[发明专利]固体燃料燃烧器及固体燃料燃烧器用火焰稳定器

说明书

通过固体燃料燃烧器(1)，可确保火焰的稳定性、充分的循环流并且提高维护性，上述固体燃料燃烧器(1)具备：引导部件(34)，配置于第一气体喷嘴(10)的前端外周部，并将在第二流路(11a)流动的流体向径向的外侧引导；及缩流形成部件(50)，相对于第二流路(11a)的流动方向配置于引导部件(34)的上游侧，使第二流路(11a)的截面积变窄，引导部件(34)的外径(L2)形成得比第二气体喷嘴(11)的外周壁的内径(L1)小，第一气体喷嘴(10)、引导部件(34)及缩流形成部件(50)构成为能够沿着第一气体喷嘴(10)的轴向朝向炉外地一体地拆装。

技术领域

本发明涉及固体燃料燃烧器及固体燃料燃烧器用火焰稳定器，特别是涉及维护性优异的固体燃料燃烧器及固体燃料燃烧器用火焰稳定器的构造。

背景技术

在设置于锅炉等火炉壁面并使煤炭粉碎而得到的煤粉等固体燃料颗粒燃烧的固体燃料燃烧器中，公知有采用以下构造的燃烧器，从朝向火炉开口的筒状的燃料喷嘴喷出固体燃料颗粒及其输送用气体的固气二相流，从在该燃料喷嘴的外周侧以同轴圆筒状形成的燃烧用气体喷嘴使燃烧用气体朝着火炉喷出。

在这样的燃烧器中，在燃料喷嘴的火炉开口侧的前端部，作为促进点燃并实现火焰的稳定化的部件而设置有火焰稳定器的情况较多。而且，该火焰稳定器采用相对于燃料流动方向沿径向具有台阶状或角度而扩张的构造的情况较多(下述的专利文献1～5所述的技术是公知的)。

此外，上述的输送用气体的惯用语为一次空气(Primary Air)，燃烧用气体的惯用语为二次空气(Secondary Air)，以下，有时会这样称呼，但实际上不一定只有空气，也存在使用空气和其他气体例如燃烧废气的混合气体的情况。

另外，关于火焰稳定器(flame stabilizer)的用语，将环状的火焰稳定器称为火焰稳定环(Flame Stabilization Ring,Ring Stabilizer)，或者也有时将作为火焰稳定器的一部分的环状部件记载为环、环部件。

在燃料喷嘴的内部，作为提高固气二相流的流速来防止回火的缩径部(文氏管)、特别是为了在低负荷时也可保证燃料的点燃性、火焰的稳定性而使固体燃料颗粒向燃料喷嘴的内壁侧浓缩的单元，多设置有朝着径向外侧使喷嘴内流路缩窄的燃料浓缩器或者旋流器等内装物。

而且，在喷嘴前端部的火焰稳定器多形成有引导部件(引导板)，上述引导部件使从外周侧喷出的燃烧用气体(二次空气)的流动从喷嘴中心轴侧向外扩张。引导板有时使用导流板这样的名称。

其目的在于，通过使固气二相流和燃烧用气体的流动分离而在火焰稳定器的火炉侧形成较大的循环流，从而实现燃料颗粒的点燃促进、火焰的稳定性提高、与还原火焰区域的放大相伴的NOx的产生量减少、未燃烧量的减少等。

典型的例子如专利文献1(第九实施方式、图10、壁厚部(303))、专利文献2(图1；火焰稳定器母材(23a)、火焰稳定器套筒(23b))所记载的那样，以在火焰稳定器的始端部处使燃烧用气体(二次空气)的流动向外周侧缩小的方式形成燃烧用气体喷嘴(二次空气喷嘴)的流路。

根据这样的流路结构，通过提高在火焰稳定器及其引导部件附近流动的燃烧用气体的流速，从而促进火焰稳定器及其引导部件的冷却而实现其烧损抑制，并且通过放大前述的循环流而实现点燃的稳定化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3344694号公报(“0019”、“0064”-“0065”、图1、图11)

专利文献2：日本特开2013-29270号公报(图1、图3、图4)

专利文献3：日本特开昭62-80409号公报(图1)

专利文献4：日本实开平2-115618号公报(图1、图3)