【発明の名称】ボイラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】少なくとも２つの環状伝熱部４，５を備え、これらの環状伝熱部４，５を多重に配置し、最内周側の第１環状伝熱部４の一方の開口端に、火炎の噴出方向が第１環状伝熱部の軸方向と略平行になるように燃焼装置７を設けて、第１環状伝熱部４の内側を第１燃焼室１１とし、前記第１環状伝熱部４とその外側に位置する第２環状伝熱部５との間を第２燃焼室１２とし、前記第１環状伝熱部４の周面に第１環状伝熱部４の内外を連通する流通隙間３０を形成して、この流通隙間３０を介して第１燃焼室１１内の火炎を第２燃焼室１２内に導入するようにしたことを特徴とするボイラ。
【請求項２】内側と外側とを連通する流通隙間３０を形成した第１環状伝熱部４と、第１環状伝熱部４の外側に所定の間隔をおいて取り巻くように配置した第２環状伝熱部５と、前記第１環状伝熱部４の軸方向の一方の開口端に、第１環状伝熱部４内を臨ませて配置した燃焼装置７とを備え、前記第１環状伝熱部４は、前記燃焼装置７から噴出する火炎内に位置するように配置したことを特徴とするボイラ。
【請求項３】前記第１環状伝熱部４の流通隙間３０から第２環状伝熱部５に向けて噴出する火炎の温度を８００度〜１３００度となるように、燃焼装置７と第１環状伝熱部４との間隔，及び前記第１環状伝熱部４の流通隙間３０を設定したことを特徴とする請求項１，又は請求項２に記載のボイラ。
【請求項４】前記第１環状伝熱部４は、複数の水管６を適宜の間隔をおいて環状に配置した水管列であることを特徴とする請求項１，請求項２，又は請求項３に記載のボイラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボイラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、比較的小容量の水管ボイラは、複数本の水管を環状に配列したものや、一本或は複数本の水管をコイル状に巻回したもの等のように、略円筒形状の缶体構造のものが一般的である。このような形式の水管ボイラは、最内周側の環状水管列、或は螺旋状水管の内周側を燃焼室としたもので、近年までに、水管に伝熱ヒレを取り付けたり、燃焼室から排気管までの燃焼ガス流路を工夫する等、種々の改良が加えられ、低ＮＯｘ 化、並びに効率の向上が図られてきた。
【０００３】
しかし、現状の缶体構造では、低ＮＯｘ 化、並びに効率の向上に限界が見えてきており、更に、近年の省スペース化の要望に応える必要性も生じている。そこで、近年においては、このような円筒形状の水管ボイラから脱却し、省スペース化と熱効率の向上とを達成するため、所謂角型の缶体構造の水管ボイラを開発し、実用に供している。
【０００４】
ところで、前記の円筒型缶体構造の水管ボイラは、比較的安価に製作できるという利点を有しており、一方、角型缶体構造の水管ボイラは、予混合式ガス燃焼装置との組み合わせにより高い熱効率と低ＮＯｘ 化を達成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、この発明は、前記円筒型の缶体構造のボイラにおいて、一層の低ＮＯｘ 化と、高効率化、小型化を達成することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、少なくとも２つの環状伝熱部を備え、これらの環状伝熱部を多重に配置し、最内周側の第１環状伝熱部の一方の開口端に、火炎の噴出方向が第１環状伝熱部の軸方向と略平行になるように燃焼装置を設けて、第１環状伝熱部の内側を第１燃焼室とし、前記第１環状伝熱部とその外側に位置する第２環状伝熱部との間を第２燃焼室とし、前記第１環状伝熱部を、燃焼装置からの火炎の噴出方向と交差する方向に、燃焼装置に近接させて配置し、前記第１環状伝熱部の周面に第１環状伝熱部の内外を連通する流通隙間を形成して、この流通隙間を介して前記第１燃焼室の火炎を第２燃焼室内に導入するようにした構成により上述課題を解決するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この発明は、蒸気や温水を得るためのボイラとして実施される。
この発明は、少なくとも２つの環状伝熱部を備え、これらの環状伝熱部を内外二重に配置し、最内周側の第１環状伝熱部の一方の開口端に、火炎の噴出方向がこの第１環状伝熱部の軸方向と略平行になるように燃焼装置を設けた構成のボイラを基本的な実施形態とするものである。
【０００８】
そして、この第１環状伝熱部の内側を第１燃焼室とし、前記第１環状伝熱部とこの第１環状伝熱部と隣接する第２環状伝熱部との間を第２燃焼室として構成する。前記第１環状伝熱部は、燃焼装置に対して、燃焼装置からの火炎の噴出方向と交差する方向に近接させて配置することにより、前記第１環状伝熱部の周囲に形成した流通隙間を介して前記第１燃焼室の火炎を第２燃焼室内に導入している。換言すれば、その内側と外側とを連通する流通隙間を形成した第１環状伝熱部と、第１環状伝熱部の外側に所定の間隔をおいて取り巻くように配置した第２環状伝熱部と、前記第１環状伝熱部の軸方向の一方の開口端に、第１環状伝熱部内を臨ませて配置した燃焼装置とを備え、前記第１環状伝熱部は、前記燃焼装置から噴出する火炎内に位置するように、前記燃焼装置からの火炎の噴出方向と交差する方向に、近接させて配置したことである。
【０００９】
従って、この発明のボイラにおいては、燃焼装置からの火炎は、第１燃焼室の流通隙間を介して、第１燃焼室から第２燃焼室に達することになり、そのため、燃焼温度は前記第１環状伝熱部によって急冷され、サーマルＮＯｘ の生成率の少ない温度領域に調整される。そして、第１環状伝熱部によって急冷された後、第２燃焼室内に流入した火炎は、この第２燃焼室内においては伝熱が行なわれないため、温度の低下が少なく、そのために燃料の未燃分が反応し、ＣＯについても酸化されてＣＯ２ となる。更に、第１環状伝熱部は、このような燃焼温度の制御を行なうのみならず、伝熱を行なうため、同一の外形寸法のボイラに比べて熱回収量が増加する。
【００１０】
この発明は、燃焼装置の下流側において、第１環状伝熱部の内側を第１燃焼室としてあり、この第１燃焼室内においては、燃料と燃焼用空気とが噴出し、両者が混合された状態となっている。この混合された流体は、所謂燃焼反応によって火炎を生じる。本書では、燃焼反応中のガス体のうち、光としてとして明確に目視可能な部分を火炎と称している。尚、火炎より後流側には、目視不可能な高温のガス領域が生じており、これらの内の一部は燃焼反応を継続している。本書では、これらの燃焼反応継続中の高温ガスが含まれている部分を燃焼ガスと称している。
【００１１】
