生成物も、この酸化領域（１２２）において酸化さ
れ、一部がＮＯx に転換して燃焼ガス（１２４）中に含
まれる。
４）は、還元領域（１２１）出口部において、吹込方向
を任意に設定できる追加空気投入ノズル（１０６）によ
って追加空気（１２０）を投入され、酸化領域（１２
２）を形成して可燃分を燃焼，消滅させる。また、還元
領域（１２１）において発生したＮＨ3 やＨＣＮ等の中
間生成物も、この酸化領域（１２２）において酸化さ
れ、一部がＮＯx に転換して燃焼ガス（１２４）中に含
まれる。
【００２１】酸化領域（１２２）内の温度は上記追加空
気（１２０）の投入によって低下し、酸化領域（１２
２）における可燃分の燃焼が劣化する。そこでその対策
として、燃料供給管（１２５）から分岐して配管された
温調用燃料供給管（１２９）を通って送られて来る温調
用燃料（１２７）を、温調用バーナ（１２８）によって
酸化領域（１２２）内へ噴射して燃焼させ、酸化領域
（１２２）内の温度を高める。
気（１２０）の投入によって低下し、酸化領域（１２
２）における可燃分の燃焼が劣化する。そこでその対策
として、燃料供給管（１２５）から分岐して配管された
温調用燃料供給管（１２９）を通って送られて来る温調
用燃料（１２７）を、温調用バーナ（１２８）によって
酸化領域（１２２）内へ噴射して燃焼させ、酸化領域
（１２２）内の温度を高める。
【００２２】酸化領域（１２２）を出た燃焼ガス（１２
４）は蒸気過熱管群（１０８），エコノマイザ（１０
９），脱硝器（１１０），空気加熱器（１１１），電気
集塵器（１１２）を経て誘引通風機（１１３）により煙
突（１１４）から大気放出される。
４）は蒸気過熱管群（１０８），エコノマイザ（１０
９），脱硝器（１１０），空気加熱器（１１１），電気
集塵器（１１２）を経て誘引通風機（１１３）により煙
突（１１４）から大気放出される。
【００２３】図３，図４および図５は、発明者等が実施
した燃焼試験における実測データについて、例示したも
のである。まず図３は、還元領域の各火炉断面における
ＣＯ2 分布偏差率と燃焼ガス滞留時間との関係を、上向
き燃焼の場合と下向き燃焼の場合について示したもので
ある。ＣＯ2 分布偏差率とは、還元領域の各火炉断面に
おけるＣＯ2 分布実測値のうち最大値と最小値の差を平
均値で除したものであり、燃焼ガス滞留時間とは、主バ
ーナ中心から各火炉断面までの時間について示したもの
である。
した燃焼試験における実測データについて、例示したも
のである。まず図３は、還元領域の各火炉断面における
ＣＯ2 分布偏差率と燃焼ガス滞留時間との関係を、上向
き燃焼の場合と下向き燃焼の場合について示したもので
ある。ＣＯ2 分布偏差率とは、還元領域の各火炉断面に
おけるＣＯ2 分布実測値のうち最大値と最小値の差を平
均値で除したものであり、燃焼ガス滞留時間とは、主バ
ーナ中心から各火炉断面までの時間について示したもの
である。
【００２４】次に図４は、還元領域におけるＮＯx 還元
率と燃焼ガス滞留時間との関係を、上向き燃焼の場合と
下向き燃焼の場合について示したものである。ここで還
元領域におけるＮＯx 還元率は、還元領域入口のＮＯx
濃度と還元領域出口のＮＯx濃度との差を還元領域入口
のＮＯx 濃度で除し、その商を１から減じたものとして
定義した。
率と燃焼ガス滞留時間との関係を、上向き燃焼の場合と
下向き燃焼の場合について示したものである。ここで還
元領域におけるＮＯx 還元率は、還元領域入口のＮＯx
濃度と還元領域出口のＮＯx濃度との差を還元領域入口
のＮＯx 濃度で除し、その商を１から減じたものとして
定義した。
【００２５】図３より、上向き燃焼では還元領域（２
１）の各火炉断面におけるＣＯ2 分布偏差率が大きく、
火炉容積が有効利用されてないと見做せる。その結果、
図４に示すようにＮＯx 還元率が低いので、ＮＯx 還元
率を高めるには還元領域（２１）における燃焼ガス（２
４）滞留時間を長くする必要があり、必然的にボイラ本
体（０１）が高くなることになる。それに対して下向き
燃焼の場合は、ＣＯ2 分布偏差率が小さく、均質な還元
