JPH11148610A - 固体燃料燃焼用バーナと固体燃料用燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バーナ大容量化に対応でる固体燃料燃焼用バ
ーナと固体燃料用燃焼装置を提供すること。 【解決手段】 微粉炭流路１、燃焼用空気流路２内に空
気などを流す中心部気体流路１７を挿入し、中心部気体
流路１７の径を広くして燃焼用空気流路２の径を狭く
し、微粉炭噴流の厚みを薄くし、中心部気体流路１７の
出口には内部保炎器８を設置し、外周保炎器７との間に
橋渡し部１０を設け、外周保炎器７に気体噴出ノズル９
を設け、外周保炎器７側から中心部に向けてエアジェッ
トを噴出させることによりバーナ大容量化による中心部
の未燃領域が拡大する問題点が解消する。また重油専焼
時に煤が発生する問題に対しては、中心部気体流路１７
に空気を流すことで解決される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体燃料燃焼用バ
ーナと固体燃料用燃焼装置に関し、特に着火保炎の強化
をするとともに燃焼性を高めることで、着火燃焼性の劣
る粒度の粗い粗粉炭、さらには揮発分の少ない難燃性炭
の燃焼に好適な大容量の固体燃料燃焼用のバーナと該バ
ーナを備えた固体燃料用燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】オイルショック以降、我が国の事業用火
力発電ボイラにおいては、微粉炭焚ボイラが急速に増加
し、数多く建設されている。これらボイラに用いられる
微粉炭燃焼システムの中で、分級機を内蔵した微粉炭機
（以下ミルと称す）で石炭を粉砕し、分級により所定の
大きさ以下の微粉を搬送用空気で微粉炭バーナへ直接供
給する燃焼システムが実用化されている。そして、微粉
炭燃焼用バーナとしては、ＮＯｘ低減を目的としたも
の、最低負荷の切り下げによる広域負荷を目的としたも
のを中心に開発実用化が行われている。

【０００３】図７に微粉炭焚ボイラの燃焼系統図を示
す。石炭はバンカ１３６に貯蔵され、燃焼装置の負荷に
応じて石炭フィーダ１３７からミル１２４に送られる。
微粉炭搬送用空気はＰＡＦ（Ｐｒｉｍａｒｙ Ａｉｒ
Ｆａｎ）１２５で加圧され、熱交換器１２６を通過した
後、１次空気ダクト１３０からミル１２４に送られる。
ミル１２４で粉砕された微粉炭は微粉炭バーナ１２８に
搬送される。ミル１２４には熱交換器１２６で加熱され
た燃焼用の加熱空気を１次熱空気ダクト１３０から１次
熱空気ダンパ１２２を介して供給でき、また、熱交換器
１２６を経由しないでＰＦＡ１２５からの燃焼用空気を
１次冷空気ダクト１３１と１次冷空気ダンパ１２３を経
由して冷却空気として供給できる。

【０００４】一方、燃焼用空気はＦＤＦ（Ｆｏｒｃｅ
Ｄｒａｆｔ Ｆａｎ）１２９から熱交換器１２１０を通
過後、風箱１２７に入り、バーナ部の図示しない２次流
路と３次流路へ搬送される。この燃焼用空気の一部を風
箱１２７から抜き出し、流量調整弁１３５を介して、バ
ーナ部（図１の中心気体流路を参照）へ導入される。

【０００５】微粉炭バーナの低ＮＯｘ化技術としては、
燃焼用空気を１次流、２次流及び３次流に分割し、火炎
中心部にＮＯｘ還元雰囲気を形成しやすいように、２次
流及び３次流に旋回をかけて、１次流の空気のみで着火
燃焼している微粉炭流との混合を遅らせる燃焼用空気３
分割方式バーナがあり、微粉炭低ＮＯｘバーナ（特許第
１７５０４５９号）などで実用化されている。