更に、この発明は、第１環状伝熱部の流通隙間から第２環状伝熱部に向けて噴出する火炎の温度を８００度〜１３００度となるように、燃焼装置と第１環状伝熱部との間隔，及び前記第１環状伝熱部の流通隙間を設定することによって、サーマルＮＯｘ の生成を抑制するとともにＣＯの酸化を促し、低ＮＯｘ 化と低ＣＯ化を達成する。この１３００度以下という火炎温度は、サーマルＮＯｘ の生成量の少ない温度領域であり、８００度以上という火炎温度は、ＣＯからＣＯ２ への酸化反応の比較的活発な温度領域を意味する。即ち、火炎温度が、１３００度以上の領域では、空気中の窒素の酸化によるサーマルＮＯｘ の生成量が急激に増加し、８００度以下の領域では、ＣＯからＣＯ２ への反応速度が低下するためである。
【００１２】
更に、前記燃焼装置と第１環状伝熱部との間隔，及び前記第１環状伝熱部の流通隙間の設定は、燃焼装置の発生熱量に応じて、第１環状伝熱部の各部の寸法，流通隙間の寸法、個数を適宜調整することによって行う。
【００１３】
ここで、前記第１環状伝熱部は、内部に被加熱流体を流通させ、この被加熱流体と火炎との熱交換を行なう構成物を指しており、具体的には、複数本の水管を適宜の間隔をおいて環状に配置した水管列や、コイル状に巻回してなる螺旋状水管によって構成したものを含むものである。
第１環状伝熱部をこのような水管によって構成した場合、第２燃焼室内に流入する火炎の温度を８００度〜１３００度とするためには、水管の間隔を、水管の外径の０．１〜２倍とし、更に、燃焼装置と第１環状伝熱部との間隔を、水管の径の０．１〜２倍とすることによって達成される。
【００１４】
前記第１環状伝熱部に形成する流通隙間は、全てが同じ寸法である場合も適宜異なる寸法とした場合を含み、また流通隙間を形成する間隔も等間隔の場合と適宜異なった間隔で形成する場合を含む。更に、第１環状伝熱部を水管で構成する場合、全ての水管が同じものである場合も、寸法や形状、材質が異なる場合も含む。一方、第２環状伝熱部は、前記第１環状伝熱部と同様の構成のほか、炉筒式のボイラのような炉筒とした構成を含む。即ち、第１環状伝熱部は、第１燃焼室と第２燃焼室とを連通する流通隙間を備えていればよく、第２環状伝熱部は、このような流通隙間を必ずしも設ける必要はない。
【００１５】
更に、第１環状伝熱部，第２環状伝熱部の配置は、第１環状伝熱部の外側に第２環状伝熱部を配置してあれば良く、これら環状伝熱部の配置は、その軸線が、水平方向、垂直方向に限らない。
【００１６】
更に、燃焼装置は、特定の形式の燃焼装置（バーナ）に限るものではなく、燃焼装置全体を含む概念である。即ち、この発明のボイラは、上述のように、燃焼装置からの火炎を包み込むように第１伝熱部を設けた構成となっており、火炎お噴出方向下流側には、所定の空間が広がっている。そのため、先混合式バーナ（拡散燃焼式バーナともいう）等のように、バーナの下流側に燃料（液体、並びに気体のものを含む）と燃焼用空気を混合させる領域を必要とするものについても適用できるからである。もちろん、バーナ下流側に燃料と燃焼用空気を混合させる領域を必要としない形式のバーナ、例えば、予混合式バーナを適用できることはいうまでもない。
【００１７】
更に、第１環状水管列の燃焼装置側における流通隙間を広く設定することにより、燃焼装置下流側の燃焼ガス（火炎を含む概念である。）を、燃焼装置の根元部分に再度供給（再循環）するができ、このことにより火炎温度が低下し、低ＮＯｘ 化を達成する。
【００１８】
この構成では、通常の燃焼装置であっても、燃焼ガスの再循環を行なうことができるものであるが、燃焼装置を、自己再循環機能を備えた所謂自己再循環式燃焼装置とした場合に、この排ガスの再循環機能を確実に発揮させることができ、更に低ＮＯｘ 化を達成することができる。燃焼装置として、自己再循環型の燃焼装置を適用する構成では、排ガスの再循環による効果が確実に発揮され、火炎の温度を低下させて低ＮＯｘ 化が行なわれる。
【００１９】
【実施例】
以下、この発明を水管ボイラに適用した第１実施例について、図１，図２を参照しながら説明する。尚、図１は、この発明に係るボイラの第１実施例の縦断面構造を示す説明図，図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面を示す説明図である。
【００２０】
図示するボイラは、多数の水管を備えた所謂多管式水管ボイラであって、このボイラの缶体１は、環状の上部管寄せ２、及び下部管寄せ３と、この上部管寄せ２と下部管寄せ３の間に、径方向に間隔をおいた内外二重の環状伝熱部４，５を配置したものである。この２つの環状伝熱部４，５は、それぞれ多数の垂直水管６を所定の間隔で環状に配置した環状水管列として構成してある。
【００２１】
前記上部管寄せ２、並びに下部管寄せ３は、それぞれ矩形断面の環状をなす中空容器であって、両管寄せ２，３は、前記環状伝熱部４，５を構成する多数の垂直水管６で連結してある。ここで、各水管６内には、上部管寄せ２、或は下部管寄せ３から被加熱流体が供給される。
【００２２】
前記二重の環状伝熱部４，５のうち、内側に位置する第１環状伝熱部４は、垂直水管６を所定の間隔をおいて配置したもので、その水管６の間隔は、外側に位置する第２環状伝熱部５のものよりも広く設定してある。第２環状伝熱部５は、比較的狭い間隔を介して水管６を配列してあり、この第２環状伝熱部５の外周側においては、各水管６に、その軸線方向に沿う平板状の伝熱ヒレ９を取り付けてある。
【００２３】
前記第１環状伝熱部４の軸方向の一方の開口端側、即ち上部管寄せ２の内方（中央部）には、燃焼装置７を配置してある。この燃焼装置７は、上部管寄せ２よりも下方側に突出した状態で設けてあり、前記第１環状伝熱部４の略軸方向に沿って火炎を噴出する。従って、第１環状伝熱部４の内側は、燃料と燃焼用空気を反応させ、火炎を形成する第１燃焼室１１となる。
【００２４】
前記第１環状伝熱部４と第２環状伝熱部５との間の空間は、第２燃焼室１２として構成されるもので、第１環状伝熱部４を構成する水管６間の隙間（以下流通隙間という）３０によって前記第１燃焼室１１と連通してある。ここで、前記第１環状伝熱部４は、前記燃焼装置７からの火炎の噴出方向と交叉する方向に、前記燃焼装置７に近接させた状態で配置してある。そのため、前記燃焼装置７からの火炎は、前記流通隙間３０を介して第２燃焼室１２内に流入する。
【００２５】
上述した第１環状伝熱部４，第２環状伝熱部５，燃焼装置７の配置関係によって、従来のボイラにおいて燃焼装置７の下流側に形成され、火炎を充満させるための独立した広い空間としての燃焼室は、第１環状伝熱部４を越えてその外方の第２環状伝熱部５にまで形成されることになる。
【００２６】
