TWI712761B - 固體燃料噴燃器 - Google Patents

Abstract

[課題]本發明，提供固體燃料噴燃器，能確保燃料噴嘴的點火性或火焰維持性。而且，本發明提供固體燃料噴燃器，例如使燃料噴嘴的構造簡易化，實現降低成本，並確保燃料噴嘴的點火性或火焰維持性。此外，提供噴燃器，即使是在以抑制油起動時之煤塵或煙霧之發生為目的的固體燃料或者是油燃燒都可穩定燃燒。 [解決手段]本發明的固體燃料噴燃器，具有：燃料噴嘴直管部，供固體燃料與其搬送氣體的混合氣體流通；燃料噴嘴限縮部，將流通過燃料噴嘴直管部的混合氣體之流路予以限縮；燃料噴嘴擴大部，將流通過燃料噴嘴限縮部的混合氣體之流路予以往水平方向擴大；燃料噴嘴出口部，與燃料噴嘴擴大部連接，其出口具有扁平形狀；環狀的外周火焰維持器，設置在燃料噴嘴出口部的外周方向；以及內部火焰維持器，設置在燃料噴嘴出口部，將流通過燃料噴嘴擴大部的混合氣體在水平方向分割。

Description

固體燃料噴燃器

本發明是關於固體燃料噴燃器。

作為本技術領域的先前技術，有日本特開平10-220707號公報(專利文獻1)。在該公報記載著，將外部火焰維持環設置於噴燃器外周部，在煤粉供給管的內部設置內部火焰維持器，該內部火焰維持器是安裝有將噴燃器外周部的高溫氣體往噴燃器中心部牽引的火焰維持板，此外，在內部火焰維持器的噴燃器前流側安裝分配器，增加噴燃器中心部的煤粉流量，減少往噴燃器外周部的煤粉流量。

且，作為本技術領域的先前技術，有日本特開2014-055759號公報(專利文獻2)。在該公報記載著燃燒裝置，其具備：在燃料流路的內部具有限縮部的文氏管與濃縮器，到限縮部附近為止橫剖面為圓形，之後橫剖面逐漸往左右方向成為扁平形狀，將煤粉噴燃器在火爐壁面的至少一面配置有複數段、複數列，該煤粉噴燃器具有扁平程度在火爐壁面的開口部成為最大的煤粉噴嘴，將該噴燃器之扁平形狀之噴嘴的寬度方向於上下、左右方向等適當地配置。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平10-220707號公報 [專利文獻2]日本特開2014-055759號公報

[發明所欲解決的課題]

於前述專利文獻1，記載有固體燃料噴燃器，其具有內部火焰維持器及外部火焰維持環，於前述專利文獻2，記載有煤粉噴燃器，其具有出口為扁平形狀的煤粉噴嘴。但是，專利文獻1所記載的固體燃料噴燃器或專利文獻2所記載的煤粉噴燃器，在噴燃器大型化的情況，對於燃料噴射的點火面積會相對地變小，有著點火、火焰維持不穩定的可能性。

於是，本發明提供固體燃料噴燃器，即使是將在噴燃器大容量化的情況或揮發成分較少的不易燃性燃料之例如無煙煤或油焦等之高燃料比固體燃料、或是供給至噴燃器之固體燃料的平均粒徑較大，而與煤粉相較之下難以在鍋爐浮遊燃燒的燃料之例如生質燃料，予以在燃煤鍋爐燃燒的情況時，亦能確保燃料噴嘴的點火性或火焰維持性。而且，本發明提供固體燃料噴燃器，使燃料噴嘴的構造簡易化，實現降低成本，並可使以低NOx、低CO為代表的環境負擔降低、灰中未燃成分降低、排氣中的CO降低等之效率燃燒成為可能。此外，提供具備油起動噴燃器的固體燃料噴燃器，固體燃料噴燃器與起動用油噴燃器是以同軸來構成，可使油起動噴燃器使用時的煤塵、油煙、CO降低。 [用以解決課題的手段]

為了解決上述課題，本發明的固體燃料噴燃器，其特徵為，具有：燃料噴嘴直管部，供固體燃料與其搬送氣體的混合氣體流通；燃料噴嘴限縮部，將流通過燃料噴嘴直管部的混合氣體之流路予以限縮；燃料噴嘴擴大部，將流通過燃料噴嘴限縮部的混合氣體之流路予以往水平方向擴大；燃料噴嘴出口部，與燃料噴嘴擴大部連接，其出口具有扁平形狀；環狀的外周火焰維持器，設置在燃料噴嘴出口部的外周方向；以及內部火焰維持器，設置在燃料噴嘴出口部，將流通過燃料噴嘴擴大部的混合氣體在水平方向分割。 [發明的效果]

