[发明专利]燃烧装置

说明书

技术领域

本发明涉及燃尽风口以及具备该燃尽风口的锅炉等的燃烧装置，尤其是涉及能够进行燃烧效率高的低氮氧化物(低NOx)燃烧的燃尽风口。

背景技术

在使燃料在空气不足的条件下在燃烧器中燃烧、并从燃尽风口供给完全燃烧所需要的剩余的空气的、应用了所谓的二级燃烧的火炉中，向燃尽风口部上升的包含未燃成分的燃烧气体的流量分布根据燃烧器的配置、来自燃烧器的燃料以及空气的供给方法而变化。为了抑制火炉出口处的未燃碳、CO等可燃成分的残留，根据向燃尽风口部上升的燃烧气体的流量分布而适当地供给二级燃烧用空气是很重要的。

图14示出现有技术中的火炉的燃烧器6、燃尽风口7a以及副燃尽风口7b的配置和炉内喷流形状的例子。图14(a)示出配置有燃烧器6、燃尽风口7a以及副燃尽风口7b的炉壁的主视图，图14(b)示出从火炉侧面观察到的从燃烧器6、燃尽风口7a以及副燃尽风口7b喷出的燃料、空气的喷流形状(侧视剖视图)的例子，图14(c)示出从上部观察到的表示燃尽风喷流形状的火炉的俯视剖视图，即图14(b)的B-B线向视图。

在图14所示的火炉中，将燃烧器6对置配置为4列3级，在燃烧器6的上部设置有燃尽风口7a以及副燃尽风口7b，该副燃尽风口7b与燃尽风口7a相比高度稍低且偏靠火炉侧壁。如图14(b)及图14(c)所示，从设置于火炉前壁以及后壁的对置的燃烧器6、燃尽风口7a以及副燃尽风口7b喷出的燃料、空气在火炉的进深方向(前后方向)的中央部发生碰撞，碰撞后如图14(b)所示那样主要朝向上侧流动。这种火炉内的流动的结果是，图14(b)的A-A线剖面中的燃尽风口部正下方的火炉进深方向中央部的上升气体流量分布成为图15(a)中的实线所示的形态，该A-A线剖面中的火炉宽度方向中央部的上升气体流量分布成为图15(b)中的实线所示的形态。

来自图14(a)所示的在对置的前后壁配置的燃烧器6的燃料以及空气的喷流在火炉进深方向中央部发生碰撞而改变朝向，但朝向作为火炉的气体出口侧的上侧的流动变得最大，因此，如图15(a)中的实线所示，燃烧器列的正上方部的流量最多，在燃烧器与燃烧器之间以及燃烧器与侧壁之间流量变少。该炉内流动的结果是，在从侧壁侧观察火炉宽度方向的中央部而得到的流量分布(图15(b))中，成为火炉进深方向的中央部的流量最多且火炉前后壁附近的流量较低的分布。

若大致对上述的火炉内的上升气体流量分布进行分类，则能够分为火炉进深方向以及宽度方向的中央部的流量比较多的区域A(图15(a)、图15(b)的虚线框围成的部分)与前后壁附近的流量比较少的区域C(图15(b)的单点划线框围成的部分)、侧壁附近的流量少的区域B(图15(a)的由双点划线框围成的部分)。为了抑制火炉出口处的未燃成分的残留，从燃尽风口7a、7b向所有的区域A、B、C供给具有适当流量和适当运动量的燃尽风，在各区域A、B、C中以适当的未燃成分与空气的比率促进混合很重要。

专利文献1(日本特开2007-192452号公报)公开了一种锅炉装置，其特征在于，在煤等固体燃料用燃烧装置中设置有空气分割构件，该空气分割构件将从燃尽风口向火炉内吹出的燃尽风的方向沿水平方向分割为三部分以上，该各分割空气的方向彼此不为相同方向。

专利文献2(日本专利第5028278号公报)公开了一种粉煤燃烧锅炉的发明，该粉煤燃烧锅炉具备构成粉煤燃烧锅炉的火炉，在形成该火炉的火炉壁面的上游侧配置有将燃料的粉煤与空气供给至火炉内并使它们燃烧的多个燃烧器，在与燃烧器的设置位置相比成为上侧的火炉壁面配置有供给空气的多个燃尽风口，在该燃尽风口分别具备供给空气量较多的主燃尽风口和供给空气量较少的副燃尽风口。

专利文献2记载的发明的粉煤燃烧锅炉为，副燃尽风口配置在成为主燃尽风口的下游侧的火炉壁面且成为主燃尽风口的正上方的火炉壁面的位置处，或者配置在成为主燃尽风口的上游侧的火炉壁面且成为主燃尽风口的正下方的火炉壁面的位置处，副燃尽风口的剖面中心处于距离主燃尽风口的剖面中心为主燃尽风口口径的1倍以上5倍以下的范围内，将一个主燃尽风口和一个副燃尽风口设为一组，并将至少所述一组与同一风箱连接，在火炉壁面上沿一个方向并排设置多个该风箱。