換言すれば、この発明のボイラは、燃焼装置７から噴出する火炎内に位置するように、第１環状伝熱部４の水管６を配置したもので、この水管６の軸線は、前記火炎の噴出方向に沿う方向となる。
【００２７】
更に、この発明のボイラにおいて、燃焼装置７の発生熱量，第１環状伝熱部の各部の寸法，燃焼装置７と第１環状伝熱部４との間隔，第１環状伝熱部４の流通隙間３０の寸法，個数，配置間隔等は、流通隙間３０から第２環状伝熱部５に向けて噴出する火炎の温度が８００度〜１３００度となるように設定してある。この１３００度以下という火炎温度は、サーマルＮＯｘ の生成の少ない温度領域であり、８００度以上という火炎温度は、ＣＯからＣＯ２ への酸化反応の比較的活発な温度領域を意味する。即ち、火炎温度が、１３００度以上の領域では、空気中の窒素の酸化によるサーマルＮＯｘ の生成量が急激に増加し、８００度以下の領域では、ＣＯからＣＯ２ への反応速度が低下するためである。
【００２８】
第２燃焼室１２内に流入する火炎の温度を８００度〜１３００度とするためには、この第１実施例のように 第１環状伝熱部４を多数の水管６によって構成した場合、各水管６の間隔（即ち、流通隙間３０）を、水管６の外径の０．１〜２倍とし、更に、燃焼装置７と第１環状伝熱部４との間隔を、水管６の外径の０．１〜２倍とする。
【００２９】
ここで流通隙間３０の下限値は、この流通隙間３０を火炎が通過する際に、火炎が消滅せず、火炎を維持し得る間隔であり、更に、火炎が前記の温度範囲の下限値を維持し得る間隔である。一方、上限値は、火炎を１３００度以下に冷却するとともに、ボイラの外径当りの伝熱面面積を維持するための間隔である。（当然、流通間隔３０を大きく設定すると、第１環状伝熱部における水管の本数が減少する）。
【００３０】
更に、燃焼装置７と第１環状伝熱部４との間隔の下限値は、上部ヘッダ２に対する燃焼装置７と第１環状伝熱部４の取付時の都合から決定され、上限値は、第１環状伝熱部４内において１３００度を越える温度領域が発生しないように火炎を冷却することができ、第１環状伝熱部４の過熱を防止することのできる間隔である。
【００３１】
更に、前記上部管寄せ２における第１，第２環状伝熱部４，５の水管６との接合部分には、この部分を覆うように耐火材１８を施工してある。一方の下部管寄せ３側においても、前記第１、第２環状伝熱部４，５の水管６との接合部分を部分を覆うように耐火材１８を施工している。更に下部管寄せ３においては、中央の空洞部を適宜の耐火材やその他の部材によって閉鎖している。
【００３２】
更に、外方の第２環状伝熱部５の外側には、この第２環状伝熱部５を包囲するようにボイラ外壁８を設けてある。この第２環状伝熱部５と外壁８との間に、排気口２０に連なるガス流路１７を構成する。このガス流路１７は、第２環状伝熱部５を構成する水管６間の隙間（以下第２流通隙間という）３２によって前記第２燃焼室１２と連通してある。
【００３３】
さて、以上の構成において燃焼装置７を作動させると、この燃焼装置７からの火炎は、図示するように、前記第１環状伝熱部４の軸線方向に、上部管寄せ２から下部管寄せ３に向けて噴出し、この火炎の噴出方向に対して交差する方向に広がるように形成される。従って、この火炎は、第１環状伝熱部４の各水管６表面を舐めるように形成され、第１環状伝熱部４の流通隙間３０を通って第２燃焼室１２内に流入する。
【００３４】
この火炎は、燃焼装置７に近い部分では、噴出方向に対して交差する方向にあまり広がっていないため、火炎の後流側に形成される高温の燃焼ガスが前記流通隙間３０を介して第２燃焼室１２内に流入する。従って、この火炎、並びに燃焼ガスは、前記第１環状伝熱部４の各水管６内を流れる被加熱流体との間で熱交換を行なって急激に冷却されて温度が低下するため、サーマルＮＯｘ の発生が抑制される。そして、前記第１環状伝熱部４間の流通隙間３０を通過した火炎は、後流側の第２燃焼室１２で一定温度（前述の８００度）以上に保持された状態での比較的長い時間の滞留により、酸化反応が促進され、特にＣＯの発生が防止される。
【００３５】
この作用は、燃焼装置７から火炎の噴出方向に対して交差する方向、即ち、第１，第２環状伝熱部４，５の径方向についてのものであるが、各水管６の軸線方向について注目すると、火炎は、燃焼装置７から、上述のように、第１環状伝熱部４の各水管６を舐めるように形成されている。従って、火炎の先端側ほど前記水管６への伝熱によって温度が低下している。また、この第１実施例の水管ボイラが下部管寄３せから給水を受ける貫流ボイラなどの形式のものにおいては、火炎の方向と被加熱流体の方向とが互いに逆向きの所謂、対向流となるため熱効率がよい。しかも、前記水管６は、火炎の先端部や外周部の高温となる箇所が接触することはなく、順次、水管６との伝熱により温度低下するため、過熱を防止できる。しかも、このように水管６の温度が均一化することにより、第１，第２燃焼室１１，１２においても、局所的に高温となる箇所が存在しないので、サーマルＮＯｘ の生成を抑制できる。
【００３６】
以上のようにして、８００度〜１３００度に温度を調整されて第２燃焼室１２内に流入した火炎は、第２環状伝熱部５の第２流通隙間３２からボイラ外壁８内側のガス流路１７に流入する。この際には、第２環状伝熱部５の各水管６に取り付けた伝熱ヒレ９によってより多くの熱を回収することができ、更に、ガス流路１７を通過する燃焼ガスは、第２環状伝熱部５の外側からの伝熱を行なって水管６内の被加熱流体を加熱した後、排出口２０からボイラ外に排出される。
【００３７】
即ち、この発明に係るボイラは、燃焼装置７から噴出される火炎内に第１環状伝熱部（第１実施例では環状の水管列）４を配置し、第１環状伝熱部４の流通隙間３０から第１伝熱部４の外方に火炎を噴出するように構成し、この第１環状伝熱部４によって火炎を所定の温度以下に急冷し、第１環状伝熱部４と第２環状伝熱部５との間の第２燃焼室１２内において急冷した火炎の温度を所定の温度以上に保持することにより、前記火炎の噴出方向に沿って温度を調整し、サーマルＮＯｘ やＣＯ等の有害な燃焼排気物の生成を抑制するものである。
【００３８】
更に、上述のように、燃焼装置７からの火炎内に第１伝熱部４を設けることにより、火炎の噴出方向下流側には、所定の空間が広がっている。従って、この発明のボイラに使用する燃焼装置としては、バーナの下流側からすぐに火炎の形成を行える予混合式バーナの他、バーナの下流側に燃料（液体、並びに気体のものを含む）と燃焼用空気を混合させる領域を必要とする先混合式バーナ（拡散燃焼式バーナともいう）や、気化燃焼式バーナ等、各種のバーナを適用することができる。更に、この発明に係るボイラは、上述のように各種の燃焼装置を適用することができる上に、この燃焼装置が使用する燃料の種類も液体、気体に関らず選択することができる。
【００３９】