【０００６】また、バーナの運転可能な最低負荷を従来
のバーナより切り下げて広範囲な負荷領域で使用できる
広域負荷対応技術としては、ａ）サイクロン、ベント管
などで空気を抜くことで微粉炭流の固体を濃縮する固気
分離器をバーナ外部に設置する方法（特許第１９０７２
９６号、実用新案登録第１９５６７２７号）、ｂ）微粉
炭流の固体濃度を高めるために固体とガスの慣性力の差
を利用した分離装置をバーナ内部に設置する方法（特開
平１−２１００４４号他）、ｃ）バーナ出口に保炎リン
グと称する突起を設置すること（特許第１７５０４５９
号）などにより、保炎リングの後流に渦流再循環領域を
形成し、着火保炎を促進する方法などが考案され実用化
されている。

【０００７】こうして現状のバーナ構造は、低ＮＯｘを
目的とした燃焼用空気３分割方式を用い、着火性の向上
を図る目的で、前述のａ）かｂ）のどちらかの方法か、
それらにｃ）を組み合わせたａ）＋ｃ）またはｂ）＋
ｃ）の方法を採用して、バーナ単体での低ＮＯｘ化およ
び広域負荷（最低負荷の切り下げ）運転を達成しようと
している。その結果、燃料比１〜２前後の微粉炭（２０
０メッシュパス８０％）に対して、ボイラ出口での排出
ガスのＮＯｘ値は１５０〜２００ｐｐｍ（６％Ｏ₂換
算）、未燃分５％以下を達成できる技術を確立してい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】微粉炭焚ボイラの重要
開発項目のなかでバーナの大容量化があるが、バーナを
大容量化するに伴いバーナ中心部の未着火領域が大きく
なり、微粉炭の未燃分が増加するという問題がある。さ
らに微粉炭バーナ内に設置される重油バーナを用いてバ
ーナ起動時に重油バーナのみを使用する重油専焼時に
は、１次流路からは少量のリークエアのみが流れるため
に、重油バーナ近傍の空気量不足による煤を発生という
問題が生ずる。このように大容量バーナの微粉炭専焼時
の未着火域を小さくし、かつ重油専焼時には煤の発生を
抑えることがバーナ大容量化の大きな問題点として残っ
ている。

【０００９】また前述の低ＮＯｘバーナを設置した微粉
炭焚ボイラにおいて燃料である石炭の種類としては、比
較的燃焼性の良い燃料比（固定炭素／揮発分）１〜２前
後の石炭が用いられ、その粒度は２００メッシュ通過率
（２００メッシュパス）で８０％前後である。

【００１０】これからの微粉炭焚ボイラでは、燃焼ガス
の低ＮＯｘ化、広域負荷運転を可能にすること、バーナ
およびミルを大容量化することなどの重要開発項目があ
るが、それらに加えて、ミル粉砕動力低減につながる２
００メッシュパス６０〜７０％前後の粗粉炭、さらには
燃料比２から７前後の高燃料比炭などの難燃性炭につい
ても、その燃焼技術を確立しておくことが要求されてい
る。

【００１１】着火しにくく燃えにくい難燃性炭の着火を
促進する方法として、１次空気温度を通常の８０℃より
も高温にすることが考えられているが、ミル内およびミ
ルからバーナまでの微粉炭の搬送途中での逆火、爆発の
危険性が高い難点がある。また、３００〜３５０℃前後
に昇温された２次燃焼用空気または３次燃焼用空気の１
部を１次流（微粉炭と微粉炭搬送用気体からなる混合流
体）に混入させることが考えられるが、バーナ内での発
火、微粉炭濃度Ｃ／Ａ（石炭重量／同伴空気重量）低下
またはバーナ出口での流速アップに伴う着火性低下など
の問題点が生じる。