根據本發明，可提供固體燃料噴燃器，即使在將來亦能確保燃料噴嘴的點火性或火焰維持性。而且，根據本發明，可提供固體燃料噴燃器，使燃料噴嘴的構造簡易化，可實現降低成本，並確保燃料噴嘴的點火性或火焰維持性。

上述以外的課題、構造及效果，是由以下實施例的說明而明瞭。

以下，參照圖來說明本發明的實施例。又，對相同的構造，附上相同的符號，關於重複的部分，有省略其說明的情況。 [實施例1]

在燃煤鍋爐等之使用固體燃料的燃燒裝置中，為了實現氮氧化物(NOx)等之有害排出物的減少或燃燒效率的提升，使用於燃燒裝置的固體燃料噴燃器，有必要達成穩定的點火、火焰維持。為了達成穩定的點火、火焰維持，是在固體燃料噴燃器的燃料噴嘴設置火焰維持器，此處重要的是要供給充分高濃度的燃料流(固體燃料的粒子)。特別是，在固體燃料噴燃器變大，而需要較大的點火面積的情況，或是固體燃料噴燃器的負載變動之進行低負載運轉的情況等，亦必須要有穩定的點火、火焰維持。

圖1A，是表示實施例1所記載之固體燃料噴燃器之垂直方向中心剖面的說明圖。且，圖1B，是表示實施例1所記載之固體燃料噴燃器之水平方向中心剖面的說明圖。

本實施例所記載的固體燃料噴燃器，具有：燃料噴嘴直管部(以下僅記載為「直管部」來說明)4，供固體燃料與其搬送氣體的混合氣體100流通；燃料噴嘴限縮部(以下僅記載為「限縮部」來說明)5，將流通過直管部4的混合氣體100之流路予以限縮，而使混合氣體100加速；燃料噴嘴擴大部(以下僅記載為「擴大部」來說明)6，供流通過限縮部5之加速過的混合氣體100流通，並減速，且將混合氣體100的流路往水平方向擴大；以及燃料噴嘴出口部(以下僅記載為「出口部」來說明)16，與擴大部6連接，將流通過擴大部6的混合氣體100往火爐噴出。

出口部16的出口部分，具有其寬度往水平方向擴大的扁平形狀。且，限縮部5，是從全周方向縮小的文氏管型。

而且，直管部4、限縮部5、擴大部6、及出口部16，構成燃料噴嘴，形成混合氣體100的流路。

在燃料噴嘴(直管部4、限縮部5、及擴大部6)的外周方向，設置有導通燃燒用空氣的風箱10。

且，在出口部16的外周方向，設置有將燃燒用空氣往火爐噴出的導引套管7。在導引套管7之上下方向的外側，設置有將燃燒用空氣往火爐的上下方向噴出的上下導引套管8。而且，在左右方向的導引套管7及其外周上下方向的上下導引套管8之各自的外周方向，設置有火爐壁9。

在出口部16的外周方向，設置有環狀的外周火焰維持器2。又，導引套管7，是設置在外周火焰維持器2的外周方向。

而且，在出口部16，設置有內部火焰維持器1，其具有剖面形狀為二等邊三角形的楔形形狀。內部火焰維持器1，在水平方向的中央設置一個，將流通過擴大部6的混合氣體100在水平方向分割。

在燃料噴嘴(直管部4、限縮部5、及擴大部6)的中心部分，設置有中心桿3。在本實施例，於中心桿3並沒有設置將固體燃料的粒子(以下僅記載成「粒子」)往外周方向吹飛來濃縮的粒子濃縮器。

從出口部16往火爐噴出的混合氣體100，形成燃料噴流104。而且，從導引套管7及上下導引套管8往外周方向擴散地往火爐噴出的燃燒用空氣，形成燃燒用空氣噴流101。

在燃料噴流104與燃燒用空氣噴流101之間，形成有循環流102。循環流102，形成在外周火焰維持器2的背後。在循環流102，滯留有在火爐的內部燃燒之高溫的燃燒氣體，使高溫的燃燒氣體與燃料噴流104接觸，藉此在外周火焰維持器2的背後立即使粒子點火，而形成火炎。

本實施例所記載的固體燃料噴燃器，出口部16，具有在垂直方向(上下方向)較短，在水平方向(左右方向)較長的扁平形狀。擴大部6，雖於水平方向擴大，但沒有在垂直方向擴大。也就是說，在擴大部6與出口部16的連接部亦具有扁平形狀。

一般來說，固體燃料噴燃器之燃料噴嘴的開口部(往火爐之燃料噴流的噴出口)的形狀為圓形，固體燃料噴燃器的出口部，在具有於垂直方向(上下方向)較短且於水平方向(左右方向)較長的扁平形狀的情況，從出口部的外周方向噴出之燃燒用空氣的流路之面積，是在垂直方向較廣，在水平方向較窄。於是，燃燒用空氣的流量，是在垂直方向較多，在水平方向較少。