次に、この発明に係るボイラの第２実施例について、図３を参照しながら説明する。尚、図３は、この発明に係るボイラの第２実施例の縦断面構造を示す説明図で、前記第１実施例と同様の構成部材には、同一参照番号を附してその詳細説明を省略する。また、第２実施例においては、水管の配置は前記第１実施例と同様であるので、水管の配置を示す図面を省略してある。
【００４０】
この第２実施例においては、前記上部管寄せ２側の水管６の流通隙間３０を他の箇所より広く設定している。即ち、上部管寄せ２と第１環状伝熱部４との接合部には前述のような耐火物１８を施工せず、また、各箇所における水管６を絞り加工してあることにより、第１環状伝熱部４の燃焼装置７側における水管６の流通隙間３０を他の箇所より広く設定している。
【００４１】
この構成により、燃焼装置７下流側の燃焼ガス（火炎を含む。）を第２燃焼室１２を介して、燃焼装置７の根元部分に再度供給（再循環）するができ、このことにより火炎温度が低下し、低ＮＯｘ 化を達成する。
【００４２】
即ち、このような燃焼ガスの流通過程において、燃焼装置７からの燃焼ガスの主流は第１環状伝熱部４内を流通するが、この際に、燃焼装置７の基部と第１環状伝熱部４との間にはこの主流によって圧力低下が生じており、そのため、第２燃焼室１２内の燃焼ガスの一部は第２燃焼室１２の上方から第１燃焼室１１内の燃焼装置７近傍に循環する。従って、燃焼火炎の反応温度の上昇が抑制され、不要な温度上昇が阻止されるため、サーマルＮＯｘ の発生が抑制される。
【００４３】
この場合には、前記第２燃焼室１２によって燃焼ガスを缶体内に留める時間を引き延ばし、特に未燃焼物の酸化反応を惹起するほかに、燃焼ガスの再循環による作用によって、有害排気物の低減が図れる。
【００４４】
更に、この第２実施例において、前記燃焼装置７を、自己再循環機能を備えた所謂自己再循環式の燃焼装置７とすることにより、前述の排ガスの再循環機能を確実に発揮させることができ、更に低ＮＯｘ 化を達成することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係るボイラにおいては、前記第１環状伝熱部内側の第１燃焼室と第１環状伝熱部と第２環状伝熱部との間の第２燃焼室とを、第１環状伝熱部の流通隙間を介して連通し、前記第１燃焼室内に形成される火炎を第１環状伝熱部の流通隙間から第２燃焼室内に導入するものであるから、火炎が第１環状伝熱部の流通隙間を通って第２燃焼室に移動する際に、この第１環状伝熱部によって火炎の温度をサーマルＮＯｘ の生成が少ない温度領域にまで急冷することができ、ＮＯｘ 排出量を大幅に低減できる。
【００４６】
更に、前記第２燃焼室内においては、前記急冷した火炎の温度を所定の温度以上に保持することにより、ＣＯをＣＯ２ に酸化することができるため、このＣＯについても排出量を大幅に低減できることになる。
【００４７】
従って、この発明に係るボイラによれば、前記のようなＮＯｘ やＣＯ等の有害な燃焼排気物の生成を抑制でき、環境問題に対応したクリーンな排ガスのボイラを提供できることになる。
【００４８】
更に、この発明に係るボイラによれば、燃焼装置に近接させて第１環状伝熱部を設け、この第１環状伝熱部によって燃焼装置の下流側に形成される燃焼室を２つに区画した構成となるため、従来のボイラのように燃焼装置の下流側に独立した広い燃焼室を設けるものに比べて水管の設置本数を増加することができ、この点において熱回収量を高めることができる。このことは、同一の熱回収量であれば、小型化、省スペース化が図れることを意味する。
【００４９】
更に、この発明に係るボイラにおいては、燃焼装置の火炎の噴出方向に所定の空間（第１燃焼室）が広がっているため、上述のように各種の燃焼装置を適用することができる上に、この燃焼装置が使用する燃料の種類も液体、気体に関らず選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るボイラの第１実施例の縦断面構造を示す説明図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面を示す説明図である。
【図３】この発明に係るボイラの第２実施例の縦断面構造を示す説明図である。
【符号の説明】
４ 第１環状伝熱部
５ 第２環状伝熱部（第２環状伝熱部）
６ 垂直水管（水管）
７ 燃焼装置
１１ 第１燃焼室
１２ 第２燃焼室
３０ 流通隙間
【プルーフの要否】要[Title of invention] Boiler [Claims]
[Claim 1] A boiler comprising at least two annular heat transfer sections (4, 5), which are arranged in a multi-layer configuration, a combustion device (7) provided at one open end of the first annular heat transfer section (4) on the innermost side so that the flame ejection direction is approximately parallel to the axial direction of the first annular heat transfer section, the inside of the first annular heat transfer section (4) being a first combustion chamber (11), the space between the first annular heat transfer section (4) and the second annular heat transfer section (5) located outside it being a second combustion chamber (12), a circulation gap (30) formed on the circumferential surface of the first annular heat transfer section (4) connecting the inside and outside of the first annular heat transfer section (4), and the flame in the first combustion chamber (11) being introduced into the second combustion chamber (12) through this circulation gap (30).