【００１２】このような問題に対し、バーナ内部の未着
火の領域への着火保炎を促進する方法として、バーナ外
周保炎器側の高温ガスをバーナ中心部側に引き込む橋渡
し部を伴った内部保炎器の設置が考えられるが、橋渡し
部および内部保炎器はバーナ運転中は流速２０ｍ／ｓの
微粉炭の流れの中にあり、しかも火炉内からの放射熱に
より高温にもさらされる。この温度はバーナ運転中は約
８０℃の微粉炭流の強制対流による冷却効果で２００〜
３００℃であるが、当該バーナ運転停止時には１次流路
内は火炉内負圧によるリークエアが流れるだけなので７
００〜８００℃に達する。

【００１３】したがって、前記内部保炎器と橋渡し部は
バーナ運転中の摩耗およびバーナ運転停止中の熱焼損の
両者の問題をも抱えている。また、摩耗、灰付着および
熱焼損のない内部保炎の方法として、外周保炎器側に空
気噴出ノズルを設置し、微粉炭流に直角に空気をジェッ
ト状に噴出させて内部保炎を図る方法が考えられるが、
微粉炭流のモーメンタムが大きく、１次流路径が大きく
なるとジェット状の空気が微粉炭流内部へ貫通すること
ができず、十分な内部保炎がなされない問題が生ずる。

【００１４】本発明の課題はバーナ大容量化に対応でき
る固体燃料燃焼用バーナと固体燃料用燃焼装置を提供す
ることである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のバーナ大容量化
による中心部の未燃領域が拡大する問題点に対しては１
次、２次混合流路内に空気などを流す中心部気体流路を
挿入することにより固気二相流（以下、固体燃料は微粉
炭、固気二相流は微粉炭流ということがある）の厚みを
薄くし、着火を早めることで解決される。また重油専焼
時に煤が発生する問題に対しては、中心部気体流路に空
気を流すことで解決される。

【００１６】すなわち、本発明の課題は固体燃料と該固
体燃料搬送用気体からなる固気二相流の流れる１次流路
と、該１次流路の外周に設けられる１つ以上の燃焼用気
体流路とを備えた固体燃料燃焼用バーナにおいて、１次
流路内または１次流路の外周に設けられる燃焼用気体流
路内に、前記１次流路出口部または燃焼用気体流路出口
部の流路径を狭め、かつ１次流路内の固気二相流と混合
させる気体を流す中心部気体流路が設置されている固体
燃料燃焼用バーナにより解決される。

【００１７】上記固体燃料燃焼用バーナとしては次のよ
うな構成が採用できる。 （１）燃焼用気体流路内に１次流路を設け、１次流路の
出口を燃焼用気体流路の出口より前流側に設け、１次流
路の内部には燃焼用気体流路出口部の流路径を狭める中
心部気体流路を設けたバーナ（図１参照）。 （２）１次流路内に燃焼用気体流路を設け、該燃焼用気
体流路出口を１次流路の出口より前流側に設け、該燃焼
用気体流路内には燃焼用気体流路出口より後流側で前記
１次流路出口を狭める中心部気体流路を設けたバーナ
（図２参照）。 （３）１次流路内に中心部気体流路を設け、中心部気体
流路出口を１次流路出口の前流側に設け、さらに中心部
気体流路出口から間隔を明けて、その後流側に１次流路
出口を狭めるような気体流路形成部材が設けられたバー
ナ（図３参照）。

【００１８】上記各バーナでは、微粉炭流搬送用の１次
流路出口付近で逆火防止用ベンチュリー部を設置するこ
とで、微粉炭流の濃縮部を形成させて着火性を確保する
ことができる。

【００１９】中心部気体流路内の気体との混合による微
粉炭濃度が希釈され、バーナ出口での着火性が低下する
問題に対しては、例えば２次流路内の中心部気体流路径
を広くして２次流路を狭く、微粉炭噴流の厚みを薄く
し、中心部気体流路出口には内部保炎器を設置し、外周
保炎器との間に橋渡し部を設け、外周保炎器に気体噴出
ノズルを設け、外周保炎器側からバーナの中心部に向け
てエアジェットを噴出させることで解決される。すなわ
ち、外周保炎器側からの高温ガスが内部保炎器全体に行
きわたり、且つ高温ガスのジェットを橋渡し部に沿って
噴出させるため、微粉炭流のモーメンタムに負けること
なく高温ジェットはバーナ中心部の微粉炭流の内部まで
到達可能となる。

