JP3258041B2 - Boiler and its operation method - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ボイラおよびその運転
方法に係り、特に低ＮＯｘ燃焼ボイラ火炉において未燃
分の発生が少なく高効率燃焼が可能なエアポート構造お
よびエアポートの流量調整方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a boiler and its operation.
According to the method, an air port structure and a low NOx combustion boiler furnace that can generate highly efficient combustion with a small amount of unburned components can be obtained .
And a method for adjusting the flow rate of an air port .
【０００２】[0002]
【従来の技術】今日の事業用ボイラは、排ガス中に含ま
れる有害なＮＯｘを低減するために、燃焼炉の後に脱硝
装置を設けているが、加えて低ＮＯｘ燃焼法を用いて、
火炉内で発生するＮＯｘ量を抑えているのが一般的であ
る。低ＮＯｘ燃焼法には、排ガス再循環、または２段燃
焼を火炉で行う方法と、バーナに低ＮＯｘバーナと呼ば
れるものを用いる方法との２つがあるが、最近ではこれ
らを併用している。2. Description of the Related Art Today's commercial boilers are provided with a denitration device after a combustion furnace in order to reduce harmful NOx contained in exhaust gas. In addition, a low NOx combustion method is used.
Generally, the amount of NOx generated in a furnace is suppressed. There are two low NOx combustion methods: a method in which exhaust gas recirculation or two-stage combustion is performed in a furnace, and a method using a so-called low NOx burner as a burner. These methods are recently used in combination.
【０００３】図１４、図１５に代表的な、出力３００Ｍ
Ｗの微粉炭燃焼火炉を示す。水壁で構成された火炉１に
は２段の低ＮＯｘバーナ２と、１段のエアポート３とが
それぞれ４列対向に取り付けられている。低ＮＯｘバー
ナでは、空気比（空気量／理論空気量）を０．８程度の
燃焼を行い、エアポートでその不足分の空気を吹き込
み、完全燃焼を行わせる。ＮＯｘは空気比が低い程発生
量が少なくなる性質があるので、このような２段燃焼火
炉で発生するＮＯｘ濃度は、低ＮＯｘバーナだけを使用
する場合より２０％以上低い値となる。[0003] A typical output of 300M is shown in Figs.
1 shows a pulverized coal combustion furnace W. A two-stage low NOx burner 2 and a one-stage air port 3 are attached to a furnace 1 composed of water walls in four rows facing each other. In the low NOx burner, combustion is performed at an air ratio (air amount / theoretical air amount) of about 0.8, and the insufficient amount of air is blown into the air port to perform complete combustion. Since the amount of NOx generated is lower as the air ratio is lower, the concentration of NOx generated in such a two-stage combustion furnace is at least 20% lower than when only a low NOx burner is used.
【０００４】以上のように、２段燃焼法はＮＯｘの発生
量を低減するのに有効な方法である。しかし、反面、排
ガス中の未燃分が増加し燃焼効率が低下するという欠点
がある。As described above, the two-stage combustion method is an effective method for reducing the generation amount of NOx. However, on the other hand, there is a disadvantage that the unburned portion in the exhaust gas increases and the combustion efficiency decreases.
【０００５】この理由を図１５で説明する。この図は、
図１４のＡ−Ａ′断面におけるエアポート噴流の流れの
様子を示した平面図であり、実物を１／３０に縮小した
水流モデルで観察した結果である。The reason for this will be described with reference to FIG. This figure is
FIG. 15 is a plan view showing the state of the flow of the air port jet in the AA ′ cross section in FIG.
【０００６】図において、各エアポート噴流２３はそれ
ぞれ放射状に噴出しており、中央部でバーナゾーンのガ
スと激しく混合している。つまり、実機火炉内ではこの
領域でバーナゾーンの未燃分が酸化され、完全燃焼して
いることになる。ところが、エアポート噴流の根元部で
は、エアポートとエアポートの間をバーナゾーンのガス
がエアポート噴流と混合せず、そのまますり抜け、火炉
出口にいたる様子が観察ささた。つまり、バーナゾーン
の未燃分の一部はエアポート噴流間をすり抜け、不完全
燃焼のまま火炉を出てしまう。In the figure, each air port jet 23 is jetted radially, and is strongly mixed with the gas in the burner zone at the center. That is, in the actual furnace, the unburned portion of the burner zone is oxidized in this region, and is completely burned. However, in the root portion of the airport jets, between the airport and the Airport burner zone of the gas does not mix with the Airport jet, as it is slipped, a state leading to the furnace outlet was to be observed. That is, a part of the unburned portion in the burner zone slips through between the air port jets and exits the furnace with incomplete combustion.
