[发明专利]锅炉结构

说明书

技术领域

本发明涉及与含有煤或硫黄成分的各种燃料对应的锅炉结构。

背景技术

近年来，在以煤或石油等为燃料的锅炉中，通过多阶段投入空气，由此形成使从主燃烧器至追加空气投入部之间为还原气氛而燃烧的还原燃烧带，实现低NOx化。

另一方面，在该还原燃烧带中，由于多量地产生作为腐蚀成分的硫化氢，因此火炉壁面处于严重的腐蚀环境下。因此，需要进行向炉壁喷镀或者定期地更换炉壁面板等维护。另外，上述还原燃烧带是即使在炉内热负载也很高的还原气氛区域，因此也存在炉渣附着之虞。

为了应对这样的问题，公知的技术是以火炉内的壁面侧为目标而投入空气、由此提高氧浓度，例如公知的技术是，在矩形截面的火炉内四角设置燃烧器而形成回转流，并且形成从各燃烧器向炉壁侧偏置的空气流(例如，参照专利文献1)。

另外，公开了如下的技术：在将产生回转火焰的燃烧器设置于火炉壁的中央部的粉煤燃烧锅炉中，设置投入使火焰的行进路弯曲的气幕或者废气幕的喷嘴，从而防止燃烧器周边部的造渣。(例如，参照专利文献2)

【专利文献1】美国专利第6237513号说明书

【专利文献2】日本特开平7-119923号公报

但是，在上述的专利文献1的现有技术中，由于在到达作为目标的壁面之前空气中的氧被消耗，因此无法有效地增加氧浓度。而且，由于为了提高氧浓度，需要提高空气的喷出流速，因此压缩机等的辅机动力增加，不是优选的。

另外，在专利文献2的现有技术中，由于需要以使火焰的行进路弯曲这一程度的高流速来投入气幕或者废气幕，因此压缩机等的辅机动力也增加，不是优选的。

从这样的背景考虑的话，在与含有煤或硫黄成分的各种燃料对应且构成为使从设于形成矩形截面的炉壁的多个部位处的燃烧器向火炉内投入的燃料及燃烧用空气形成回转流而燃烧的回转燃烧型的锅炉结构中，期望高效地抑制或者防止在火炉内的炉壁上产生的腐蚀和造渣。

发明内容

本发明鉴于上述事实而提出，其目的在于提供一种能够高效地抑制或者防止在火炉内的炉壁上产生的腐蚀和造渣的锅炉结构。

本发明为了解决上述课题而采用了下述机构。

本发明提供一种锅炉结构，其是构成为使从设于形成矩形截面的炉壁的多个部位处的燃烧器向火炉内投入的燃料及燃烧用空气形成回转流而燃烧的回转燃烧型的锅炉结构，该锅炉结构的特征在于，在形成于各所述燃烧器的火焰接近或者接触的、火炉壁面的火焰影响部附近设有形成空气浓度比周边高的区域的空气投入部。

根据这样的锅炉结构，由于在形成于各燃烧器的火焰接近或者接触的火炉壁面的火焰影响部附近设有形成空气浓度比周边高的区域的空气投入部，因此，能够在存在腐蚀和造渣之虞的火炉壁面的区域投入辅机动力小的低流速的空气，形成空气浓度高的区域。

在上述发明中，优选，所述空气浓度高的区域形成为在上下方向上覆盖火炉内部的还原燃烧带，由此，即使在存在腐蚀和造渣之虞的火炉内的上下方向上，也能够利用低流速的空气投入来形成空气浓度高的区域。

在上述发明中，优选，所述空气投入部从邻近的燃烧器旁通导入低压的燃烧器二次空气，由此，能够抑制结构的大幅度变更和构成部件的增加，从而能够简化结构。

在上述发明中，优选，所述空气投入部设置在除渣喷嘴的周围，由此，能够在容易产生造渣的火炉壁面形成空气浓度高的区域，并且冷却处于酷热状况的除渣喷嘴插入部周边。

根据上述的本发明，由于在构成为燃料及燃烧用空气形成回转流而燃烧的回转燃烧型的锅炉结构中，在容易产生腐蚀和造渣之虞的火焰影响部的附近从空气投入部向火炉内的炉壁投入低流速的空气，形成空气浓度比周边部高的区域，因此，无需用于增大投入空气流速的大辅机动力，能够将火焰影响部及其附近的氧浓度维持为较高。

因而，在火炉内的火焰影响部及其附近，通过形成氧浓度高的空气层，局部地从还原气氛变为氧化气氛，其结果是，能够高效地抑制或者防止腐蚀和造渣的产生。尤其是，上述的本发明在燃煤锅炉中能够有效抑制造渣，另外，在与含有硫黄成分的各种燃料对应的锅炉中能够有效提高相对于硫化氢的耐腐蚀性。

进而，作为在上述的空气投入部使用的空气，只要从邻近的燃烧器旁通导入低压的燃烧器二次空气，就能够将锅炉结构的大幅度变更和构成部件的增加抑制为最小限而使结构简化。

附图说明

图1A是表示本发明的锅炉结构的一实施方式的图，是表示火炉的还原燃烧带的水平剖面图。

图1B是表示本发明的锅炉结构的一实施方式的图，是表示外观概要的立体图。