本實施例所記載的固體燃料噴燃器，為了將流量較多的垂直方向之燃燒用空氣往外周方向導引，是僅在上下方向設置有上下導引套管8。在燃燒用空氣的流量較多的情況，燃燒用空氣是具有較大的運動量來往火爐的內部噴出，故在垂直方向之外周火焰維持器2的背後形成有較大的循環流102。

循環流102的大小越大，則可滯留較多的高溫燃燒氣體，藉由燃料噴流104的混合或輻射熱的供給而使固定燃料之穩定的點火與火焰維持成為可能。於是，在出口部16具有於水平方向較長之扁平形狀的燃料噴嘴，是可在垂直方向的上下形成有較大的循環流102，可達成穩定的點火、火焰維持。

本實施例所記載之固體燃料噴燃器，是將內部火焰維持器1設置成使出口部16的流路在水平方向分割。也就是說，內部火焰維持器1，將流通過擴大部6的混合氣體100在水平方向分割。設置成將出口部16的流路在水平方向分割的內部火焰維持器1，是發揮出將上下的外周火焰維持器2予以連接之架橋的功能。在上下的外周火焰維持器2，藉由具有於水平方向較長之扁平形狀的燃料噴嘴之效果，而形成有較大的循環流102，使高溫的燃燒氣體穩定地供給至外部火焰維持器2的附近。

藉由設置本實施例所記載之內部火焰維持器1，可將較大的循環流102之高溫的燃燒氣體，牽引至出口部16之背後的中央，也就是說，可形成：將高溫的燃燒氣體牽引至出口部16之背後中央的高溫氣流103。如上述般，將高溫的燃燒氣體牽引至出口部16的背後中央，藉此即使是內部火焰維持器1之背後較小的循環流(未圖示)，在從分割的燃料噴射104之內側到點火為止，可實現燃料噴射全體之穩定的點火、火焰維持。

藉由文氏管型的限縮部5，粒子被朝向燃料噴嘴的中心方向來濃縮。

本實施例所記載之內部火焰維持器1，是設置在水平方向的中央，藉此可將被濃縮過的粒子，流通至內部火焰維持器1的附近。而且，可使濃度較高的燃料流(粒子)流通至內部火焰維持器1的附近，故可實現穩定的點火、火焰維持。

且，本實施例所記載之內部火焰維持器1，具有剖面形狀為二等邊三角形的楔形形狀，藉此使燃料噴流104分散成往水平方向擴散，可在火爐內部擴散火炎，可抑制火爐內部之火炎的局部化。這會造成火爐內部之燃料的均勻化，故在NOx或未燃成分的降低上為有效。

又，在本實施例，雖在水平方向的中央設置一個內部火焰維持器1，但在水平方向複數設置內部火焰維持器1亦可。且，內部火焰維持器1的剖面形狀，並不限定於二等邊三角形，亦可採用剖面為五角形或在內部火焰維持器的下游側面對於火爐的部位加上凹陷等的形狀。

該等之具體的形狀例，記載於圖7B至圖7F。基本上，雖具有將固體燃料分割於2方向的功能，但因燃料種或燃料粒度，亦有著難以牽引至內部火焰維持器之尾流的循環區域，而使得點火變困難的情況。該情況時，若具有上述之凹陷的構造的話，可形成較廣的循環區域，故可穩定點火。且，就製作成本的觀點來看，比起實心的三角柱，以板而成之V字構造的7C-1或7C-2會比較能謀求低成本化，故在能充分得到點火性能的情況時，V字構造的內部火焰維持器也是一種選擇。

(作用1) 設置有外周火焰維持器之以往的固體燃料噴燃器，是在燃料噴嘴的中心桿設置粒子濃縮器。粒子濃縮器，是將粒子往外周方向吹飛來濃縮，而提高燃料噴嘴之出口部之外周火焰維持器之周邊的燃料(粒子)濃度。

也就是說，在中心桿設置有粒子濃縮器的燃料噴嘴，是藉由燃料噴嘴的限縮部來將燃料噴嘴限縮，將粒子往中心方向吹飛，碰撞至粒子濃縮器，而將粒子往外周方向吹飛並濃縮，來提高外周火焰維持器之周邊的燃料(粒子)濃度。

為了如上述般提高外周火焰維持器之周邊的燃料(粒子)濃度，就必須設置粒子濃縮器，而導致固體燃料噴燃器之前端部之粒子濃縮器之支撐構件的增加或固體燃料噴燃器之軸長的擴大，成為成本增加的原因。