【０００７】実機で２段燃焼比率（エアポート空気量／
エアポート＋バーナ空気量）を増加させると、次第に未
燃分の量が増加してくるので、モデル実験の結果はまさ
にこの現象を表している。[0007] The two-stage combustion ratio (air port air amount /
When the value of (airport + burner air amount) is increased, the amount of unburned matter gradually increases, and the result of the model experiment shows exactly this phenomenon.
【０００８】この対策として、図１６に示すように、エ
アポートとエアポートの間にさらに副エアポート４を設
けたものが考案されている（実公平２−４９４４４
号）。As a countermeasure, as shown in FIG. 16, an air port is further provided with an auxiliary air port 4 between the air ports (Japanese Utility Model Publication No. 2-49444).
issue).
【０００９】この時の炉内流動の様子を水流モデル実験
で観察した結果を図１７に示す。図１５と比較すると、
副エアポート噴流により、バーナゾーンからの未燃分の
すり抜けが相当抑制されているのが分かる。実際に、実
機でも図１４、図１５の場合に比べて排ガス中の未燃分
の量が２０％以上低減している。従つて、副エアポート
は２段燃焼における未燃分の発生に対する有効な手段で
ある。FIG. 17 shows the result of observation of the flow in the furnace at this time by a water flow model experiment. As compared with FIG.
It can be seen that the passage of the unburned portion from the burner zone is considerably suppressed by the sub-port jet. Actually, even in the actual machine, the amount of unburned components in the exhaust gas is reduced by 20% or more as compared with the cases of FIGS. Therefore, the secondary airport is an effective means for preventing the generation of unburned components in the two-stage combustion.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】最近、事業用ボイラの
燃料は、石油から石炭・ガスへと変わりつつあり、特に
石炭は、埋蔵量が豊富なことから転換が進んでいる。と
ころが、固体燃料であることと燃焼性が悪いことから、
開発課題も多い。未燃分抑制もその１つである。Recently, fuel for commercial boilers is changing from petroleum to coal and gas. Coal, in particular, is being converted because of its abundant reserves. However, because of the solid fuel and poor flammability,
There are many development issues. Unburned matter control is one of them.
【００１１】石炭燃焼では、石炭を微粉砕して燃焼させ
る微粉炭燃焼方式が効率が良いことから主流を占めてい
る。そして、低ＮＯｘ燃焼の要求から低ＮＯｘ微粉炭バ
ーナがほとんど用いられている。低ＮＯｘ微粉炭バーナ
は燃料と空気を分離させて炉内に投入し、初期段階では
石炭から放出される揮発分を燃やし、その後で残りのチ
ヤーを燃やす方式をとる。このとき、２段燃焼を併用す
るのが普通なので、チヤーはバーナゾーンでは理論空気
比以下で燃焼する。そして、エアポートの空気で酸化さ
れ完全燃焼する訳である。In coal combustion, a pulverized coal combustion system in which coal is pulverized and burned is dominant because of its high efficiency. And, because of the demand for low NOx combustion, low NOx pulverized coal burners are mostly used. The low NOx pulverized coal burner separates fuel and air and puts them into the furnace. In the initial stage, the burner burns volatiles released from coal, and then burns the remaining char. At this time, since it is common to use two-stage combustion, the char burns in the burner zone at a stoichiometric air ratio or less. Then, it is oxidized by the air in the air port and completely burned.
【００１２】現在の低ＮＯｘ微粉炭バーナは、燃料と空
気の分離手段として円形型のバーナの場合には旋回、矩
形型のバーナでは分割配管を用いるのが一般的である。
ところが、そのために燃焼ガスの流動様式は、バーナ内
部は無論のこと、バーナゾーンでは従来の火炉とは大き
く異なり、バーナゾーン出口のガス流速には大きな分布
が生じる。The current low NOx pulverized coal burner generally uses a swirl in the case of a circular burner and a split pipe in the case of a rectangular burner as a means for separating fuel and air.
However, for this reason, the flow pattern of the combustion gas is obviously different in the burner zone from the conventional furnace in the burner zone, not to mention the inside of the burner, and a large distribution occurs in the gas flow rate at the burner zone outlet.