【００２０】また、前記燃焼用空気供給路には低温燃焼
用空気供給路と高温燃焼用空気供給路とを備え、前記気
体噴出ノズルには前記低温燃焼用空気供給路または高温
燃焼用空気供給路を切り換え可能な切換手段または低温
と高温の燃焼用空気の混合比率を調整可能な混合比率調
整手段を設けることができる。また、気体噴出ノズルか
ら噴出させる気体として、バーナ運転中には高温燃焼用
空気供給路を接続し、バーナ運転停止中には低温燃焼用
空気供給路を接続しても良い。

【００２１】上記橋渡し部は外周保炎器から内部保炎器
に対し、内部保炎器外周の接線方向に向けて設けられて
いると前記高温ジェットが微粉炭流の旋回を促進し、着
火性が良くなる。さらに、バーナ運転停止中に内部保炎
器が焼損することを防ぐために、バーナ運転停止中で
も、前記気体噴出ノズルから冷たい空気のジェットを噴
出させて橋渡し部および内部保炎器表面を冷却する。

【００２２】また、燃料の流れる方向に直交する方向の
内部保炎器と橋渡し部の断面形状をＶ型にして、微粉炭
と空気の混合流体流に対向する部分に鋭角先端部を配置
することで、内部保炎器と橋渡し部により混合流体を末
広がり状に拡げるようにし、さらに微粉炭流の当たる面
上には耐摩耗性の物質を被覆することで内部保炎器と橋
渡し部が混合流体流により摩耗する問題は解決される。

【００２３】本発明のバーナの中心部気体流路に空気を
流すことにより、重油専焼時の煤発生を抑えることがで
きる。この中心部気体流路からは燃焼用空気を流すこと
ができるが、燃焼性の良い微粉炭を用いるときは中心部
気体流路からの空気量を絞ることで燃焼ガスのＮＯｘ低
減を図る。また粗粉炭など未燃分が問題となる石炭を燃
焼させるときには中心部気体流路からの空気量を増やし
てバーナ近傍での燃料の燃焼性を高め、未燃分を低減さ
せる。

【００２４】さらに難燃性炭を用いた場合の着火性の低
下を防ぐために、１次流路用の搬送用気体に空気を用
い、さらに高温燃焼用空気の混合率を高め、高温空気と
接触した微粉炭自身の温度上昇を図り、それと同時に微
粉炭から可燃性の揮発ガス成分を放出させることで、２
次流路の出口または中心部気体流路の出口などにある保
炎器近傍での未着火粒子の着火促進に役立てる。

【００２５】本発明の上記微粉炭燃焼用バーナへの中心
部気体流路には該バーナの燃焼用空気供給路から分岐さ
せた分岐路から燃焼用空気を導入させることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
と共に説明する。バーナ部の側断面図を図１に示す。１
次流路１の出口部にはベンチュリー部５があり、その外
側の２次流路２の管壁先端に外周保炎器７を有し、さら
にその外側には３次流路３がある。１次流路１の中心部
を貫通して重油バーナ４が設けられ、バーナ起動時など
に用いられる。

【００２７】１次流路１の出口部より後流側には２次流
路２が設けられていて、２次流路出口と３次流路出口は
バーナ部の流体出口になっている。また２次流路２には
２次空気旋回器６が設けられている。そして、１次流路
１の中心部には高温空気配管１７（本発明の中心部気体
流路）が設けられていて、この高温空気配管１７のーナ
出口部付近は２次流路２の内周壁を構成している。