領域（１２１）であることが示されている。したがって
下向き燃焼の場合、燃焼ガス（１２４）の滞留時間が短
くても高いＮＯx還元率が得られる。
１）の各火炉断面におけるＣＯ2 分布偏差率が大きく、
火炉容積が有効利用されてないと見做せる。その結果、
図４に示すようにＮＯx 還元率が低いので、ＮＯx 還元
率を高めるには還元領域（２１）における燃焼ガス（２
４）滞留時間を長くする必要があり、必然的にボイラ本
体（０１）が高くなることになる。それに対して下向き
燃焼の場合は、ＣＯ2 分布偏差率が小さく、均質な還元
領域（１２１）であることが示されている。したがって
下向き燃焼の場合、燃焼ガス（１２４）の滞留時間が短
くても高いＮＯx還元率が得られる。
【００２６】図５は、酸化領域の各火炉断面におけるＣ
Ｏ分布偏差率と追加空気（ＡＡ）投入部から各火炉断面
までの燃焼ガス滞留時間との関係を、上向き燃焼と下向
き燃焼の場合について示したものである。この図におい
て酸化領域の各火炉断面におけるＣＯ分布偏差率は、各
火炉断面におけるＣＯの最大値と最小値の差を、追加空
気投入前の酸化領域入口におけるＣＯ平均値で除したも
のとして定義した。下向き燃焼の場合は、還元領域（１
２１）と同様に酸化領域（１２２）においてもＣＯ分布
偏差率が小さく、上向き燃焼に比べて追加空気と燃焼ガ
スの拡散混合が優れていることが、図５から判る。
Ｏ分布偏差率と追加空気（ＡＡ）投入部から各火炉断面
までの燃焼ガス滞留時間との関係を、上向き燃焼と下向
き燃焼の場合について示したものである。この図におい
て酸化領域の各火炉断面におけるＣＯ分布偏差率は、各
火炉断面におけるＣＯの最大値と最小値の差を、追加空
気投入前の酸化領域入口におけるＣＯ平均値で除したも
のとして定義した。下向き燃焼の場合は、還元領域（１
２１）と同様に酸化領域（１２２）においてもＣＯ分布
偏差率が小さく、上向き燃焼に比べて追加空気と燃焼ガ
スの拡散混合が優れていることが、図５から判る。
【００２７】上記のとおり、ボイラ火炉本体（１０１）
の上方に主バーナ（１０３）を設けて下向き燃焼をさ
せ、主バーナ（１０３）の下方後流に還元領域（１２
１）と酸化領域（１２２）を形成して、その酸化領域
（１２２）の入口部に追加空気投入装置（１０５）を設
けることにより、低ＮＯx - 低未燃分燃焼が実現する。
の上方に主バーナ（１０３）を設けて下向き燃焼をさ
せ、主バーナ（１０３）の下方後流に還元領域（１２
１）と酸化領域（１２２）を形成して、その酸化領域
（１２２）の入口部に追加空気投入装置（１０５）を設
けることにより、低ＮＯx - 低未燃分燃焼が実現する。
【００２８】次に図６は本発明の第２実施例を示す概略
縦断面図である。この図においては図１の第１実施例に
対し配置等異なる点に関し主に図示、説明するものであ
り、第１実施例と同様の詳細は図示、説明を省略する。
（２０１ａ）は主火炉，（２０１ｂ）は副火炉，（２０
３）は主バーナ，（２０５）は追加空気投入装置，（２
０７）は排ガス煙道，（２０８）は蒸気過熱管群（後流
伝熱器），（２１７）は燃料，（２１９）は主バーナ用
燃焼用空気，（２２０）は追加空気，（２２４）は燃焼
ガス，（２３１）はクリンカをそれぞれ示す。
縦断面図である。この図においては図１の第１実施例に
対し配置等異なる点に関し主に図示、説明するものであ
り、第１実施例と同様の詳細は図示、説明を省略する。
（２０１ａ）は主火炉，（２０１ｂ）は副火炉，（２０
３）は主バーナ，（２０５）は追加空気投入装置，（２
０７）は排ガス煙道，（２０８）は蒸気過熱管群（後流
伝熱器），（２１７）は燃料，（２１９）は主バーナ用
燃焼用空気，（２２０）は追加空気，（２２４）は燃焼
ガス，（２３１）はクリンカをそれぞれ示す。
【００２９】本実施例では、竪型角筒状の蒸発管壁で構
成された倒立型の主火炉（２０１ａ）の上部に複数の主
バーナ（２０３）が配されていて、主火炉中心部に仮想
される鉛直な円筒面に対して接線方向に燃料（２１７）
と主バーナ用燃焼用空気（２１９）とを噴射する。また
上記主火炉（２０１ａ）の下部から副火炉（２０１ｂ）