【００１３】その結果、従来のエアポートでは対応し切
れず、バーナゾーンの未燃分が完全燃焼されないまま火
炉を出てしまい、排ガス中の未燃分が低減できないとい
う問題がある。As a result, there is a problem that the conventional air port cannot cope with the problem, and the unburned portion in the burner zone exits the furnace without being completely burned, so that the unburned portion in the exhaust gas cannot be reduced.
【００１４】これに対し、主エアポート噴流に旋回を与
えて噴流の広がり幅を大きくして混合を促進させたり、
上述した副エアポートを使う方法が提案されているが、
前者は旋回を強くすると炉内中央部まで到達しなくなる
相反作用があり、後者はエアポートの的確な操作条件が
把握できないため、いずれも決定的な手段となつていな
い。On the other hand, a swirl is given to the main airport jet to increase the spread width of the jet to promote mixing,
The method of using the above-mentioned secondary airport has been proposed,
The former has a reciprocal action that makes it difficult to reach the center of the furnace if the turning is strengthened, and the latter cannot be used to determine the exact operating conditions of the airport.
【００１５】本発明は、このような背景に基づいてなさ
れたものであり、上記従来装置の欠点を解消し、排ガス
中の未燃分を火炉を高くすることなく低減させることが
できるボイラおよびその運転方法を提供することを目的
とする。The present invention has been made based on such a background and solves the above-mentioned drawbacks of the conventional apparatus, and can reduce unburned components in exhaust gas without raising the furnace, and a boiler therefor. It is intended to provide a driving method .
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の手段は、火炉内の上流側に、理論空
気量以下の空気量で燃料を燃焼する複数のバーナを、該
バーナの下流側に、不足分の空気量を供給する複数のエ
アポートを、それぞれ対向するように火炉壁に設け、さ
らに前記エアポートとして、該エアポートからの噴流が
火炉中央部まで到達し、上流側からのガスと混合するよ
うに構成した主エアポートと、該主エアポート間に、上
流側からのガスが前記主エアポートの根元部をすり抜け
るのを防止するように構成した副エアポートを、それぞ
れ設け、各副エアポートに、供給空気に旋回を与える旋
回手段を設けたボイラにおいて、前記バーナならびにエ
アポートを設けていない方の火炉壁と、該火炉壁に近い
前記主エアポートの間に少なくとも２つの副エアポート
を設け、該副エアポートのうちの火炉壁寄り副エアポー
トの旋回強度を弱くし、前記主エアポート間に配置され
た副エアポートならびに前記火炉壁に近い主エアポート
と前記火炉壁寄り副エアポートの間に配置された副エア
ポートの旋回強度を強くして、前記火炉壁寄り副エアポ
ートからの供給空気の炉内到達距離を他の副エアポート
からの供給空気の炉内到達距離よりも長くしたことを特
徴とするものである。本発明の第２の手段は、火炉内の
上流側に、理論空気量以下の空気量で燃料を燃焼する複
数のバーナを、該バーナの下流側に、不足分の空気量を
供給する複数のエアポートを、それぞれ設け、さらに前
記エアポートとして、該エアポートからの噴流が火炉中
央部まで到達し、上流側からのガスと混合するように構
成した主エアポートと、該主エアポート間に、上流側か
らのガスが前記主エアポートの根元部をすり抜けるのを
防止するように構成した副エアポートを、それぞれ設け
たボイラの運転方法において、隣接するバーナの、それ
ぞれの燃焼用空気の旋回方向の相互作用に基づく上昇ガ
ス流速に応じて、前記主および副エアポートの流量を調
整することを特徴とするものである。In order to achieve the above object, a first means of the present invention is to provide a plurality of burners for burning fuel with an air amount less than a stoichiometric air amount on an upstream side in a furnace. On the downstream side of the burner, a plurality of air ports for supplying an insufficient amount of air are provided on the furnace wall so as to face each other, and further as the air port, a jet from the air port reaches the furnace central portion, and from the upstream side A main air port configured to be mixed with a gas of the type described above, and a sub-air port configured to prevent gas from an upstream side from passing through a root portion of the main air port between the main air ports. In an airport, a boiler provided with a swirl means for swirling supply air, wherein the burner and the furnace wall where the air port is not provided and the main air port near the furnace wall At least two sub-airports, among the sub-airports, reducing the turning strength of the sub-airports near the furnace wall, the sub-airports disposed between the main airports, and the main airport near the furnace wall and the near the furnace wall. By increasing the turning strength of the sub-port located between the sub-ports, the in-furnace distance of supply air from the sub-port near the furnace wall is longer than the in-furnace distance of supply air from the other sub-ports. It is characterized by having done. The second means of the present invention comprises a plurality of burners for burning fuel with an air amount equal to or less than a stoichiometric air amount on an upstream side in the furnace, and a plurality of burner units for supplying an insufficient amount of air to a downstream side of the burner. Airports are provided, respectively, and further, as the air port, a main air port configured such that a jet from the air port reaches the furnace central portion and mixes with a gas from the upstream side, and between the main air port and the main air port, In a method of operating a boiler, each of which is provided with a secondary air port configured to prevent gas from passing through a root portion of the main air port, a rise due to an interaction in a swirling direction of each combustion air in an adjacent burner. It is characterized in that the flow rates of the main and sub air ports are adjusted according to the gas flow velocity.