且，於粒子濃縮器，由於高濃度的燃料流(粒子)是以毎秒數十公尺的速度碰撞，使得磨損量增加，故粒子濃縮器的材料不得不使用高硬度的高級材料，成為成本增加的原因。

此外，於粒子濃縮器，需要以較大的衝突角度來使粒子衝突，故磨損量會增加。而且，被粒子濃縮器給往外周方向吹飛的粒子，會衝突至燃料噴嘴的內壁而濃縮，使得燃料噴嘴之內壁的磨損量增加，且，若在中心桿設置粒子濃縮器的話，流路的剖面積會縮小，使得燃料噴嘴之粒子的速度增加，故衝突至燃料噴嘴之內壁之粒子的速度亦增加，使得燃料噴嘴之內壁的磨損量增加。因此，燃料噴嘴的材料亦有必要使用高硬度的高級材料，成為成本增加的原因。

特別是，在使用燃料噴嘴且該燃料噴嘴的出口部具有在水平方向的扁平形狀的情況，藉由設置在燃料噴嘴之中心桿的粒子濃縮器而被往外周方向吹飛的粒子從粒子濃縮器到燃料噴嘴之出口部為止的移動距離，與垂直方向相較之下是水平方向較長。於是，粒子無法充分到達水平方向，有著外周火焰維持器之水平方向的燃料(粒子)濃度降低的可能性，容易成為水平方向的點火不良。為了迴避此問題，在使用具有扁平形狀的燃料噴嘴的情況，是要求粒子濃縮器之直徑的擴大或固體燃料噴燃器之軸長的擴大，而成為成本增加的原因。

如上述般，為了抑制成本增加，刪除粒子濃縮器為有效。

但是，刪除粒子濃縮器的情況，在限縮部5往中央方向濃縮之高濃度的燃料流(粒子)，會直接往火爐內部噴出，而不會在形成有高溫之燃燒氣體所滯留之循環流102的外部火焰維持器2附近流通，故燃燒性能(點火性)會顯著降低。

在此，本實施例所記載之固體燃料噴燃器，是取代粒子濃縮器，而在出口部16設置內部火焰維持器1，使在限縮部5中往中央方向濃縮之高濃度的燃料流(粒子)，在內部火焰維持器1點火，可不使燃燒性能(點火性)降低便能抑制成本增加。

本實施例所記載之固體燃料噴燃器，是藉由設置在出口部16的內部火焰維持器1，使在限縮部5中往中央方向濃縮之高濃度的燃料流(粒子)，在形成有高溫之燃燒氣體所滯留之循環流102的外部火焰維持器2附近流通，來提升燃燒性能(點火性)。

也就是說，本實施例所記載之固體燃料噴燃器，並沒有在中心桿3設置該粒子濃縮器，而是有效地使用在限縮部5往中央方向濃縮之高濃度的燃料流(粒子)，可提升燃燒性能(點火性)。

此外，本實施例所記載之固體燃料噴燃器，與具有粒子濃縮器之以往的固體燃料噴燃器相較之下，亦可降低燃料噴嘴之內壁的磨損量。刪除粒子濃縮器，是為了不將粒子往外周方向積極地吹飛。

(作用2) 且，燃燒裝置中，燃燒裝置之成本刪減的要求很強。成本刪減的對策之一，有著固體燃料噴燃器的大容量化。藉由大容量化，可刪減固體燃料噴燃器的個數，可刪減使固體燃料與搬送氣體之混合氣體流通的配管數量，可刪減粉碎固體燃料之粉碎機的台數，可刪減成本。

但是，伴隨著固體燃料噴燃器的大容量化，在固體燃料噴燃器所使用之燃料噴嘴的直徑會擴大，燃料噴嘴之中心附近的未點火區域會擴大，故有著導致氮氧化物(NOx)等之有害排出物的增加或燃燒效率之降低的虞慮。

此外，伴隨著固體燃料噴燃器之個數的刪減，燃燒裝置之固體燃料噴燃器與固體燃料噴燃器之間的距離會擴張，故火炎會局部化而難以有效活用火爐全體。

但是，本實施例所記載之固體燃料噴燃器，藉由使用剖面形狀為具有二等邊三角形之楔形形狀的內部火焰維持器1，而可使高溫之燃燒氣體所滯留之循環流102與燃料噴流104接觸，使穩定的點火、火焰維持成為可能，可實現氮氧化物(NOx)等之有害排出物的刪減或燃燒效率的提升，使燃料噴流104分散成往水平方向擴散，可在火爐內部擴散火炎，可抑制火炎的局部化，

(作用3) 一般來說，在比較環狀的內部火焰維持器與外周火焰維持器的情況，形成在各自之後方的循環流，是外周火焰維持器那邊較大。另一方面，若同時設置該等之火焰維持器的話，因形成在內部火焰維持器之後方的火炎之影響而使周圍的溫度上升，因氣體膨脹的影響而使外周火焰維持器後方的循環區域縮小，故具備外周火焰維持器與內部火焰維持器的噴燃器，其點火火焰維持性的結果會比只有外周火焰維持器的噴燃器還差。