【００２８】高温空気配管１７は１次流路１の出口部の
後流側で円錐状に径が広げられていて、配管１７の出口
先端部には内部保炎器８が設けられている。外周保炎器
７の側にはエアジェット噴出用ノズル９が設置されてい
て、該ノズル９からは橋渡し部１０に沿って内部保炎器
８に向かって空気が噴出される。エアジェット用空気と
しては、バーナ運転時には加熱空気を用い、バーナ運転
停止中には冷却空気を用いるが、エアジェット用空気は
気体供給ヘッダ１２からエアジェット噴出用ノズル９内
に入り、その出口から炉内に噴出される。バーナ部の外
周保炎器７の側に設置したエアジェット噴出用ノズル９
から噴出する空気は、図７に示すように、空気予熱器１
２６からの熱空気配管１３０または冷空気配管１３１か
ら分岐して切り替えバルブ１３３を介して流量調整バル
ブ１３４で調整され、バーナ部の気体供給用ヘッダ１２
へ導かれる。

【００２９】バーナ運転時においては、エアジェット噴
出用ノズル９から橋渡し部１０に沿って空気が噴出す
る。外周保炎器７側の高温ガスはエアジェット噴流に同
伴される形で橋渡し部１０を通じて内部保炎器８内に導
かれ、内部保炎器８内での保炎強化に役立つ。また、バ
ーナ運転停止時には、冷空気が橋渡し部１０および内部
保炎器８の表面を流れることで、これらの焼損防止に役
立つ。また、このエアジェットの流れは橋渡し部１０お
よび内部保炎器８表面への灰付着の防止にも効果的であ
る。

【００３０】図７の微粉炭焚ボイラの燃焼系統図におい
て、燃焼用空気は、ＦＤＦ（Ｆｏｒｃｅ Ｄｒａｆｔ
Ｆａｎ）１２９から熱交換器１２１０内で約３５０℃に
加熱された後、風箱１２７に入り、バーナ１２８の２次
流路と３次流路へ搬送される。ミル１２４で粉砕された
微粉炭は送炭管１３２で搬送され、バーナ１２８の図１
に示す１次流路１へ導かれるが、１次流路１のベンチュ
リー部５を通過した後、２次流路２へ送られて２次空気
と混合して火炉１２１内で燃焼する。万が一、２次流路
２へ送られてきた微粉炭が高温の２次空気と混合した
後、バーナ内で逆火が起こった場合でもベンチュリー部
５で防止できる。

【００３１】だだし、２次空気と混合後の微粉炭濃度
（Ｃ／Ａ）は低下するので、バーナ出口部の高温空気配
管１７の断面積を大きくして２次流路２を狭くし、２次
流路２の出口近傍の外周保炎器７と内部保炎器８近傍で
は、その後流に乱流渦による再循環領域（図８）を形成
させる。こうして、再循環領域に２０μｍ以下の比較的
小さい微粉炭粒子を巻き込み、その流れ込んだ微粉炭の
燃焼によって再循環領域に高温ガスの火種を形成させ、
近傍を通過する微粉炭の着火促進に役立てる。

【００３２】図７に示すＦＤＦ１２９からの燃焼用空気
は風箱１２７に入り、その１部が分岐され、流量調整弁
１３５で流量調整して、図１の高温空気配管１７へ導入
される。また、火炉１２１からの排ガス１２１３の一部
はＧＲファン１２１１を介してＧＲ投入ダクト１２１２
に投入される。

【００３３】図２では２次流路２が１次流路１の外側で
なく内側にある場合を示している。そして、高温空気配
管１７は２次流路２の中心部を貫通して設けられてい
る。２次流路２の出口先端部は１次流路１内の途中に設
けられ、２次流路２の出口先端部に近い１次流路１の内
周部にはベンチュリー部５が設けられている。また高温
空気配管１７は２次流路２の出口部の後流側で円錐状に
広がつていおり、図１の場合と同様に高温空気配管１７
の断面積を大きくして２次流路２を狭くし、２次流路２
の出口近傍の外周保炎リング７と内部保炎器８近傍の後
流側に乱流渦による再循環領域を形成して微粉炭の着火
を促進させる。