【００１７】[0017]
【作用】バーナゾーンを出ていく未燃分の量は、空気量
の少ないバーナでは多く、空気量の多いバーナでは少な
い。また、バーナゾーンを出ていくバーナ噴流間のガス
量は、バーナの旋回方向が下向きになる側では少なく、
逆に上向きになる側では多い。従つて、バーナの空気量
と旋回方向に基づいて、エアポートの流量を調整すれ
ば、局部的な未燃分の流出を防止できる。The amount of unburned fuel exiting the [action] burner zone, many in the air amount <br/> little burner, less in large amount of air burner. Also, the gas amount between the burner jets exiting the burner zone is small on the side where the burner turning direction is downward,
Conversely, there are many on the side facing upward. Therefore, by adjusting the flow rate of the air port based on the air amount and the turning direction of the burner, it is possible to prevent the local unburned portion from flowing out.
【００１８】[0018]
【実施例】本発明を微粉炭消費量１００ｋｇ／Ｈのテス
ト炉（幅１Ｍ、奥行き２Ｍ、高さ３Ｍ）に実施した例を
図１ないし図３に示す。バーナ２は２段、主エアポート
３は１段で、それぞれ３列対向に配置してある。副エア
ポート４は側壁側に２個ずつ、バーナ２間に１個ずつ合
計６個が対向に配置してある。スロート直径はバーナ２
が１００ｍｍ、主エアポート３が５０ｍｍ、副エアポー
ト４が２５ｍｍである。1 to 3 show an embodiment in which the present invention is applied to a test furnace (width 1M, depth 2M, height 3M) with a pulverized coal consumption of 100 kg / H. Burner 2 2-stage, the main airport 3 1 stage, are arranged in three rows facing each. A total of six sub-airports 4 are arranged on the side wall side and one each between the burners 2. Throat diameter is burner 2
Is 100 mm, the main air port 3 is 50 mm, and the sub air port 4 is 25 mm.
【００１９】エアポートの構造は主、副とも同じで図
２、図３に示した通りである。ここでは副エアポートを
示しているが、図２はその正面図、図３は側断面図であ
る。副エアポート４の中央部には旋回せずに入る流入口
と、接線方向から旋回して入る流入口の２つがある。各
々の流量はベーン１２，１１で調整する。これらのエア
ポートは耐火材５を介して火炉水壁６に取り付けられて
いる。２０は空気流入方向を示している。The structure of the air port is the same for both the main and sub air ports, as shown in FIGS. Here, the auxiliary air port is shown, but FIG. 2 is a front view and FIG. 3 is a side sectional view. At the center of the sub-airport 4, there are two inlets, which enter without turning, and an inlet which enters from a tangential direction. Each flow rate is adjusted by vanes 12 and 11. These air ports are attached to a furnace water wall 6 via a refractory material 5. Reference numeral 20 indicates the air inflow direction.
【００２０】図４は、火炉出口で計測した排ガス中の未
燃分が最低となつたときの、エアポートの流量配分を示
したものである。図４は各エアポートの空気流量を、主
エアポート３の流量を基準にして示したもので、主エア
ポート３の流量は均一で、副エアポート４の流量がＮ
Ｏ．４とＮＯ．８，９で多くしてある。この場合、主エ
アポート３と副エアポート４の噴出速度をすべて同じに
した場合に比べて、排ガス中の未燃分は７０％低減でき
た。[0020] FIG. 4 is a unburned in the exhaust gas measured by the furnace exit is lowest and summer were the case, and shows <br/> flow allocation of Eapo bets. FIG. 4 shows the air flow rate of each air port with reference to the flow rate of the main air port 3. The flow rate of the main air port 3 is uniform, and the flow rate of the sub air port 4 is N.