但是，本實施例所記載之固體燃料噴燃器，藉由使用剖面形狀為具有二等邊三角形之楔形形狀的內部火焰維持器1，而可形成較大的循環流102，使高溫的燃燒氣體穩定地供給至外部火焰維持器2附近，可穩定地點火並維持火焰。 [實施例2]

圖2A，是表示實施例2所記載之固體燃料噴燃器之垂直方向中心剖面的說明圖。且，圖2B，是表示實施例2所記載之固體燃料噴燃器之水平方向中心剖面的說明圖。

本實施例所記載之固體燃料噴燃器，與實施例1所記載之固體燃料噴燃器，是限縮部5的形狀不同。

也就是說，實施例1所記載之固體燃料噴燃器，限縮部5是具有從全周方向縮小之文氏管型的構造，但本實施例所記載之固體燃料噴燃器，限縮部5是具有在垂直(上下)方向縮小且不在水平(左右)方向縮小的構造。限縮部5，是僅在垂直(上下)方向使混合氣體100的流路縮小的構造。

本實施例所記載之限縮部5，在水平方向是沒有使粒子朝向中央方向濃縮，故在水平方向之外部火焰維持器2的附近，亦容易使粒子流通，在外周火焰維持器2之水平方向的點火亦容易。

且，混合氣體100的流路沒有在水平方向縮小，故可縮短固體燃料噴燃器的軸長，可抑制成本增加。

此外，限縮部5之流路之剖面積的縮小(與文氏管型的構造相較之下)較小，故限縮部5之混合氣體100的加速受到抑制，粒子的速度增加亦受到抑制。因此，亦可降低燃料噴嘴之內壁的磨損量。

又，本實施例所記載之固體燃料噴燃器，限縮部5的縮流角度(限縮角度)，是考慮到內部火焰維持與外周火焰維持的平衡來適當地設計。又，本實施例所記載之固體燃料噴燃器，限縮部5的縮流角度(限縮角度)是比實施例1所記載之固體燃料噴燃器還小。

在限縮部5，粒子被濃縮，形成有朝向燃料噴嘴之中央方向的高濃度燃料流(粒子)，但限縮部5的縮流角度(限縮角度)太大的話，外周方向的燃料(粒子)濃度會不夠濃，有著在外周火焰維持器2難以點火之虞。另一方面，限縮部5的縮流角度(限縮角度)太小的話，用來在出口部16變形成既定的扁平形狀所需的距離會變長，使得固體燃料噴燃器的軸長變長，故導致噴燃器製作成本增加。

限縮部5的縮流角度(限縮角度)，是考慮到內部火焰維持與外周火焰維持的平衡來適當地設計，藉此在出口部16，即使在上下的外周火焰維持器2附近，亦可使高濃度燃料流(粒子)流通，確保外周火焰維持器2的點火，可兼具穩定的內部火焰維持與外部火焰維持。 [實施例3]

圖3A，是表示實施例3所記載之固體燃料噴燃器之垂直方向中心剖面的說明圖。且，圖3B，是表示實施例3所記載之固體燃料噴燃器之水平方向中心剖面的說明圖。

本實施例所記載之固體燃料噴燃器，除了實施例2所記載之固體燃料噴燃器以外，還在擴大部6設置將粒子往水平方向之外側吹飛的水平葉片11。也就是說，本實施例所記載之固體燃料噴燃器，是在擴大部6中具有使混合氣體100往水平方向之外側分散的水平葉片11。

本實施例所記載之固體燃料噴燃器，是刪除了粒子濃縮器，故外周火焰維持器2附近的燃料(粒子)濃度會降低。在垂直方向的外周火焰維持器2中，形成有較大的循環流102，故即使燃料(粒子)濃度降低，亦可將粒子捕獲於循環流102，而進行點火、維持火焰。但是，在水平方向的外周火焰維持器2中，循環流102相對較小，故有著難以點火、維持火焰的情況。

於是，本實施例所記載之固體燃料噴燃器，是在水平方向的外側設置將粒子予以濃縮的水平葉片11，使粒子濃縮在水平方向之外周火焰維持器2附近，而使水平方向的外周火焰維持變得容易。

本實施例所記載之固體燃料噴燃器，是改變水平葉片11的設置角度，藉此可調整內部火焰維持器1附近的燃料(粒子)濃度及水平方向之外周火焰維持器2附近的燃料(粒子)濃度，可調整燃燒狀態。使水平葉片11成為可動構造，藉此可因應運轉狀態來適當地進行燃燒狀態的控制。 [實施例4]

圖4A，是表示實施例4所記載之固體燃料噴燃器之垂直方向中心剖面的說明圖。且，圖4B，是表示實施例4所記載之固體燃料噴燃器之水平方向中心剖面的說明圖。

本實施例所記載之固體燃料噴燃器，除了實施例2所記載之固體燃料噴燃器以外，還在限縮部5的上游側設置攪拌粒子的旋動葉片12。也就是說，在直管部4具有攪拌混合氣體100的旋動葉片12。