[Claim 2] A boiler comprising: a first annular heat transfer section 4 having a flow gap 30 connecting the inside and outside; a second annular heat transfer section 5 arranged around the outside of the first annular heat transfer section 4 at a predetermined interval; and a combustion device 7 arranged at one axial opening end of the first annular heat transfer section 4 facing the inside of the first annular heat transfer section 4, wherein the first annular heat transfer section 4 is arranged so as to be located within the flame ejected from the combustion device 7.
[Claim 3] A boiler as described in claim 1 or claim 2, characterized in that the distance between the combustion device 7 and the first annular heat transfer section 4 and the flow gap 30 of the first annular heat transfer section 4 are set so that the temperature of the flame ejected from the flow gap 30 of the first annular heat transfer section 4 toward the second annular heat transfer section 5 is between 800 degrees and 1300 degrees.
[Claim 4] A boiler as described in claim 1, claim 2, or claim 3, characterized in that the first annular heat transfer section 4 is a water tube array in which a plurality of water tubes 6 are arranged annularly at appropriate intervals.
Detailed Description of the Invention
[0001]
[Technical Field to which the Invention Belongs]
The present invention relates to a boiler.
[0002]
2. Description of the Related Art
Conventionally, relatively small-capacity water-tube boilers have generally been of a generally cylindrical boiler body structure, with multiple water tubes arranged in an annular configuration, or one or multiple water tubes wound in a coil, etc. In these types of water-tube boilers, the combustion chamber is located on the innermost annular water tube row or the inner periphery of the spiral water tube. In recent years, various improvements have been made to these boilers, such as the addition of heat transfer fins to the water tubes and improvements to the combustion gas flow path from the combustion chamber to the exhaust pipe, in order to reduce NOx emissions and improve efficiency.
[0003]
However, with the current boiler body structure, there are limits to the reduction in NOx emissions and the improvement of efficiency, and there is also a need to respond to the recent demand for space saving. Therefore, in recent years, water tube boilers with a so-called square boiler body structure have been developed and put into practical use in order to move away from such cylindrical water tube boilers and achieve space saving and improved thermal efficiency.
[0004]
The cylindrical water-tube boiler has the advantage of being relatively inexpensive to manufacture, while the rectangular water-tube boiler achieves high thermal efficiency and low NOx emissions when combined with a premixed gas combustion device.
[0005]
[Problem to be solved by the invention]
Therefore, the present invention aims to achieve further reduction in NOx emissions, higher efficiency, and miniaturization in a boiler having the cylindrical boiler body structure.
[0006]
[Means for solving the problem]
This invention solves the above-mentioned problem by providing a configuration which includes at least two annular heat transfer sections, which are arranged in a multi-layer configuration, and which provides a combustion device at one open end of the first annular heat transfer section on the innermost side so that the flame ejection direction is approximately parallel to the axial direction of the first annular heat transfer section, with the inside of the first annular heat transfer section being a first combustion chamber and the space between the first annular heat transfer section and the second annular heat transfer section located outside it being a second combustion chamber , and which provides a configuration which is close to the combustion device in a direction which intersects with the flame ejection direction from the combustion device, and which provides a flow gap on the circumferential surface of the first annular heat transfer section which connects the inside and outside of the first annular heat transfer section, and which allows the flame from the first combustion chamber to be introduced into the second combustion chamber through this flow gap.
[0007]
[Embodiments of the Invention]
The present invention is embodied as a boiler for producing steam or hot water.
The basic embodiment of this invention is a boiler having at least two annular heat transfer sections, which are arranged in a double inner and outer configuration, and a combustion device is provided at one opening end of the first annular heat transfer section on the innermost side so that the flame ejection direction is approximately parallel to the axial direction of this first annular heat transfer section.
[0008]
The inside of the first annular heat transfer section is a first combustion chamber , and the space between the first annular heat transfer section and a second annular heat transfer section adjacent to the first annular heat transfer section is a second combustion chamber . The first annular heat transfer section is arranged adjacent to a combustion device in a direction intersecting the direction of flame ejection from the combustion device, thereby introducing the flame from the first combustion chamber into the second combustion chamber through a flow gap formed around the first annular heat transfer section. In other words, the combustion device includes a first annular heat transfer section having a flow gap formed therebetween, a second annular heat transfer section arranged around the outside of the first annular heat transfer section at a predetermined interval, and a combustion device arranged at one axial open end of the first annular heat transfer section so as to face the inside of the first annular heat transfer section, and the first annular heat transfer section is arranged adjacent to the combustion device in a direction intersecting the direction of flame ejection from the combustion device so as to be located within the flame ejected from the combustion device.
[0009]
Therefore, in the boiler of this invention, the flame from the combustion device reaches the second combustion chamber from the first combustion chamber through the flow gap in the first combustion chamber, and the combustion temperature is rapidly cooled by the first annular heat transfer section, adjusting it to a temperature range where the rate of thermal NOx production is low. After being rapidly cooled by the first annular heat transfer section, the flame flows into the second combustion chamber, and because heat transfer does not occur within the second combustion chamber, the temperature drop is small. As a result, unburned fuel reacts, and CO is oxidized to CO2 . Furthermore, because the first annular heat transfer section not only controls the combustion temperature but also transfers heat, the amount of heat recovered is increased compared to boilers of the same external dimensions.