O. 4 and NO. 8, 9 is more. In this case, the unburned portion in the exhaust gas could be reduced by 70% as compared with the case where the ejection speeds of the main air port 3 and the sub air port 4 were all the same.
【００２１】なお、２段燃焼比率を変えると未燃分の絶
対値、エアポートの適正調整値は変わるので、通常使用
される代表的な空気比としてバーナゾーンを０．９、エ
アポートを０．３とした。エアポートの操作条件に適正
値が存在する理由を説明するために、非燃焼時にバーナ
ゾーンの出口部に熱線流速計を挿入して、上昇方向のガ
ス流速成分を計測した。When the two-stage combustion ratio is changed , the absolute value of the unburned portion and the appropriate adjustment value of the air port change. Therefore, as typical air ratios which are usually used, the burner zone is 0.9 and the air port is 0.3. And In order to explain the reason why an appropriate value exists in the operating conditions of the airport, a hot wire current meter was inserted at the outlet of the burner zone during non-combustion, and the gas flow rate component in the upward direction was measured.
【００２２】測定値を奥行き方向に平均したものを図５
に示す。バーナ２の燃焼用空気の旋回方向は矢印２１で
示した通りであるが、副エアポート４のバーナ間のＮ
Ｏ．４と側壁間のＮＯ．８，９で他の部分より流速が大
きくなつている。これは旋回成分の方向が上昇ガス流の
方向と一致するからである。従つて、本エアポートの調
整が妥当であることを示している。なお、２２はガス流
速を示している。FIG. 5 shows an average of the measured values in the depth direction.
Shown in The swirling direction of the combustion air of the burner 2 is as shown by the arrow 21, but N
O. No. 4 between the side wall and NO. In FIGS. 8 and 9, the flow velocity is larger than in other parts. This is because the direction of the swirl component matches the direction of the rising gas flow. Accordingly, this indicates that the adjustment of the airport is appropriate. In addition, 22 has shown the gas flow velocity.
【００２３】次に、各エアポートの旋回強度（スワール
数）を図６，図７に示す。主エアポート３と側壁寄りの
副エアポート４のＮＯ．１，９は旋回強度を他より弱く
してある。旋回強度は噴流の広がり幅を制御するために
使用しており、これらの主エアポート噴流は火炉の中央
部まで到達する必要があるので、旋回を弱くして炉内到
達距離を確保している。これに対し、主エアポート間の
副エアポート噴流は、火炉の中央部まで到達する必要は
なく、広がりを大きくする方がよいので強旋回としてあ
る。Next, the turning strength (the number of swirls) of each air port is shown in FIGS . The main Airport 3 and the side wall nearest Rino
NO of the sub-Airport 4. Nos. 1 and 9 have lower turning strength than others. The swirl strength is used to control the spread width of the jet, and since these main port jets need to reach the center of the furnace, the swirl is weakened to secure the reach in the furnace. On the other hand, the sub-airport jet between the main airports does not need to reach the center of the furnace, and it is better to increase the spread, so that a strong swirl is used.
【００２４】なお、副エアポート４は主エアポート３と
同じ高さに設定するのが最も効果的だつたが、試みに主
エアポート３の直径分だけ上方に位置をずらしてみた
が、ほぼ同等の効果が得られた。It is most effective to set the sub-airport 4 at the same height as the main airport 3. However, the position of the sub-airport 4 is shifted upward by the diameter of the main airport 3. was gotten.
【００２５】図８、図９は、コーナフアイアリングの火
炉に本発明を適用したものである。通常のコーナフアイ
アリングの火炉ではバーナ、エアポートをコーナ部に多
重に積み上げるのが一般的である。この方法は、フアイ
アボール２５と呼ばれる火炉の中心軸の回りに渦状に回
転するガス体を形成するのが特徴である。FIGS. 8 and 9 show the case where the present invention is applied to a corner firing furnace. In a normal corner-fired furnace, burners and airports are generally piled up in multiple corners. This method is characterized in that a gas body called a fire ball 25 that rotates spirally around the central axis of the furnace is formed.