が横方向に延びて、図６に示すように横方向に延びる排
ガス煙道（２０７）に連通している。そして上記副火炉
（２０１ｂ）内に図１の追加空気投入装置（１０５）と
同様に追加空気（２２０）等を噴射する複数の追加空気
投入装置（２０５）が設けられ、更に上記排ガス煙道
（２０７）内には、蒸気過熱器等の後流伝熱器（２０
８）が配されている。
成された倒立型の主火炉（２０１ａ）の上部に複数の主
バーナ（２０３）が配されていて、主火炉中心部に仮想
される鉛直な円筒面に対して接線方向に燃料（２１７）
と主バーナ用燃焼用空気（２１９）とを噴射する。また
上記主火炉（２０１ａ）の下部から副火炉（２０１ｂ）
が横方向に延びて、図６に示すように横方向に延びる排
ガス煙道（２０７）に連通している。そして上記副火炉
（２０１ｂ）内に図１の追加空気投入装置（１０５）と
同様に追加空気（２２０）等を噴射する複数の追加空気
投入装置（２０５）が設けられ、更に上記排ガス煙道
（２０７）内には、蒸気過熱器等の後流伝熱器（２０
８）が配されている。
【００３０】このようなボイラ装置において、主バーナ
（２０３）から投入される燃料（２１７）と燃焼用空気
（２１９）により、主火炉内（２０１ａ）内に旋回流を
おこしながら燃焼を行なう。ここに投入される燃料と空
気の比は当量比よりも大きく空気不足なので、還元燃焼
が行なわれる。そしてその燃焼排ガスは下方向へ流れ、
すぐ横方向へ向きを変えて副火炉（２０１ｂ）に流入す
る。横方向に流れる始めの部分には追加空気投入装置
（２０５）が設けられており、ここで燃料の燃焼完結に
必要な空気を投入する。したがって、この副火炉（２０
１ｂ）内で低ＮＯ x ，低煤塵の完全燃焼が行なわれる。
また、副火炉（２０１ｂ）内の火炎による輻射熱は、す
ぐ後流の後流伝熱器（２０８）で吸収される。
（２０３）から投入される燃料（２１７）と燃焼用空気
（２１９）により、主火炉内（２０１ａ）内に旋回流を
おこしながら燃焼を行なう。ここに投入される燃料と空
気の比は当量比よりも大きく空気不足なので、還元燃焼
が行なわれる。そしてその燃焼排ガスは下方向へ流れ、
すぐ横方向へ向きを変えて副火炉（２０１ｂ）に流入す
る。横方向に流れる始めの部分には追加空気投入装置
（２０５）が設けられており、ここで燃料の燃焼完結に
必要な空気を投入する。したがって、この副火炉（２０
１ｂ）内で低ＮＯ x ，低煤塵の完全燃焼が行なわれる。
また、副火炉（２０１ｂ）内の火炎による輻射熱は、す
ぐ後流の後流伝熱器（２０８）で吸収される。
【００３１】なお、前記の主火炉（２０１ａ）内で生成
し、炉壁に付着して剥離するスラグやクリンカ（２３
１）は、ボイラ下方の燃焼灰捕集槽（前記図１の符号
（１２３））に落下し回収される。もし仮に、後述図７
（ｂ）に示されるように主火炉（２０１ａ）の下部に後
流伝熱器を配置したとすると、輻射熱はその伝熱部で有
効に吸収できるが、その場合は上部の主バーナ（２０
３）部の炉壁に付着・剥離したスラグやクリンカの落下
により、伝熱管が破損することになる。本実施例では、
横方向に延びる副火炉（２０１ｂ）内に後流伝熱器（２
０８）を配置したので、後流伝熱器（２０８）は落下す
るスラグやクリンカによる破損もなく、かつ燃焼による
輻射熱を有効に吸収することができる。
し、炉壁に付着して剥離するスラグやクリンカ（２３
１）は、ボイラ下方の燃焼灰捕集槽（前記図１の符号
（１２３））に落下し回収される。もし仮に、後述図７
（ｂ）に示されるように主火炉（２０１ａ）の下部に後
流伝熱器を配置したとすると、輻射熱はその伝熱部で有
効に吸収できるが、その場合は上部の主バーナ（２０
３）部の炉壁に付着・剥離したスラグやクリンカの落下
により、伝熱管が破損することになる。本実施例では、
横方向に延びる副火炉（２０１ｂ）内に後流伝熱器（２
０８）を配置したので、後流伝熱器（２０８）は落下す
るスラグやクリンカによる破損もなく、かつ燃焼による
輻射熱を有効に吸収することができる。
【００３２】図７は各種ボイラにおける各部の熱吸収比
率を比較して示したものである。図７中（ａ）は前記図