[0010]
In this invention, the inside of the first annular heat transfer section downstream of the combustion device is a first combustion chamber, and fuel and combustion air are ejected into this first combustion chamber and mixed therewith. This mixed fluid generates a flame through a so-called combustion reaction. In this document, the flame refers to the portion of the gas body undergoing the combustion reaction that is clearly visible as light. Note that an invisible high-temperature gas region is generated downstream of the flame, and some of this gas continues to undergo the combustion reaction. In this document, the portion containing this high-temperature gas during the combustion reaction is referred to as the combustion gas.
[0011]
Furthermore, this invention suppresses the generation of thermal NOx and promotes the oxidation of CO, thereby achieving low NOx and CO emissions, by setting the distance between the combustion device and the first annular heat transfer part and the flow gap of the first annular heat transfer part so that the temperature of the flame ejected from the flow gap of the first annular heat transfer part toward the second annular heat transfer part is 800 to 1300 degrees. A flame temperature of 1300 degrees or less is a temperature range in which the amount of thermal NOx generated is small, while a flame temperature of 800 degrees or more is a temperature range in which the oxidation reaction of CO to CO2 is relatively active. This is because, in the flame temperature range of 1300 degrees or more, the amount of thermal NOx generated by the oxidation of nitrogen in the air increases rapidly, and in the range of 800 degrees or less, the reaction rate of CO to CO2 decreases.
[0012]
Furthermore, the distance between the combustion device and the first annular heat transfer section and the flow gaps of the first annular heat transfer section are set by appropriately adjusting the dimensions of each part of the first annular heat transfer section, the dimensions of the flow gaps, and the number of gaps according to the amount of heat generated by the combustion device.
[0013]
Here, the first annular heat transfer section refers to a component through which a heated fluid flows and exchanges heat between the heated fluid and the flame, and specifically includes a water tube array in which multiple water tubes are arranged in a ring shape at appropriate intervals, or a spiral water tube wound in a coil shape.
When the first annular heat transfer section is constructed using such water tubes, in order to achieve a temperature of 800 to 1300 degrees for the flame flowing into the second combustion chamber, the spacing between the water tubes must be 0.1 to 2 times the outer diameter of the water tubes, and further, the spacing between the combustion device and the first annular heat transfer section must be 0.1 to 2 times the diameter of the water tubes.
[0014]
The flow gaps formed in the first annular heat transfer section may all be the same size or may be of various sizes, and the spacing between the flow gaps may be equal or may be varied. Furthermore, when the first annular heat transfer section is composed of water tubes, the water tubes may all be the same or may be of different sizes, shapes, or materials. Meanwhile, the second annular heat transfer section may have a configuration similar to the first annular heat transfer section, as well as a flue tube configuration similar to that of a flue tube boiler. In other words, the first annular heat transfer section only needs to have a flow gap connecting the first combustion chamber and the second combustion chamber, and the second annular heat transfer section does not necessarily need to have such a flow gap.
[0015]
Furthermore, the arrangement of the first annular heat transfer section and the second annular heat transfer section may be such that the second annular heat transfer section is arranged outside the first annular heat transfer section, and the arrangement of these annular heat transfer sections is not limited to having their axes horizontal or vertical.
[0016]
Furthermore, the combustion device is not limited to a specific type of combustion device (burner), but is a concept that includes all combustion devices. That is, as described above, the boiler of this invention is configured with a first heat transfer section that envelops the flame from the combustion device, and a predetermined space extends downstream in the direction of flame ejection. Therefore, it can also be applied to burners that require a region downstream of the burner for mixing fuel (including liquid and gaseous) with combustion air, such as premix burners (also called diffusion combustion burners). Of course, it goes without saying that burners that do not require a region downstream of the burner for mixing fuel and combustion air, such as premix burners, can also be applied.
[0017]
Furthermore, by setting the flow gap of the first annular water tube row on the combustion device side wide, the combustion gas (a concept that includes the flame) downstream of the combustion device can be re-supplied (recirculated) to the base of the combustion device, which reduces the flame temperature and achieves low NOx.
[0018]
In this configuration, even a normal combustion device can recirculate combustion gas, but if the combustion device is a so-called self-recirculation combustion device equipped with a self-recirculation function, this exhaust gas recirculation function can be reliably performed, and further reduction in NOx can be achieved. In a configuration in which a self-recirculation type combustion device is used as the combustion device, the effect of exhaust gas recirculation is reliably achieved, lowering the flame temperature and reducing NOx.
[0019]
[Example]
A first embodiment in which the present invention is applied to a water tube boiler will be described below with reference to Figures 1 and 2. Figure 1 is an explanatory diagram showing the vertical cross-sectional structure of the first embodiment of the boiler according to the present invention, and Figure 2 is an explanatory diagram showing the cross section taken along line II-II in Figure 1.
[0020]
The boiler shown in the figure is a so-called multi-tube water tube boiler equipped with a large number of water tubes, and the boiler body 1 comprises an annular upper header 2 and a lower header 3, with inner and outer double annular heat transfer sections 4 and 5 spaced apart in the radial direction between the upper header 2 and the lower header 3. Each of the two annular heat transfer sections 4 and 5 is configured as an annular water tube row in which a large number of vertical water tubes 6 are arranged annularly at predetermined intervals.
[0021]
The upper header 2 and lower header 3 are each annular hollow vessels with a rectangular cross section, and the headers 2, 3 are connected by a large number of vertical water pipes 6 that form the annular heat transfer sections 4, 5. The heated fluid is supplied into each water pipe 6 from the upper header 2 or the lower header 3.
[0022]
Of the double annular heat transfer sections 4, 5, the first annular heat transfer section 4 located on the inside has vertical water tubes 6 arranged at a predetermined interval, and the intervals between the water tubes 6 are set wider than those in the second annular heat transfer section 5 located on the outside. The second annular heat transfer section 5 has water tubes 6 arranged at relatively narrow intervals, and on the outer periphery of this second annular heat transfer section 5, each water tube 6 is attached with a flat heat transfer fin 9 along its axial direction.
[0023]
A combustion device 7 is disposed on one axial open end side of the first annular heat transfer section 4, i.e., inside (at the center of) the upper header 2. This combustion device 7 is provided in a state where it protrudes downward from the upper header 2, and ejects a flame substantially along the axial direction of the first annular heat transfer section 4. Therefore, the inside of the first annular heat transfer section 4 forms a first combustion chamber 11 where fuel and combustion air react to form a flame.