混合氣體100，是流通過較長的配管(未圖示)來供給至直管部4。此時，會通過多數個彎曲部，但在該彎曲部會只有粒子因離心力而往外側偏移，而在配管內部之燃料(粒子)濃度發生偏差。因為該燃料(粒子)濃度的偏差，會在限縮部5的上游側(直管部4)讓粒子聚集在無法預期的部位，有著在內部火焰維持器1或外周火焰維持器2難以進行點火、火焰維持的情況。

於是，本實施例所記載之固體燃料噴燃器，是在限縮部5的上游側(直管部4)設置攪拌粒子的旋動葉片12，來抑制流通於限縮部5之燃料(粒子)濃度的偏差，而在內部火焰維持器1或外周火焰維持器2容易進行點火、火焰維持。

又，在本實施例，作為攪拌粒子的構造物，雖使用旋動葉片12，但這亦可為阻隔板(使混合氣體100往外周方向擴散者。例如圓錐狀的構造物)等之其他的形狀。 [實施例5]

圖5A，是表示實施例5所記載之固體燃料噴燃器之垂直方向中心剖面的說明圖。且，圖5B，是表示實施例5所記載之固體燃料噴燃器之水平方向中心剖面的說明圖。

本實施例所記載之固體燃料噴燃器，除了實施例2所記載之固體燃料噴燃器以外，還在直管部4的上游側設置配管，該配管具有連接於直管部4的彎曲部13(在本實施例為平面狀的構件，是為了進行保養而可開閉的構件)，在該配管的彎曲部13，設置將流路分割成彎曲部13之內側與外側的導引件(導引板)14。也就是說，在直管部4的上游側具有配管，該配管具有連接於直管部4的彎曲部13，在配管的彎曲部13，具有將混合氣體100於離心方向分割的導引件(導引板)14。

混合氣體100，在流通於彎曲部13之際，只有粒子因離心力往外側偏移。藉由設置導引件(導引板)14，來抑制粒子僅往彎曲部13之外側偏移的情況，可在上下方向均勻地供給粒子。

藉此，抑制出口部16之極度的燃料(粒子)濃度偏差，而在內部火焰維持器1或外周火焰維持器2容易進行點火、火焰維持。

又，在配管的彎曲部13設置導引件(導引板)14般的構造物的話，就沒有必要在直管部4設置旋動葉片12般的構造物，可縮短固體燃料噴燃器的軸長，故能使噴燃器製作成本降低。 [實施例6]

圖6A，是表示實施例6所記載之固體燃料噴燃器之垂直方向中心剖面的說明圖。且，圖6B，是表示實施例6所記載之固體燃料噴燃器之水平方向中心剖面的說明圖。

本實施例所記載之固體燃料噴燃器，除了實施例3所記載之固體燃料噴燃器以外，還在直管部4的上游側設置配管，該配管具有連接於直管部4的彎曲部13(在本實施例為平面狀的構件，是為了進行保養而可開閉的構件)。

而且，在彎曲部13的出口，設置使粒子分散的粒子分散板15。也就是說，在直管部4，具有使混合氣體100分散的粒子分散板15。

粒子分散板15，僅設置在彎曲部13之離心方向的外側。粒子，是往彎曲部13之離心方向的外側偏移，故將往離心方向之外側偏移過的粒子，藉由粒子分散板15來有效地分散。僅在離心方向的外側設置粒子分散板15，藉此抑制直管部4之流路之剖面積的縮小，亦可降低直管部4之粒子速度的增加。因此，亦可降低燃料噴嘴之內壁的磨損量。

藉由粒子分散板15，可使粒子以偏移較少的狀態在燃料噴嘴流通，可有效率地實施設置在粒子分散板15之下游的水平葉片11之粒子分配，可調整燃燒狀態。 [實施例7]

圖7A至圖7F，是本發明之圖1A至圖6B所記載之內部火焰維持器1的詳細構造圖。

圖7A，是圖1A至圖6B所示之噴燃器實施例所記載之內部火焰維持器的基本構造，為三角柱的楔型構造。圖7B至圖7F，是圖7A之內部火焰維持器構造的變形例。

圖7B的構造，是圖7A所示之內部火焰維持器的基本構造之中，將凹陷部105設在燃料噴流104的下游側背面。在內部火焰維持器的背面有凹陷部105，藉此促進高溫氣流103與燃料噴流104的混合，與基本構造相比之下容易點火。

圖7C-1的構造，是不設置圖7A所示之內部火焰維持器的背面，而是以成為V字構造的方式來配置板而使內部火焰維持器成為V字構造，藉此與圖7B之凹陷部105的效果同樣地，促進高溫氣流103與燃料噴流104的混合，並使內部火焰維持器之使用構件減少來謀求低成本化。