８に示された従来のボイラ装置であり、（ｂ）は上述し
たようにスラグやクリンカによる後流伝熱器破損のトラ
ブルが生じ得るものである。（ｃ）は前記図１および図
２により説明した第１実施例であるが、吸収熱のアンバ
ランスにより、ボイラ火炉本体部の熱吸収方法に関して
技術的に若干の困難性がある。（ｄ）は本第２実施例で
あって、従来同様の熱吸収バランスで、しかも火炉がコ
ンパクトとなり、かつ重量物がボイラ下部にあるので、
ボイラコストを大幅に低減できる。
率を比較して示したものである。図７中（ａ）は前記図
８に示された従来のボイラ装置であり、（ｂ）は上述し
たようにスラグやクリンカによる後流伝熱器破損のトラ
ブルが生じ得るものである。（ｃ）は前記図１および図
２により説明した第１実施例であるが、吸収熱のアンバ
ランスにより、ボイラ火炉本体部の熱吸収方法に関して
技術的に若干の困難性がある。（ｄ）は本第２実施例で
あって、従来同様の熱吸収バランスで、しかも火炉がコ
ンパクトとなり、かつ重量物がボイラ下部にあるので、
ボイラコストを大幅に低減できる。
【００３３】
【発明の効果】請求項１の発明においては、ボイラ装置
の火炉が倒立型の火炉のみからなるので、火炉上部に設
けられた主バーナから噴射された燃料は、燃焼用空気と
拡散混合しながら燃焼し、下降してゆく。高温の火炉内
では浮力が生じるため、燃料と燃焼用空気は吹き抜けが
無く、両者の拡散混合が促進される。 燃焼用空気量を
適切に調節すれば、主バーナ下方の追加空気投入ノズル
部までの火炉内に還元領域が形成される。その還元領域
における燃焼ガスは、酸素不足燃焼により多量の可燃分
を含有したものとなるが、燃料と燃焼用空気には流れと
逆の上向きに浮力が生じるため吹き抜けが無くなり、火
炉容積が有効に利用されることになって、燃料の燃焼に
よって発生した燃焼ガス中のＮＯ x がＮ 2 に還元される
率が高まることになる。また、追加空気投入ノズルの中
心部には、温調用バーナが装備されていて、燃料が追加
空気中に噴射燃焼されるので、追加空気による温度低下
を防止し酸化領域内の温度を高めることができる。
の火炉が倒立型の火炉のみからなるので、火炉上部に設
けられた主バーナから噴射された燃料は、燃焼用空気と
拡散混合しながら燃焼し、下降してゆく。高温の火炉内
では浮力が生じるため、燃料と燃焼用空気は吹き抜けが
無く、両者の拡散混合が促進される。 燃焼用空気量を
適切に調節すれば、主バーナ下方の追加空気投入ノズル
部までの火炉内に還元領域が形成される。その還元領域
における燃焼ガスは、酸素不足燃焼により多量の可燃分
を含有したものとなるが、燃料と燃焼用空気には流れと
逆の上向きに浮力が生じるため吹き抜けが無くなり、火
炉容積が有効に利用されることになって、燃料の燃焼に
よって発生した燃焼ガス中のＮＯ x がＮ 2 に還元される
率が高まることになる。また、追加空気投入ノズルの中
心部には、温調用バーナが装備されていて、燃料が追加
空気中に噴射燃焼されるので、追加空気による温度低下
を防止し酸化領域内の温度を高めることができる。
【００３４】また請求項２の発明においては、上記効果
のほか、ボイラ装置に備えられた火炉が倒立型の主火炉
と同主火炉の下部から横方向に延ばした構造の副火炉の
みからなり、竪型の主火炉の下部から横方向に延びる副
火炉の中に追加空気投入ノズルを設け、そのすぐ後に横
方向に連通する排ガス煙道内に後流伝熱器を配設するの
で、追加空気の噴射投入によって発生する火炎の輻射熱
を後流伝熱器で有効に吸収することができる。また、追
加空気投入ノズルの中心部には、温調用バーナが装備さ
れていて、燃料が追加空気中に噴射燃焼されるので、追
加空気による温度低下を防止し酸化領域内の温度を高め
ることができる。
のほか、ボイラ装置に備えられた火炉が倒立型の主火炉
と同主火炉の下部から横方向に延ばした構造の副火炉の
みからなり、竪型の主火炉の下部から横方向に延びる副
火炉の中に追加空気投入ノズルを設け、そのすぐ後に横
方向に連通する排ガス煙道内に後流伝熱器を配設するの