【００３４】図３では高温空気配管１７が１次流路１の
内側にある場合であり、かつ高温空気配管１７は２次流
路としての役目も果たす。高温空気配管１７の出口は１
次流路１内の途中に設けられ、高温空気配管１７の先端
部の出口の外周部にはベンチュリー部５が設けられてい
る。また高温空気配管１７の先端部から所定の間隔を設
けて上流側が末広がり形状をした流路形成部材１４を設
けている。したがって、この場合も２次空気に相当する
中心部気体が高温空気配管１７の出口と流路形成部材１
４との間隔から１次流路１内に流れ込み、１次流路１の
内周面側にベンチュリー部５で誘導される微粉炭流が外
周保炎リング７と内部保炎器８の後流側で着火性が高く
なる。

【００３５】以上の図１〜図３に示す例では、内部保炎
器８およびエアジェット噴出用ノズル９が設置されてい
るバーナを示しているが、次の図４〜図６に示す例で
は、内部保炎器８とエアジェット噴出用ノズル９のない
場合の図１〜図３に示す例にそれぞれ対応した例であ
る。なお、図１に示す場合と同様に図４においても高温
空気配管１７の先端部側に円錐状の末広がり部分を設け
ても良い。

【００３６】また、図示しないが、図１と図４に示した
微粉炭を搬送する１次流路１、燃焼用空気搬送の２次流
路２が同心軸にないもの、さらにはこれらの流路自体の
の断面形状が円形でないものでも良い。

【００３７】また、図１〜図３において、橋渡し部１０
および内部保炎器８の微粉炭流の当たる面に耐摩耗性の
高い物質を被覆してもよい。前記耐摩耗物質としては、 （１）溶射被覆（自溶性合金、１３Ｃｒ鋼、セラミック
スなどによる溶射被覆） （２）メッキ （３）アルミニウム拡散処理 などがある。

【００３８】また、内部保炎器８と橋渡し部１０は図８
（図８（ａ）は一部側断面図、図８（ｂ）は内部保炎器
８と橋渡し部１０部分の斜視図）に示すようにガス流れ
に対して直交する方向の断面はＶ型形状であるが、その
他コの字形、Ｕの字形または半円形の断面を有するもの
でも良い。

【００３９】上記本発明の実施の形態の微粉炭バーナに
よれば、従来の微粉炭流では成しえなかった２００メッ
シュパス６０〜７０％前後の粗粉炭、または燃料比の比
較的高い高燃料比の石炭に対しても低ＮＯｘでかつ高効
率燃焼、すなわち低未燃分燃焼が可能である。また、通
常の２００メッシュパス８０％の微粉炭を燃焼させる場
合には、バーナ近傍でのＮＯｘ低減効果が非常に大きく
なるため、バーナ部後流の完全燃焼用のアディショナル
空気投入位置をよりバーナ部に近くすることが可能とな
り、これは燃焼装置のコンパクト化へ大きく貢献する。

【００４０】さらにバーナ中心部に高温空気配管１７を
設けることによりバーナが大容量化されても微粉炭の燃
焼性は損なわれず、重油専焼時の煤発生も押さえること
が可能である。さらに上記微粉炭バーナは保炎部（外周
保炎器７、内部保炎器８および橋渡し部１０）の着火性
およびバーナ近傍での燃焼性に優れていて、燃料比の広
い範囲における石炭にも安定着火が得られ、広域負荷運
転なども可能となり、バーナ操作の安定性に効果があ
る。また通常のバーナで成し得なかったバーナ部での超
低ＮＯｘ化が内部保炎器８の焼損、スラグ付着無しに可
能となり、脱硝装置におけるアンモニア消費量を削減で
きる。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、２００メッシュパス６
０〜７０％前後の粗粉炭、または燃料比の比較的高い高
燃料比の石炭に対しても低ＮＯｘでかつ高効率燃焼、す
なわち低未燃分燃焼が可能である。また、バーナの大容
量化においても燃焼性は損なわれず、重油専焼時の煤発
生も押さえることが可能であり、燃料の着火性およびバ
ーナ近傍での燃焼性に優れていて、燃料比の広い範囲に
おける石炭にも安定着火が得られ、広域負荷運転なども
可能となり、バーナ操作の安定性に効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１次流路出口がバーナ出口より前流
にあり１次、２次流路の中心部に気体流路があり橋渡し
部と内部保炎器に向けてエアジェットを噴出させる微粉
炭バーナの断面図である。