圖7C-2的構造，是將阻隔板106配置在圖7C-1之V字構造的前端。在V字構造之板狀構件的前端設置阻隔板106，藉此擴張V字構造之板之前端的剖面積，藉此比圖7C-1還更加促進燃料噴流104與高溫氣流103的混合，而容易點火。

圖7D，是內部火焰維持器的水平方向剖面為五角形的角柱構造。圖7D的內部火焰維持器，與二等邊三角形的三角柱相較之下水平方向剖面的容積較大，耐磨損性優異故不必使用高昂的陶瓷材料而可便宜地製作。且，由於耐磨損性優異，故可適用於例如灰分比率較多的低等級煤燃燒。

圖7E，是在圖7B的凹陷部105沒有上下缺口的構造。換言之，將圖7E的凹陷部的上下予以切掉的構造就是圖7B。將該構造與圖7B比較時，會由凹陷部105形成有較強的負壓，故進一步促進高溫氣流103與燃料噴流104的混合，點火性優異。對於在必須要有較強負壓之油起動噴燃器的穩定點火，亦與煤同樣地，為有效的構造。

圖7F的構造，是設置內部火焰維持器1與凹陷部105與對凹陷部105內供給空氣的空氣吸取孔107。空氣吸取孔107是設置在凹陷部的外周部分。在圖7F為了說明凹陷部105的功能與油起動噴燃器的點火促進，亦圖示出油起動噴燃器嘴109、油起動噴燃器槍110。

油燃料111是朝向火爐而從油起動噴燃器嘴109噴霧並形成火炎。在油起動時雖然沒有供給固體燃料，但供給有固體燃料及或空氣流108，其一部分會從空氣吸取孔107流入至油起動噴燃器嘴109周圍，而生成往凹陷部的空氣流112。

且，因凹陷部105而形成有較強的負壓，故高溫氣流103與燃料噴流104會流入凹陷部105。於是，藉由往凹陷部105的空氣流112，使得油燃料的點火促進、粉塵輕減、抑制油起動噴燃器嘴109的堵塞(碳化)。

又，空氣吸取孔107，是吸取少量空氣的構造，故不限於孔構造，為縫隙等其他的構造體亦可。且，在圖7F是遍及凹陷部105的全周來複數設置空氣吸取孔107，但在凹陷部的任1邊亦可，孔的數量為1個以上亦可。且，在不是孔而是縫隙的情況，是遍及全周來設置亦可，縫隙的數量或長度可任意設定。

又，在本實施例雖只有在圖7F圖示出油起動噴燃器嘴109與油起動噴燃器槍110，但在圖7A至圖7E的內部火焰維持器也一樣，油起動噴燃器嘴是成為因應必要而貫通內部火焰維持器的構造，使固體燃料燃燒時及油燃燒時的穩定燃燒成為可能。

又，本發明並不限定於上述的實施例，包含各式各樣的變形例。例如，上述的實施例是為了說明來容易理解本發明而詳細說明者，並不一定限定為具備所說明之所有的構造。且，亦可將某實施例之構造的一部分取代成其他實施例的構造，且，亦可在某實施例的構造加上其他實施例的構造。

1:內部火焰維持器 2:外周火焰維持器 3:中心桿 4:燃料噴嘴直管部 5:燃料噴嘴限縮部 6:燃料噴嘴擴大部 7:導引套管 8:上下導引套管 9:火爐壁 10:風箱 11:水平葉片 12:旋動葉片 13:彎曲部 14:導引件 15:粒子分散板 16:燃料噴嘴出口部 100:混合氣體 101:燃燒用空氣噴流 102:循環流 103:高溫氣流 104:燃料噴流 105:凹陷部 106:阻隔板 107:空氣吸取孔 108:固體燃料及/或空氣流 109:油起動噴燃器嘴 110:油起動噴燃器槍 111:油燃料 112:往凹陷部的空氣流

