[发明专利]燃油燃烧器、固体燃料焚烧燃烧器单元及固体燃料焚烧锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及在具备焚烧例如煤粉等固体燃料(粉体燃料)的固体燃料焚烧燃烧器的锅炉中适用的升温用的燃油燃烧器、具备该燃油燃烧器的固体燃料焚烧燃烧器单元及固体燃料焚烧锅炉。

背景技术

以往，在固体燃料焚烧锅炉中，例如有作为固体燃料焚烧例如煤粉(煤)的煤粉焚烧锅炉。在这样的煤粉燃烧锅炉中，已知有回转燃烧锅炉及对置燃烧锅炉这两种燃烧方式，无论在哪种方式中，在使固体燃料燃烧之前都需要预热运转。

其中，在回转燃烧锅炉中，在煤粉燃烧器的上下设有锅炉升温用的燃油燃烧器(例如，参照专利文献1)。

上述的燃油燃烧器例如图5所示的构成例那样，在从炉膛内观察到的风箱50的主视图中，从上段依次配置有二次空气投入口51、燃油燃烧器30、煤粉燃烧器52、燃油燃烧器30…煤粉燃烧器52、辅助空气投入口53，通过沿上下方向组合多组燃油燃烧器30及煤粉燃烧器52，而作为沿炉膛高度方向连续的一体型使用。

上述的燃油燃烧器30例如图6所示那样，从炉膛内观察到的喷嘴主体31的前端形状(主体的截面形状)为矩形，在出口开口中央部配置有喷射投入燃料油的油枪32的喷头32a。并且，在喷嘴主体31的内部，以包围成为大致圆形截面的喷头32a的外周的方式设有二次空气投入口(喷嘴)33。该二次空气投入口33以成为比喷嘴主体31的前端形状稍小的开口面积的方式形成为将上下方向稍稍收缩的大致相同形状的矩形。

需要说明的是，图中的符号34是在喷头32a的周围形成的大致圆锥形状的扩散器，以包围扩散器34的外周的方式设置圆筒形状的点火用空气流路35。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-91244号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述的以往的煤粉燃烧器结构中，由于在煤粉燃烧器的上下跟前设置燃油燃烧器，因此在锅炉的升温结束后利用煤粉燃烧器使煤粉燃烧时，从燃油燃烧器仅投入二次空气。即，升温结束后的燃油燃烧器仅将燃料油的喷射停止，因此二次空气在煤粉燃烧时被原封不动地投入。

因此，该二次空气成为朝向从煤粉燃烧器投入的煤粉燃烧的火焰的外周部扩散并迅速地供给的状况。

其结果是，在煤粉燃烧时的火焰中，燃油燃烧器附近的火焰外周部成为高温氧残留区域(高温高氧区域)，尤其是在二次空气集中的区域中，煤粉燃烧时的火焰成为高温氧残留区域增强而使NOx产生量增加的要因。

另一方面，当将燃油燃烧器的二次空气投入口33设计得较细时，在设于开口部中央的扩散器的周围未能供给足够的空气，因此在锅炉起动时的升温等情况下，因空气不足而可能会发生冒烟。

尤其是在采用扩散器形式的燃油燃烧器时，从燃油燃烧器投入的二次空气被扩散器向外侧的煤粉流方向推顶而扩散，因此直接作用于从相邻的煤粉燃烧器投入的煤粉流，因此，成为在火焰外周形成高温氧残留区域的原因。即，在煤粉燃烧器中，在火焰的外周产生点火，且在火焰的外周混合有大量的空气，因此火焰外周的燃烧在火焰外周的高温氧残留区域中以氧浓度高的高温状态发展，从而在火焰外周产生NOx。

这样地在火焰外周的高温氧残留区域产生的NOx通过火焰外周，因此与火焰内部相比，还原延迟，这成为从烧煤锅炉产生NOx的要因。

从这样的背景出发，在具备燃油燃烧器的固体燃料焚烧燃烧器中，希望防止或抑制从燃油燃烧器投入的二次空气朝向因煤粉的燃烧而形成的火焰的外周部扩散、对火焰外周部迅速且直接供给的情况。而且，在利用燃油燃烧器使燃料油燃烧的升温时，为了避免产生空气不足引起的冒烟等，要求确保油燃烧的燃烧性。

本发明是为了解决上述的课题而做成的，其目的在于提供一种能够确保油燃烧时的燃烧性、而且防止或抑制在煤粉等固体燃料燃烧时从燃油燃烧器投入的二次空气朝向火焰外周迅速扩散的情况的燃油燃烧器、具备该燃油燃烧器的固体燃料焚烧燃烧器单元及固体燃料焚烧锅炉。

用于解决课题的方案

本发明为了解决上述的课题，采用下述的方案。

本发明的第一方案的燃油燃烧器在将粉体燃料及空气向炉内投入的固体燃料焚烧燃烧器的外周相邻地配置，作为升温用，其中，所述燃油燃烧器具备：在大致矩形截面的喷嘴主体的出口开口中心配置的油燃料投入用的油枪；以包围该油枪的外周的方式设置的二次空气投入口，所述二次空气投入口包括：与安装在所述油枪的前端部侧的圆形的扩散器大致相似形状的中央圆弧部；在该中央圆弧部的两侧连续设置、为了增加与所述固体燃料燃烧器的分离距离而将相邻方向的面之间缩窄的矩形部。