で、追加空気の噴射投入によって発生する火炎の輻射熱
を後流伝熱器で有効に吸収することができる。また、追
加空気投入ノズルの中心部には、温調用バーナが装備さ
れていて、燃料が追加空気中に噴射燃焼されるので、追
加空気による温度低下を防止し酸化領域内の温度を高め
ることができる。
【図１】図１は本発明の第１実施例を示す概略縦断面図
である。
である。
【図２】図２は図１のII−II水平断面拡大図である。
【図３】図３はＣＯ2 分布偏差率と燃焼ガス滞留時間と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図４】図４はＮＯx 還元率と燃焼ガス滞留時間との関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図５】図５はＣＯ分布偏差率と燃焼ガス滞留時間との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図６】図６は本発明の第２実施例を示す概略縦断面図
である。
である。
【図７】図７は各種ボイラにおける各部の熱吸収比率を
比較して示す図である。
比較して示す図である。
【図８】図８は従来のボイラ装置の一例を示す概略縦断
面図である。
面図である。
【図９】図９は図８のIX−IX水平断面拡大図である。
（０１） ボイラ火炉本体 （０２） ボイラ火炉内 （０３） 主バーナ （０４） 主バーナ用燃料ノズル （０５） 追加空気投入装置 （０６） 追加空気投入ノズル （０７） 排ガス煙道 （０８） 蒸気過熱管群 （０９） エコノマイザ （１０） 脱硝器 （１１） 空気加熱器 （１２） 電気集塵器 （１３） 誘引通風機 （１４） 煙突 （１５） 押込通風機 （１６） 風道 （１７） 燃料 （１８） 燃焼用空気 （１９） 主バーナ用燃焼用空気 （２０） 追加空気（ＡＡ） （２１） 還元領域 （２２） 酸化領域 （２３） 燃焼灰捕集槽 （２４） 燃焼ガス （２５） 燃料供給管 （２６） 仮想円筒 （１０１） ボイラ火炉本体 （１０２） ボイラ火炉内 （１０３） 主バーナ （１０４） 主バーナ用燃料ノズル （１０５） 追加空気投入装置 （１０６） 追加空気投入ノズル （１０７） 排ガス煙道 （１０８） 蒸気加熱管群 （１０９） エコノマイザ （１１０） 脱硝器 （１１１） 空気加熱器 （１１２） 電気集塵器 （１１３） 誘引通風機 （１１４） 煙突 （１１５） 押込通風機 （１１６） 風道 （１１７） 燃料 （１１８） 燃焼用空気 （１１９） 主バーナ用燃焼用空気 （１２０） 追加空気 （１２１） 還元領域 （１２２） 酸化領域 （１２３） 燃焼灰捕集槽 （１２４） 燃焼ガス （１２５） 燃料供給管 （１２６） 仮想円筒 （１２７） 温調用燃料 （１２８） 温調用バーナ （１２９） 温調用燃料供給管 （１３０） 燃焼ガス排出口 （２０１ａ） 主火炉 （２０１ｂ） 副火炉 （２０３） 主バーナ （２０５） 追加空気投入装置 （２０７） 排ガス煙道 （２０８） 蒸気加熱管群（後流伝熱器） （２１７） 燃料 （２１９） 主バーナ用燃焼用空気 （２２０） 追加空気 （２２４） 燃焼ガス （２３１） クリンカ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳田 君代 長崎市深堀町５丁目717番１号 三菱重 工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 大栗 正治 長崎市深堀町５丁目717番地１ 長菱エ ンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−92134（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−256707（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−87707（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−37408（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23C 11/00 323 F23C 5/24