[0024]
The space between the first annular heat transfer section 4 and the second annular heat transfer section 5 constitutes a second combustion chamber 12, which is connected to the first combustion chamber 11 by gaps (hereinafter referred to as flow gaps) 30 between the water tubes 6 that constitute the first annular heat transfer section 4. The first annular heat transfer section 4 is disposed close to the combustion device 7 in a direction that intersects with the direction in which the flame is ejected from the combustion device 7. Therefore, the flame from the combustion device 7 flows into the second combustion chamber 12 through the flow gaps 30.
[0025]
Due to the arrangement of the first annular heat transfer section 4, the second annular heat transfer section 5, and the combustion device 7 described above, the combustion chamber, which is formed downstream of the combustion device 7 in conventional boilers and serves as an independent, large space for filling with flames, is formed beyond the first annular heat transfer section 4 and extends outward to the second annular heat transfer section 5.
[0026]
In other words, the boiler of this invention has the water tube 6 of the first annular heat transfer section 4 arranged so as to be located within the flame ejected from the combustion device 7, and the axis of this water tube 6 is oriented along the direction in which the flame is ejected.
[0027]
Furthermore, in the boiler of this invention, the amount of heat generated by the combustion device 7, the dimensions of each part of the first annular heat transfer section, the distance between the combustion device 7 and the first annular heat transfer section 4, and the dimensions, number, and spacing of the flow gaps 30 in the first annular heat transfer section 4 are set so that the temperature of the flame ejected from the flow gaps 30 toward the second annular heat transfer section 5 is 800 to 1300°C. A flame temperature of 1300°C or less is a temperature range in which little thermal NOx is produced, while a flame temperature of 800°C or more is a temperature range in which the oxidation reaction of CO to CO2 is relatively active. This is because, in the flame temperature range of 1300°C or more, the amount of thermal NOx produced by the oxidation of nitrogen in the air increases rapidly, and in the range of 800°C or less, the reaction rate of CO to CO2 decreases.
[0028]
In order to make the temperature of the flame flowing into the second combustion chamber 12 800 to 1300 degrees, when the first annular heat transfer section 4 is constructed of a large number of water tubes 6 as in this first embodiment, the spacing between each water tube 6 (i.e., the flow gap 30) is set to 0.1 to 2 times the outer diameter of the water tube 6, and further, the spacing between the combustion device 7 and the first annular heat transfer section 4 is set to 0.1 to 2 times the outer diameter of the water tube 6.
[0029]
The lower limit of the gap 30 is the gap at which the flame does not disappear when it passes through the gap 30, and is also the gap at which the flame can maintain the lower limit of the temperature range. On the other hand, the upper limit is the gap at which the flame is cooled to 1,300°C or less and at which the heat transfer surface area per outer diameter of the boiler is maintained. (Naturally, if the gap 30 is set large, the number of water tubes in the first annular heat transfer section will decrease.)
[0030]
Furthermore, the lower limit of the distance between the combustion device 7 and the first annular heat transfer section 4 is determined based on the convenience of installing the combustion device 7 and the first annular heat transfer section 4 to the upper header 2, and the upper limit is a distance that can cool the flame so that a temperature region exceeding 1,300 degrees does not occur within the first annular heat transfer section 4, and can prevent overheating of the first annular heat transfer section 4.
[0031]
Furthermore, refractory material 18 is installed to cover the joints between the first and second annular heat transfer sections 4, 5 and the water pipes 6 in the upper header 2. On the other hand, refractory material 18 is installed on the lower header 3 side to cover the joints between the first and second annular heat transfer sections 4, 5 and the water pipes 6. Furthermore, in the lower header 3, the central cavity is closed with appropriate refractory material or other members.
[0032]
Furthermore, a boiler outer wall 8 is provided outside the outer second annular heat transfer section 5 so as to surround this second annular heat transfer section 5. A gas flow path 17 leading to an exhaust port 20 is formed between this second annular heat transfer section 5 and the outer wall 8. This gas flow path 17 communicates with the second combustion chamber 12 via gaps 32 between the water tubes 6 that form the second annular heat transfer section 5 (hereinafter referred to as second flow gaps).
[0033]
When the combustion device 7 is operated in the above configuration, a flame from the combustion device 7 is ejected in the axial direction of the first annular heat transfer section 4 from the upper header 2 to the lower header 3, as shown in the figure, and spreads in a direction intersecting the direction of the flame ejection. Therefore, the flame is formed so as to lick the surfaces of each water tube 6 of the first annular heat transfer section 4, and flows into the second combustion chamber 12 through the flow gaps 30 of the first annular heat transfer section 4.
[0034]
Because this flame does not spread much in the direction intersecting the ejection direction near the combustion device 7, the high-temperature combustion gas formed downstream of the flame flows into the second combustion chamber 12 through the flow gap 30. Therefore, this flame and combustion gas exchange heat with the heated fluid flowing through each water tube 6 of the first annular heat transfer section 4, and are rapidly cooled to a lower temperature, thereby suppressing the generation of thermal NOx. The flame that passed through the flow gap 30 between the first annular heat transfer sections 4 remains in the second combustion chamber 12 downstream for a relatively long time in a state where it is maintained at a constant temperature (the aforementioned 800°C) or higher, thereby promoting oxidation reactions and particularly preventing the generation of CO.
[0035]
This effect applies to the direction intersecting the direction of the flame ejection from the combustion device 7, i.e., the radial direction of the first and second annular heat transfer sections 4 and 5. However, when focusing on the axial direction of each water tube 6, the flame is formed from the combustion device 7 so as to lick each water tube 6 of the first annular heat transfer section 4, as described above. Therefore, the temperature decreases toward the tip of the flame due to heat transfer to the water tube 6. Furthermore, in the water tube boiler of the first embodiment, such as a once-through boiler receiving water supply from the lower header 3, the direction of the flame and the direction of the heated fluid are opposite to each other, so-called counterflow, resulting in high thermal efficiency. Moreover, the water tubes 6 do not come into contact with the high-temperature portions of the flame tip and outer periphery, and the temperature gradually decreases due to heat transfer with the water tube 6, preventing overheating. Furthermore, by uniforming the temperature of the water tubes 6 in this way, there are no locally high-temperature portions in the first and second combustion chambers 11 and 12, suppressing the generation of thermal NOx.
