[发明专利]锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及锅炉，尤其涉及适于为了驱动汽轮机发电设备，使燃料燃烧并产生高温蒸汽的火力发电用的锅炉。

背景技术

在使燃料燃烧并由锅炉产生蒸汽的发电设备中，为了提高热效率，普遍为来自从锅炉排出的燃烧废气的热回收机构。

尤其在以碳为燃料的火力发电设备中，普遍使用下述方法：在锅炉出口的烟道上设置空气加热器，使用燃烧废气的热量加热燃烧空气，通过将被加热的燃烧空气供给到锅炉并使燃料燃烧，提高热效率。

例如，在专利文献1中公开了下述方法：具备检测一次空气的温度的温度检测器、调整一次空气的温度的一次空气温度调整机构、根据上述温度检测器的检测结果以上述一次空气成为规定温度的方式控制上述一次空气温度调整机构的控制装置，通过根据碳的品质调整燃烧空气温度，使碳的点燃性与燃烧性稳定化。

另外，在专利文献2中公开了使具有温度差的两系统的流道的气体没有泄漏地流动或切换流道的装置。即，在固定流体的流动方向的两系统的流道上设有由隔壁连结的两个固定室，将该装置用于锅炉。并且，在从锅炉回收的燃烧废气被导入下游的切换室后，在固定室中由蓄热体加热，之后，被向上游侧引导。

根据该专利文献2，由于能在两系统的流道的相互没有气体泄漏，以简单的结构高速地进行流道切换操作，因此能实现空气加热器的性能提高，能够改进成套设备整体的热效率。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2008-145007号公报

专利文献2：国际公开第94／002784号

参照图1，对本发明所要解决的课题进行说明。

通常，在火力发电设备所用的现有的烧煤锅炉中，为了抑制产生由燃烧产生的氮氧化物，采用二级燃烧法。

所谓该二级燃烧法是指，将投入锅炉的空气分为搬运燃料的一次空气系统与促进燃料的燃烧的二次空气系统，以比空气比1小的量供给一次空气，在燃料过浓侧进行一次燃烧，防止由热分解产生的氮化合物转换为氮氧化物，并且由二次空气促进残留的未燃烧成分的燃烧结束与氮氧化物的分解。

如图1所示，一次空气及二次空气利用来自锅炉1的燃烧废气的热，由设置在锅炉1的废气出口的空气加热器2进行加热。普遍将空气加热器2的入口侧的燃烧废气的温度设定为350℃左右，将出口侧的废气温度设定为130℃左右。

另外，为了使再热蒸汽温度为期望的值，普遍使用下游侧（图1的右侧，节煤器16、一次过热器17、一次再热器20附近）的燃烧废气的流道由隔壁6分隔，在由该隔壁6分隔的各个流道的下游部设置气门7，通过调整各流道的废气流量，调整一次再热器20、最终再热器21的吸收热量的方法。另外，各流道的出口附近的温度普遍设计为互相相等。

近年来，为了进一步提高发电系统的热效率，尝试了各种对策。例如，具有使二次空气高温化的方法。二次空气的温度一般设定为330℃左右，但通过使该温度更高，能够进一步减少未燃成分，从而能够提高锅炉1的热效率。

然而，如上所述，在现有的锅炉1中，出口的燃烧废气温度是350℃左右，但使用空气加热器2的能上升的空气温度基本上是330℃左右。为了进一步提高该空气温度，需要保持锅炉整体的蒸汽的吸收热量，适当减少导热面积，并且提高燃烧废气温度。该导热面积的调整普遍相对于设置在废气下游部的节煤器16、一次过热器17、一次再热器20等热交换器进行。

但是，在减少了设置在废气下游部的一次过热器17、节煤器16的场合，图1中的隔壁6的右侧的燃烧废气温度上升，在废气温度上产生较大的差。相对于隔壁6的左侧的出口附近的废气温度与以往相等，主蒸汽侧（隔壁6的右侧）的出口附近的废气温度为500℃左右。

因此，当使各废气原样混合时，废气温度为420℃左右，在现有的结构中，存在无法期望二次空气的大幅的高温化之类的问题。

发明内容

本发明鉴于上述问题，其目的在于提供保持锅炉整体的蒸汽的吸收热量，即使适当地减少导热面积，也有效地提高二次空气的温度，热效率提高的锅炉。