Claims (2)
- 【請求項１】 ボイラ装置に備えられた火炉が倒立型の
火炉のみからなるボイラ装置であって、竪型角筒状の蒸
発管壁で構成された上記火炉と、同火炉の下部の側壁に
開口し、排ガス煙道に連通する燃焼ガス排出口と、上記
火炉の上部に配され、火炉中心部に仮想される鉛直な円
筒面に対して接線方向に、かつ水平方向または下方に傾
いた方向に、燃料と燃焼用空気とを噴射する複数の主バ
ーナと、上記主バーナの下方で上記燃焼ガス排出口の上
方に配され、火炉中心部に仮想される鉛直な円筒面に対
して接線方向に追加空気を噴射する複数の追加空気投入
ノズルと、同追加空気投入ノズルを上下にチルトさせる
手段と、同追加空気投入ノズルの中心部に装着され上記
追加空気中に燃料を噴射燃焼させる温調用バーナと、上
記排ガス煙道内に配された後流伝熱器とを備えたことを
特徴とするボイラ装置。 - 【請求項２】 ボイラ装置に備えられた火炉が倒立型の
主火炉と同主火炉の下部から横方向に延ばした構造の副
火炉のみからなるボイラ装置であって、竪型角筒状の蒸
発管壁で構成された上記主火炉と、同主火炉の下部から
横方向に延びて横方向の排ガス煙道に連通する副火炉
と、上記主火炉の上部に配され、主火炉中心部に仮想さ
れる鉛直な円筒面に対して接線方向に燃料と燃焼用空気
とを噴射する複数の主バーナと、上記副火炉内に追加空
気を噴射する複数の追加空気投入ノズルと、同追加空気
投入ノズルの中心部に装着され上記追加空気中に燃料を
噴射燃焼させる温調用バーナと、上記排ガス煙道内に配
された後流伝熱器とを備えたことを特徴とするボイラ装
置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP20516192A JP3217470B2 (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | ボイラ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20516192A JP3217470B2 (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | ボイラ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0650507A JPH0650507A (ja) | 1994-02-22 |
| JP3217470B2 true JP3217470B2 (ja) | 2001-10-09 |
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ID=16502439
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20516192A Expired - Fee Related JP3217470B2 (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | ボイラ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3217470B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102669714B1 (ko) | 2022-08-22 | 2024-05-24 | 양석무 | 안전 작업복 세트 |
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-
1992
- 1992-07-31 JP JP20516192A patent/JP3217470B2/ja not_active Expired - Fee Related
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