圖1A，是表示實施例1所記載之固體燃料噴燃器之垂直方向中心剖面的說明圖。 圖1B，是表示實施例1所記載之固體燃料噴燃器之水平方向中心剖面的說明圖。 圖2A，是表示實施例2所記載之固體燃料噴燃器之垂直方向中心剖面的說明圖。 圖2B，是表示實施例2所記載之固體燃料噴燃器之水平方向中心剖面的說明圖。 圖3A，是表示實施例3所記載之固體燃料噴燃器之垂直方向中心剖面的說明圖。 圖3B，是表示實施例3所記載之固體燃料噴燃器之水平方向中心剖面的說明圖。 圖4A，是表示實施例4所記載之固體燃料噴燃器之垂直方向中心剖面的說明圖。 圖4B，是表示實施例4所記載之固體燃料噴燃器之水平方向中心剖面的說明圖。 圖5A，是表示實施例5所記載之固體燃料噴燃器之垂直方向中心剖面的說明圖。 圖5B，是表示實施例5所記載之固體燃料噴燃器之水平方向中心剖面的說明圖。 圖6A，是表示實施例6所記載之固體燃料噴燃器之垂直方向中心剖面的說明圖。 圖6B，是表示實施例6所記載之固體燃料噴燃器之水平方向中心剖面的說明圖。 圖7A，是表示在實施例1至實施例6所記載之任一個固體燃料噴燃器均可設置之內部火焰維持器之實施例的說明圖。 圖7B，是表示在實施例1至實施例6所記載之任一個固體燃料噴燃器均可設置之內部火焰維持器之實施例的說明圖。 圖7C-1，是表示在實施例1至實施例6所記載之任一個固體燃料噴燃器均可設置之內部火焰維持器之實施例的說明圖。 圖7C-2，是表示在實施例1至實施例6所記載之任一個固體燃料噴燃器均可設置之內部火焰維持器之實施例的說明圖。 圖7D，是表示在實施例1至實施例6所記載之任一個固體燃料噴燃器均可設置之內部火焰維持器之實施例的說明圖。 圖7E，是表示在實施例1至實施例6所記載之任一個固體燃料噴燃器均可設置之內部火焰維持器之實施例的說明圖。 圖7F，是表示在實施例1至實施例6所記載之任一個固體燃料噴燃器均可設置之內部火焰維持器之實施例的說明圖。是表示圖7D之內部火焰維持器之詳細、固體燃料的流動、起動油燃料之噴射方向的說明圖。

1:內部火焰維持器

2:外周火焰維持器

3:中心桿

4:燃料噴嘴直管部

5:燃料噴嘴限縮部

6:燃料噴嘴擴大部

7:導引套管

9:火爐壁

10:風箱

16:燃料噴嘴出口部

100:混合氣體

101:燃燒用空氣噴流

102:循環流

104:燃料噴流

Claims (14)

1. 一種固體燃料噴燃器，其特徵為，具有：燃料噴嘴直管部，供固體燃料與其搬送氣體的混合氣體流通；燃料噴嘴限縮部，將流通過前述燃料噴嘴直管部的混合氣體之流路予以限縮；燃料噴嘴擴大部，將流通過前述燃料噴嘴限縮部的混合氣體之流路予以往水平方向擴大；燃料噴嘴出口部，與前述燃料噴嘴擴大部連接，其出口具有扁平形狀；環狀的外周火焰維持器，設置在前述燃料噴嘴出口部的外周方向；以及內部火焰維持器，設置在前述燃料噴嘴出口部，將流通過前述燃料噴嘴擴大部的混合氣體在水平方向分割，前述燃料噴嘴限縮部，是僅於上下方向縮小的構造。
2. 如請求項1所述之固體燃料噴燃器，其具有：設置在前述外周火焰維持器之外周方向的導引套管。
3. 如請求項2所述之固體燃料噴燃器，其中，在前述導引套管的外周上下方向，具有上下導引套管。
4. 如請求項1所述之固體燃料噴燃器，其中，在前述燃料噴嘴擴大部，具有將前述混合氣體往水平方向之外側分散的水平葉片。
5. 如請求項1所述之固體燃料噴燃器，其中，在前述燃料噴嘴直管部，具有攪拌前述混合氣體的旋動葉片。
6. 如請求項1所述之固體燃料噴燃器，其中，在前述燃料噴嘴直管部的上游側具有配管，該配管具有與前述燃料噴嘴直管部連接的彎曲部，在前述配管的彎曲部具有將前述混合氣體於離心方向分割的導引件。
7. 如請求項4所述之固體燃料噴燃器，其中，在前述燃料噴嘴直管部的上游側具有配管，該配管具有與前述燃料噴嘴直管部連接的彎曲部，在前述燃料噴嘴直管部具有使前述混合氣體分散的粒子分散板。
8. 如請求項1所述之固體燃料噴燃器，其中，前述內部火焰維持器的形狀，是水平方向剖面為二等邊三角形的三角柱。
9. 如請求項1所述之固體燃料噴燃器，其中，前述內部火焰維持器，是在燃料及/或空氣流動方向之下游側的背面設置有凹陷部。
10. 如請求項1所述之固體燃料噴燃器，其中，前述內部火焰維持器，是配置V字構造的板狀構件而成。
11. 如請求項10所述之固體燃料噴燃器，其中，在前述V字構造之板狀構件的前端，設有將剖面積予以擴張的阻隔板。
12. 如請求項1所述之固體燃料噴燃器，其中，前述內部火焰維持器的形狀，是水平方向剖面為五角形的角柱構造。
13. 如請求項9所述之固體燃料噴燃器，其中，前述內部火焰維持器，是在燃料及/或空氣流動方向之下游側的背面之凹陷部的上下設有切口。
14. 如請求項9所述之固體燃料噴燃器，其中，前述內部火焰維持器，設有對凹陷部供給空氣的空氣吸取孔。

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