【００２６】図９に示すようにエアポートゾーンには、
これまで説明した対向燃焼火炉と同じく、バーナ操作条
件に対応したガス噴流２４が上昇してくる。唯この場合
は、主にバーナ２の上下方向の操作条件に対応している
のが異なる。この例では、旋回方向から考えて主エアポ
ート３のすぐ下流側は流量を少なくしている。旋回はや
はり掛けた方がよい結果が得られた。なお、２３は噴流
である。As shown in FIG. 9, in the airport zone,
As in the opposed combustion furnace described above, the gas jet 24 corresponding to the burner operating conditions rises. However, in this case, the difference mainly corresponds to the operating condition of the burner 2 in the vertical direction. In this example, the flow rate is reduced immediately downstream of the main air port 3 in view of the turning direction. As for turning, it was better to get the result. In addition, 23 is a jet.
【００２７】図１０は、対向燃焼炉でもバーナ軸がずれ
た配置の火炉に適用した例である。この場合、特にコー
ナ部のすり抜け量が多いので副エアポート４はコーナ部
に２個ずつ配置してある。主エアポート３の調整は流量
を旋回強度とも同じにしてある。副エアポート４は、側
壁側のものの流量を主エアポート３の５０％、旋回を弱
旋回とし、他のものの流量を主エアポート３の３０％、
旋回を強旋回としている。FIG. 10 shows an example in which the present invention is applied to a furnace in which the burner axis is displaced even in the opposed combustion furnace. In this case, the sub- airports 4 are arranged two by two at the corners, especially since the corners have a large amount of slip-through. In the adjustment of the main airport 3, the flow rate and the swirl strength are the same. The auxiliary air port 4 has a flow rate of 50% of that of the main air port 3 on the side wall side and a weak swivel, and has a flow rate of 30% of that of the main air port 3 for other things .
The turning is a strong turning.
【００２８】さらに、前壁または後壁の一方の面のみに
バーナ２を装着する燃焼炉でも、同様の効果が得られ
た。特に、バーナ装着面側のエアポートに本発明の操作
方法が有効であつた。Further, the same effect was obtained in a combustion furnace in which the burner 2 was mounted on only one surface of the front wall or the rear wall. In particular, the operation method of the present invention was effective for the air port on the burner mounting surface side.
【００２９】図１１は、副エアポート４を矩形にしたも
のである。事業用火炉の水壁は、水管を連ねた構造とな
つているので、円形よりも矩形の方が加工しやすく、こ
の方が安く製造できる特徴がある。FIG. 11 shows the auxiliary air port 4 in a rectangular shape. Since the water wall of a commercial furnace has a structure in which water pipes are connected, a rectangular shape is easier to process than a circular shape, and this type has a feature of being cheaper to manufacture.
【００３０】図１２、図１３は、この矩形ポートの中に
噴出方向を調整するベーン１３を設けたものである。こ
れらは、火炉の外側から調整できるようにしてある。副
エアポート４の調整は、流量と噴流の広がり幅を調整す
る機能があれば良いので、複雑な旋回器を使用しなくて
もこのような簡単な構造でも十分目的を達成できる。FIGS. 12 and 13 show that a vane 13 for adjusting the jetting direction is provided in this rectangular port. These are, are so cut in the adjustment from the outside of the furnace. Since the adjustment of the sub-airport 4 only needs to have a function of adjusting the flow rate and the spread width of the jet, even with such a simple structure, the purpose can be sufficiently achieved without using a complicated swirler.