【図２】 ２次流路が１次流路よりも内側にあり、バー
ナ出口よりも前流に２次流路出口があり、１次、２次流
路の中心部に高温空気配管があり橋渡し部と内部保炎器
に向けてエアジェットを噴出させる微粉炭バーナの断面
図である。

【図３】 １次流路の内側に高温空気配管があり、１次
流路出口前流で中心部気体流の１部が１次流と混合し、
橋渡し部と内部保炎器に向けてエアジェットを噴出させ
る微粉炭バーナの断面図である。

【図４】 １次流路出口がバーナ出口部よりも前流にあ
り１次、２次流路中心部に気体流路がある微粉炭バーナ
の断面図である。

【図５】 ２次流路が１次流路の内側にあり２次流路の
出口が１次流路出口よりも前流側にあり、１次、２次流
路内側に高温空気配管がある微粉炭バーナの断面図であ
る。

【図６】 １次流路の内側に高温空気配管があり、１次
流路出口前流で中心部気体流の一部が１次流と混合する
微粉炭燃バーナの断面図である。

【図７】 微粉炭燃焼装置系統図である。

【図８】 内部保炎器と橋渡し部の部分の一部側断面図
（図８（ａ））と内部保炎器と橋渡し部部分の斜視図
（図８（ｂ））である。

【符号の説明】

１ １次流路 ２ ２次流路 ３ ３次流路 ４ 重油バーナ ５ ベンチュリー部 ７ 外周保炎器 ８ 内部保炎器 ９ エアジェッ
ト噴出用ノズル １０ 橋渡し部 １２ 気体供給
用ヘッダ １７ 高温空気配管 １２４ ミル １２７ 風箱 １２８ バーナ １２９ ＦＤＦ １３０ 熱空気
配管 １３１ 冷空気配管 １３２ 送炭管 １３３ 切り替えバルブ １３４ 流量調
整バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大谷津 紀之 広島県呉市宝町３番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 寳山 登 広島県呉市宝町３番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 森 三紀 広島県呉市宝町３番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 津村 俊一 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 小林 啓信 茨城県日立市大みか町７丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体燃料と該固体燃料搬送用気体からな
   る固気二相流の流れる１次流路と、該１次流路の外周に
   設けられる１つ以上の燃焼用気体流路とを備えた固体燃
   料燃焼用バーナにおいて、 １次流路内または１次流路の外周に設けられる燃焼用気
   体流路内に、前記１次流路出口部または燃焼用気体流路
   出口部の流路径を狭め、かつ１次流路内の固気二相流と
   混合させる気体を流す中心部気体流路が設置されている
   ことを特徴とする固体燃料燃焼用バーナ。
2. 【請求項２】 燃焼用気体流路内に１次流路を設け、１
   次流路の出口を燃焼用気体流路の出口より前流側に設
   け、１次流路の内部には燃焼用気体流路出口部の流路径
   を狭める中心部気体流路が設置されていることを特徴と
   する請求項１記載の固体燃料燃焼用バーナ。
3. 【請求項３】 １次流路出口内周部にベンチュリー部が
   設置されていることを特徴とする請求項２記載の固体燃
   料燃焼用バーナ。
4. 【請求項４】 １次流路内に燃焼用気体流路を設け、該
   燃焼用気体流路出口を１次流路の出口より前流側に設
   け、該燃焼用気体流路内には燃焼用気体流路出口より後
   流側で前記１次流路出口を狭める中心部気体流路が設置