[0036]
In this way, the flame, whose temperature has been adjusted to 800 to 1300 degrees and which has flowed into the second combustion chamber 12, flows through the second flow gap 32 of the second annular heat transfer section 5 into the gas flow passage 17 inside the boiler outer wall 8. At this time, more heat can be recovered by the heat transfer fins 9 attached to each water tube 6 of the second annular heat transfer section 5, and furthermore, the combustion gas passing through the gas flow passage 17 transfers heat from the outside of the second annular heat transfer section 5 to heat the fluid to be heated in the water tubes 6, and is then discharged to the outside of the boiler through the exhaust port 20.
[0037]
That is, the boiler according to the present invention is configured such that a first annular heat transfer section 4 (an annular water tube array in the first embodiment) is disposed within the flame ejected from the combustion device 7, and the flame is ejected outward from the first annular heat transfer section 4 through the flow gap 30 in the first annular heat transfer section 4. The first annular heat transfer section 4 rapidly cools the flame to a predetermined temperature or below, and the temperature of the rapidly cooled flame is maintained at a predetermined temperature or above in the second combustion chamber 12 between the first annular heat transfer section 4 and the second annular heat transfer section 5, thereby adjusting the temperature along the direction in which the flame is ejected and suppressing the generation of harmful combustion exhaust products such as thermal NOx and CO.
[0038]
Furthermore, as described above, by providing the first heat transfer section 4 within the flame from the combustion device 7, a predetermined space is provided downstream in the direction of flame ejection. Therefore, various types of burners can be used as combustion devices for the boiler of this invention, including premixing burners that can immediately form a flame downstream of the burner, as well as premixing burners (also known as diffusion combustion burners) that require an area downstream of the burner to mix fuel (including liquid and gas) with combustion air, and vaporization combustion burners. Furthermore, the boiler of this invention can be used with various combustion devices as described above, and the type of fuel used by the combustion device can be selected, regardless of whether it is liquid or gas.
[0039]
Next, a second embodiment of the boiler according to the present invention will be described with reference to Fig. 3. Fig. 3 is an explanatory diagram showing the longitudinal cross-sectional structure of the second embodiment of the boiler according to the present invention, and components similar to those in the first embodiment are given the same reference numerals and detailed descriptions thereof will be omitted. In addition, in the second embodiment, the arrangement of the water tubes is the same as in the first embodiment, so a drawing showing the arrangement of the water tubes is omitted.
[0040]
In this second embodiment, the flow gap 30 of the water tubes 6 on the upper header 2 side is set wider than in other locations. That is, the refractory material 18 as described above is not installed at the joint between the upper header 2 and the first annular heat transfer section 4, and the water tubes 6 are drawn at each location, so that the flow gap 30 of the water tubes 6 on the combustion device 7 side of the first annular heat transfer section 4 is set wider than in other locations.
[0041]
This configuration allows the combustion gas (including the flame) downstream of the combustion device 7 to be re-supplied (recirculated) to the base of the combustion device 7 via the second combustion chamber 12, thereby lowering the flame temperature and achieving low NOx emissions.
[0042]
That is, in this combustion gas flow process, the main stream of combustion gas from the combustion device 7 flows through the first annular heat transfer section 4, and at this time, a pressure drop occurs between the base of the combustion device 7 and the first annular heat transfer section 4 due to this main stream, and as a result, part of the combustion gas in the second combustion chamber 12 circulates from above the second combustion chamber 12 to the vicinity of the combustion device 7 in the first combustion chamber 11. Therefore, an increase in the reaction temperature of the combustion flame is suppressed, and unnecessary temperature increases are prevented, thereby suppressing the generation of thermal NOx.
[0043]
In this case, the second combustion chamber 12 extends the time that the combustion gas remains in the can body, in particular inducing an oxidation reaction of unburned materials, and the recirculation of the combustion gas also reduces harmful exhaust emissions.
[0044]
Furthermore, in this second embodiment, by using a so-called self-recirculation type combustion device 7 having a self-recirculation function, the above-mentioned exhaust gas recirculation function can be reliably exhibited, and further reduction in NOx can be achieved.
[0045]
[Effects of the Invention]
As described above, in the boiler according to the present invention, the first combustion chamber inside the first annular heat transfer section and the second combustion chamber between the first annular heat transfer section and the second annular heat transfer section are connected via the flow gap in the first annular heat transfer section, and the flame formed in the first combustion chamber is introduced into the second combustion chamber through the flow gap in the first annular heat transfer section.Therefore, when the flame moves through the flow gap in the first annular heat transfer section to the second combustion chamber, the first annular heat transfer section can rapidly cool the temperature of the flame to a temperature range where thermal NOx is little generated, thereby significantly reducing NOx emissions.
[0046]
Furthermore, in the second combustion chamber, by maintaining the temperature of the quenched flame at a predetermined temperature or higher, CO can be oxidized to CO2 , and therefore, the amount of CO emissions can also be significantly reduced.
[0047]
Therefore, the boiler according to the present invention can suppress the generation of harmful combustion exhaust gases such as NOx and CO, and can provide a boiler that emits clean exhaust gases and addresses environmental issues.
[0048]
Furthermore, with the boiler according to the present invention, the first annular heat transfer section is located close to the combustion device, and the combustion chamber formed downstream of the combustion device is divided into two by this first annular heat transfer section, so the number of water tubes can be increased compared to conventional boilers that have a separate, large combustion chamber downstream of the combustion device, thereby increasing the amount of heat recovered. This means that for the same amount of heat recovered, the boiler can be made smaller and require less space.
[0049]
Furthermore, in the boiler according to the present invention, a predetermined space (first combustion chamber) extends in the direction of the flame ejection of the combustion device, so that various combustion devices can be applied as described above, and the type of fuel used by the combustion device can be selected regardless of whether it is liquid or gas.
[Brief explanation of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the vertical cross-sectional structure of a first embodiment of a boiler according to the present invention.
2 is an explanatory diagram showing a cross section taken along line II-II in FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the vertical cross-sectional structure of a second embodiment of the boiler according to the present invention.
[Explanation of symbols]
4 First annular heat transfer section 5 Second annular heat transfer section (second annular heat transfer section)
6 Vertical water pipe (water pipe)
7 Combustion device 11 First combustion chamber 12 Second combustion chamber 30 Flow gap [Proof required] Required