【００３１】[0031]
【発明の効果】バーナならびにエアポートを設けていな
い方の火炉壁付近では、ガスの流れ方が特異である。そ
のため請求項１記載の本発明（第１の手段）のように、
前記火炉壁に近い主エアポートの間に少なくとも２つの
副エアポートを設け、該副エアポートのうちの火炉壁寄
り副エアポートの旋回強度を弱くし、前記主エアポート
間に配置された副エアポートならびに前記火炉壁に近い
主エアポートと前記火炉壁寄り副エアポートの間に配置
された副エアポートの旋回強度を強くして、前記火炉壁
寄り副エアポートからの供給空気の炉内到達距離を他の
副エアポートからの供給空気の炉内到達距離よりも長く
することにより、火炉壁付近での排ガス中の未燃分が効
果的に低減でき、しかも同等の効果を火炉を高くして達
成する場合に比較すると、遥かに安価である。また請求
項２記載の本発明（第２の手段）のように、隣接するバ
ーナの、それぞれの燃焼用空気の旋回方向の相互作用に
基づく上昇ガス流速に応じて、主および副エアポートの
流量を調整することにより、排ガス中の未燃分を全体的
に著しく低減でき、しかも同等の効果を火炉を高くして
達成する場合に比較すると、遥かに安価である。The gas flow is peculiar in the vicinity of the furnace wall where the burner and the air port are not provided. Therefore, as in the present invention described in claim 1 (first means),
At least two sub-airports are provided between the main airports near the furnace wall, the turning strength of the sub-airports closer to the furnace wall among the sub-airports is reduced, and the sub-airport disposed between the main airports and the furnace wall Of the auxiliary air port disposed between the main air port near the furnace wall and the sub-air port near the furnace wall, and the supply distance of the supply air from the sub-air port near the furnace wall to the supply from the other sub-air port is increased. By making the air longer than the furnace reach, the unburned components in the exhaust gas near the furnace wall can be effectively reduced, and the same effect can be achieved by increasing the furnace height. It is cheap. Also as in the present invention of claim 2 wherein (second means), of adjacent burners, in response to an increase gas flow rate based on the interaction of the turning direction of the respective combustion air, the flow rate of primary and secondary Airport The adjustment makes it possible to significantly reduce the unburned components in the exhaust gas as a whole, and is much less expensive than achieving the same effect by raising the furnace.
【図１】本発明の一実施例を示す火炉の正面図である。FIG. 1 is a front view of a furnace showing one embodiment of the present invention.
【図２】エアポートの正面図である。FIG. 2 is a front view of an air port.
【図３】その側面図である。FIG. 3 is a side view thereof.
【図４】エアポートの流量を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a flow rate of an air port.
【図５】バーナゾーン出口の速度を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a speed at a burner zone outlet.
【図６】エアポートの旋回強度を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing the turning strength of the airport.
【図７】本発明におけるエアポート噴流の流動様式を示
す説明図である。FIG. 7 is an explanatory view showing a flow mode of an air port jet in the present invention.
【図８】コーナフアイアリング火炉に適用した例を示す
上面図である。FIG. 8 is a top view showing an example applied to a corner firing furnace.
【図９】その側面図である。FIG. 9 is a side view thereof.
【図１０】対向燃焼火炉の他の実施例を示す上面図であ
る。FIG. 10 is a top view showing another embodiment of the opposed combustion furnace.
【図１１】副エアポートを矩形にした例を示す正面図で
ある。FIG. 11 is a front view showing an example in which a sub-airport is rectangular.
【図１２】矩形型の副エアポートの構造を示す上面図で
ある。FIG. 12 is a top view showing the structure of a rectangular sub-airport.
【図１３】その正面図である。FIG. 13 is a front view thereof.
【図１４】従来の火炉の正面図である。FIG. 14 is a front view of a conventional furnace.
【図１５】図１４Ａ−Ａ´線上の平面図である。FIG. 15 is a plan view on the line AA ′ of FIG. 14;
【図１６】従来の火炉の正面図である。FIG. 16 is a front view of a conventional furnace.
【図１７】図１６Ｂ−Ｂ´線上の平面図である。FIG. 17 is a plan view taken along the line BB ′ of FIG. 16;
１ 火炉 ２ バーナ ３ 主エアポート ４ 副エアポート 1 Furnace 2 Burner 3 Main air port 4 Sub air port
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植村 俊雄 広島県呉市宝町６番９号 バブコツク日 立株式会社 呉工場内 (72)発明者 森田 茂樹 広島県呉市宝町６番９号 バブコツク日 立株式会社 呉工場内 (56)参考文献 特開 昭62−138607（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23C 11/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toshio Uemura 6-9 Takaracho, Kure-shi, Hiroshima Babkotsuk Day Inside the Kure Plant Co., Ltd. (72) Inventor Shigeki Morita 6-9 Takaracho Kure-shi, Hiroshima Prefecture Babkotsuk Hitachi (56) References JP, 62-138607 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F23C 11/00
Claims (4)
気量で燃料を燃焼する複数のバーナを、該バーナの下流
側に、不足分の空気量を供給する複数のエアポートを、
それぞれ対向するように火炉壁に設け、 さらに前記エアポートとして、該エアポートからの噴流
が火炉中央部まで到達し、上流側からのガスと混合する
