[发明专利]固体燃料焚烧燃烧器及固体燃料焚烧锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及例如焚烧微粉炭等固体燃料(粉体燃料)的固体燃料焚烧燃烧器及固体燃料焚烧锅炉。

背景技术

一直以来，焚烧固体燃料的锅炉有例如作为固体燃料焚烧微粉炭(煤炭)的微粉炭焚烧锅炉。在这样的微粉炭焚烧锅炉中，公知的是旋转燃烧锅炉及对置燃烧锅炉这两种燃烧方式。

其中，在焚烧微粉炭的旋转燃烧锅炉中，在和燃料的微粉炭一起从煤炭焚烧燃烧器(固体燃料焚烧燃烧器)投入的1次空气的上下设置2次空气投入用的2次空气投入口，对煤炭焚烧燃烧器周围的2次空气进行流量调整(例如，参照专利文献1)。

上述1次空气是用于输送燃料的微粉炭所需要的空气量，因此在粉碎煤炭而形成为微粉炭的滚筒辗粉机装置中限定空气量。

上述2次空气吹入在旋转燃烧锅炉内用于形成火焰整体而所需要的空气量。因而，旋转燃烧锅炉的2次空气量大约是从微粉炭的燃烧所需要的整个空气量中减去1次空气量而得的量。

另一方面，在对置燃烧锅炉的燃烧器中，提出了在1次空气(微粉炭供给)的外侧导入2次空气及3次空气而进行空气导入量的微调整的方案(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：专利第3679998号公报

专利文献2：特开2006-189188号公报

另外，在上述现有的旋转燃烧锅炉中，在煤炭焚烧燃烧器的上下设置的2次空气投入用的2次空气投入口各有1根，无法进行从2次空气投入口投入的2次空气量的微调整。因此，在火焰的外周形成高温氧残存区域，尤其是在2次空气集中的区域中，高温氧残存区域变强，成为使NOx产生量增加的主要原因，因此不是优选的。

另外，现有的煤炭焚烧燃烧器通常在燃烧器外周设置火焰稳定机构(前端角度的调整、旋转等)，进而，通常在稍微接近外周的位置设置2次空气(或者3次空气)的投入口。因此，在火焰的外周着火，在火焰的外周混合大量的空气。其结果是，火焰外周的燃烧在火焰外周的高温氧残存区域中以氧浓度高的高温状态进行，因而，NOx在火焰外周产生。

因而，在火焰外周的高温氧残存区域产生的NOx通过火焰的外周，因此与火焰内部比较，还原被延迟，这成为从煤炭焚烧锅炉产生NOx的主要原因。

另一方面，在对置燃烧锅炉中，在旋转作用下，在火焰外周着火，因此成为在火焰的外周也同样地产生NOx的主要原因。

在这样的背景下，如上述现有的煤炭焚烧燃烧器及煤炭焚烧锅炉所述，在焚烧粉体的固体燃料的固体燃料焚烧燃烧器及固体燃料焚烧锅炉中，期望抑制在火焰的外周形成的高温氧残存区域，使从追加空气投入部排出的最终的NOx产生量降低。

发明内容

本发明鉴于上述情况而提出，其目的在于，提供一种抑制(减弱)在火焰的外周形成的高温氧残存区域，能够降低从追加空气投入部排出的最终的NOx产生量。

本发明为了解决上述课题，采用了下述的机构。

本发明第一方式的固体燃料焚烧燃烧器用于分为燃烧器部和追加空气投入部而进行低NOx燃烧的固体燃料焚烧锅炉的所述燃烧器部，且将粉体的固体燃料及空气向炉内投入，所述固体燃料焚烧燃烧器的特征在于，具备内部火焰稳定的燃料燃烧器和火焰不稳定的2次空气投入口，且所述燃料燃烧器的空气比设定为0.85以上。

根据这样的本发明的第一方式的固体燃料焚烧燃烧器，由于具有内部火焰稳定的燃料燃烧器和火焰不稳定的2次空气投入口，燃料燃烧器的空气比设定为0.85以上，因此例如与空气比0.8的情况比较，追加空气投入部的空气量(追加空气投入量)降低。其结果是，在追加空气投入量减少的追加空气投入部，最终的NOx产生量减少。

通过采用内部火焰稳定的燃料燃烧器及火焰不稳定的2次空气投入口，燃料燃烧器的着火被内部火焰稳定强化，向火焰内部的空气扩散变得良好，在火焰外周形成的氧残存区域被抑制，由此能够降低上述追加空气投入量。即，在火焰的外周形成的高温氧残存区域被抑制，而且，在着火的强化作用下使火焰内产生NOx，进行有效的NOx还原，因此到达追加空气投入部的NOx量减少。进而，在追加空气投入部中，由于追加空气投入量减少，因此在追加空气投入部产生的NOx量也减少，其结果是，能够使最终排出的NOx量降低。

另外，采用火焰不稳定的2次空气投入口对降低在火焰外周产生的NOx量也是有效的。

在上述固体燃料焚烧燃烧器中，所述燃料燃烧器的更优选的空气比是0.9以上。