   されていることを特徴とする請求項１記載の固体燃料燃
   焼用バーナ。
5. 【請求項５】 １次流路内部に設けられた燃焼用気体流
   路出口近傍の１次流路内周部にベンチュリー部が設置さ
   れていることを特徴とする請求項４記載の固体燃料燃焼
   用バーナ。
6. 【請求項６】 １次流路内に中心部気体流路を設け、中
   心部気体流路出口を１次流路出口の前流側に設け、さら
   に中心部気体流路出口から間隔を明けて、その後流側に
   １次流路出口を狭めるような気体流路形成部材が設置さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の固体燃料燃焼
   用バーナ。
7. 【請求項７】 中心部気体流路出口に１次流路径を狭め
   るベンチュリー部が設置されていることを特徴とする請
   求項６記載の固体燃料燃焼用バーナ。
8. 【請求項８】 バーナ出口での中心部気体流路の断面積
   が、バーナ出口の前流側での中心部気体流路の断面積よ
   り大きくなっていることを特徴とする請求項１記載の固
   体燃料燃焼用バーナ。
9. 【請求項９】 燃焼用空気流路出口に外周保炎器を設
   け、該外周保炎器には１次流路中心部に向けて気体ジェ
   ットを噴出させる気体噴出ノズルを設置したことを特徴
   とする請求項１記載の固体燃料燃焼用バーナ。
10. 【請求項１０】 １次流路出口、中心部気体流路出口ま
    たは気体流路形成部材出口に内部保炎器を設け、該内部
    保炎器と外周保炎器との間に橋渡し部を設けたことを特
    徴とする請求項９記載の固体燃料燃焼用バーナ。
11. 【請求項１１】 外周保炎器には１次流路側に向けて気
    体ジェットを噴出させる気体噴出ノズルを設置したこと
    を特徴とする請求項１０記載の固体燃料燃焼用バーナ。
12. 【請求項１２】 橋渡し部は外周保炎器から内部保炎器
    に対し、内部保炎器外周の接線方向に向けて設けられて
    いることを特徴とする請求項１０記載の固体燃料燃焼用
    バーナ。
13. 【請求項１３】 橋渡し部と内部保炎器はガス流れ方向
    の断面が上流側から下流側に末広がり形状であることを
    特徴とする請求項１０記載の固体燃料燃焼用バーナ。
14. 【請求項１４】 橋渡し部と内部保炎器の固気二相流に
    当たる面には耐摩耗性の高い物質を被覆していることを
    特徴とする請求項１０記載の固体燃料燃焼用バーナ。
15. 【請求項１５】 バーナ中心部には重油バーナが設けら
    れていることを特徴とする請求項１記載の固体燃料燃焼
    用バーナ。
16. 【請求項１６】 請求項１ないし１５のいずれかに記載
    の固体燃料燃焼用バーナを備え、該固体燃料燃焼用バー
    ナの燃焼用空気供給路と、該燃焼用空気供給路から分岐
    させて前記固体燃料燃焼用バーナの中心部気体流路に接
    続した分岐路を設けたことを特徴とする固体燃料用燃焼
    装置。
17. 【請求項１７】 固体燃料燃焼用バーナの燃焼用空気供
    給路には低温燃焼用空気供給路と高温燃焼用空気供給路
    とを備え、固体燃料燃焼用バーナの気体噴出ノズルには
    前記低温燃焼用空気供給路または高温燃焼用空気供給路
    を切り換え可能な切換手段または低温と高温の燃焼用空
    気の混合比率を調整可能な混合比率調整手段を設けたこ
    とを特徴とする請求項１３記載の固体燃料用燃焼装置。
18. 【請求項１８】 気体噴出ノズルから噴出させる気体と
    して、バーナ運転中には高温燃焼用空気供給路を接続
    し、バーナ運転停止中には低温燃焼用空気供給路を接続
    したことを特徴とする請求項１７記載の固体燃料用燃焼
    装置。