ように構成した主エアポートと、該主エアポート間に、
上流側からのガスが前記主エアポートの根元部をすり抜
けるのを防止するように構成した副エアポートを、それ
ぞれ設け、 各副エアポートに、供給空気に旋回を与える旋回手段を
設けたボイラにおいて、 前記バーナならびにエアポートを設けていない方の火炉
壁と、該火炉壁に近い前記主エアポートの間に少なくと
も２つの副エアポートを設け、該副エアポートのうちの
火炉壁寄り副エアポートの旋回強度を弱くし、前記主エ
アポート間に配置された副エアポートならびに前記火炉
壁に近い主エアポートと前記火炉壁寄り副エアポートの
間に配置された副エアポートの旋回強度を強くして、前
記火炉壁寄り副エアポートからの供給空気の炉内到達距
離を他の副エアポートからの供給空気の炉内到達距離よ
りも長くしたことを特徴とするボイラ。1. A plurality of burners for burning fuel with an air amount equal to or less than a stoichiometric air amount on an upstream side in a furnace, and a plurality of air ports for supplying an insufficient amount of air on a downstream side of the burner,
Provided on the furnace wall so as to face each other, further, as the air port, a main air port configured so that the jet from the air port reaches the furnace central portion and mixes with gas from the upstream side, between the main air port,
In a boiler provided with sub-airports each configured to prevent gas from an upstream side from passing through a root portion of the main airport, and provided in each sub-airport with a swirl means for giving a swirl to supply air, And at least two sub-airports are provided between the furnace wall where no airport is provided and the main airport close to the furnace wall, to reduce the turning strength of the sub-airport closer to the furnace wall among the sub-airports, The auxiliary air port disposed between the main air port and the auxiliary air port disposed between the main air port near the furnace wall and the sub-air port close to the furnace wall are increased in turning strength to supply air from the sub-air port close to the furnace wall. Characterized in that the reaching distance in the furnace is longer than the reaching distance of the supply air from another auxiliary air port in the furnace. .
ち、少なくとも主エアポートが、中央部に旋回しないで
直接空気を炉内に供給する第１の流入口と、その第１の
流入口の接線方向から旋回しながら空気を炉内に供給す
る第２の流入口とを備え、さらに前記第１の流入口なら
びに第２の流入口から供給する空気量を調整する空気量
調整手段を備えたことを特徴とするボイラ、2. The air port according to claim 1, wherein
That is, at least the main air port is a first inlet for supplying air directly into the furnace without turning to the center, and a second inlet for supplying air into the furnace while turning from the tangential direction of the first inlet. And the first inlet
And the amount of air that regulates the amount of air supplied from the second inlet
A boiler comprising adjusting means ,
気量で燃料を燃焼する複数のバーナを、該バーナの下流
側に、不足分の空気量を供給する複数のエアポートを、
それぞれ設け、 さらに前記エアポートとして、該エアポートからの噴流
が火炉中央部まで到達し、上流側からのガスと混合する
ように構成した主エアポートと、該主エアポート間に、
上流側からのガスが前記主エアポートの根元部をすり抜
けるのを防止するように構成した副エアポートを、それ
ぞれ設けたボイラの運転方法において、隣接するバーナ
の、それぞれの燃焼用空気の旋回方向の相互作用に基づ
く上昇ガス流速に応じて、前記主および副エアポートの
流量を調整することを特徴とするボイラの運転方法。3. A plurality of burners for burning fuel with an air amount equal to or less than a stoichiometric air amount on an upstream side of the furnace, and a plurality of air ports for supplying a shortage of air amount on a downstream side of the burner.
The main air port, which is provided so that the jet from the air port reaches the furnace center and mixes with the gas from the upstream side, between the main air port,
In the operation method of the boiler provided with each of the sub air ports configured to prevent gas from the upstream side from passing through the root portion of the main air port, in the operation method of the adjacent burners, mutual combustion air swirling directions of the respective combustion air. A method for operating a boiler, wherein the flow rates of the main and sub air ports are adjusted according to an ascending gas flow rate based on an operation.
トおよび火炉幅方向両端部の副エアポートからの噴流の
旋回強度は、前記噴流の火炉内到達距離を確保するため
に弱とし、主エアポート間に設けた副エアポートからの
噴流の旋回強度は、広がりを大きくするために強とした
ことを特徴とするボイラの運転方法。4. The method according to claim 3 , wherein the swirling strength of the jet from the main air port and the sub-air ports at both ends of the furnace in the width direction is made weak in order to secure the reach of the jet in the furnace. A method for operating a boiler, wherein the swirling strength of a jet from a sub-port provided is increased in order to increase the spread.
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