JPS6280409A - Combustion device with low nox of solid fuel - Google Patents

Combustion device with low nox of solid fuel

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JPS6280409A
JPS6280409A JP22136685A JP22136685A JPS6280409A JP S6280409 A JPS6280409 A JP S6280409A JP 22136685 A JP22136685 A JP 22136685A JP 22136685 A JP22136685 A JP 22136685A JP S6280409 A JPS6280409 A JP S6280409A
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JP
Japan
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pipe
fuel
flame
flow
fine powder
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Application number
JP22136685A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadahisa Masai
政井 忠久
Shigeki Morita
茂樹 森田
Shigeto Nakashita
中下 成人
Toshio Uemura
俊雄 植村
Osamu Okada
修 岡田
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
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Publication of JPS6280409A publication Critical patent/JPS6280409A/en
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Abstract

PURPOSE:To make a sufficient stability of fine powder fuel combustion and realize a combustion of high efficiency by a method wherein an L-shaped frame cap with its end being opened is arranged at an extremity end of a fuel pipe to make an extremity end of a secondary air pipe show a funnel shape having its diameter being expanded toward an opening end, and at the same time a passage sectional area in a fuel pipe upstream side of the flame cap is expanded. CONSTITUTION:Fuel which is broken by a mill into fine powder coal is transmitted by a primary air to form a fine coal flow 4, metered at a venturi 5, thereafter flowed in a fine powder coal pipe 41 and then injected into a furnace from a fuel injection port 6. At this time, the fine powder coal flow 22 passes through a tapered part 18 of a fine powder coal pipe and an expanded part 19 of a fine powder coal pipe to generate a speed reduction flow 21 and generate a winding eddy flow 24 over a flame holding surface 120 of a flame cap 100. In turn, a secondary air eddy flow 25 is generated and both eddy flows are mixed and ignited on a flame holding surface 120. In this way, a speed reduced flow is generated at an inner surface of the fine powder coal pipe 41 upstream side of the frame cap 100, whereby an area of the downflow eddy part of the frame cap 100 is expanded an then a stable condition of the flame is promoted.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は窒素酸化物(以下、NOxと称する)を低減す
る燃焼装置に係り、特に微粉炭やオイルコークスのよう
な粉状固体燃事1の燃焼時に犬1陥な(i(N Ox化
を達成できる燃焼装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a combustion device for reducing nitrogen oxides (hereinafter referred to as NOx), and particularly relates to a combustion device for reducing nitrogen oxides (hereinafter referred to as NOx). The present invention relates to a combustion device that can achieve NOx conversion during combustion.

(従来の技術) 最近の燃料事情の変化により、火力発電用大型ボイラを
始めとする事業用大型ボイラにおいても、石炭を燃料と
して使用しているものが増加している。この場合、石炭
は微粉砕され、燃焼し易さの向上、燃焼制御性の向上が
計られている。この微粉炭燃焼技術そのものは、以前か
ら確立され今や重油並みの高効率燃焼が可能となってい
る。
(Prior Art) Due to recent changes in the fuel situation, an increasing number of large boilers for business use, including large boilers for thermal power generation, are using coal as fuel. In this case, the coal is pulverized to make it easier to burn and to improve combustion controllability. This pulverized coal combustion technology itself has been established for a long time, and now it is possible to burn it as efficiently as heavy oil.

ガス、重油同様微粉炭燃焼器も種々のものが開発され使
用されている。その最も基本的な形式のものとして、微
粉炭供給管を中心軸に有し、その外周に環状空気供給路
を配したバーナが挙げられる。
As with gas and heavy oil, various types of pulverized coal combustors have been developed and are in use. The most basic type of burner is a burner that has a pulverized coal supply pipe at its central axis and an annular air supply passage around its outer periphery.

該バーナにおいては、石炭はミルで微細に粉砕されたの
ち、その燃焼に必要な空気の20〜30%程度の搬送用
空気によって気流輸送され、燃料管噴口より火炉に投入
される。残りの燃焼用空気は、−重または二重に環状分
離された状態で、燃料噴口近傍で通常はある程度の旋回
を与えられて、該微粉炭噴流の周囲より噴出されイ)。
In this burner, the coal is finely pulverized in a mill, and then transported by air flow using conveying air that accounts for about 20 to 30% of the air required for combustion, and then introduced into the furnace through the fuel pipe nozzle. The remaining combustion air is injected from around the pulverized coal jet in a heavily or double annularly separated state, usually given some degree of swirl near the fuel nozzle.

微粉炭は、この適度な旋回流C11よって/1−j7る
バーナスロー1・近傍の、火炉からバーナに四〇での再
循環流と、場合によっては燃料前哨11イ・1j)東に
追設した回状のインペラに61′っで保炎され定;弱燃
焼が維持される。単に微粉炭を燃焼さ−1色ろだ目であ
れば、この種の燃焼装置によ〃)所間の[”1的は1″
分に達成される。
The pulverized coal is recirculated from the furnace to the burner near the burner throw 1 due to this moderate swirling flow C11, and in some cases a fuel outpost 11a, 1j) is added to the east. The flame is held at 61' by the circular impeller, and constant; weak combustion is maintained. If you simply burn pulverized coal - one color, this type of combustion equipment will reduce the
achieved in minutes.

しかしながら、周知の通り、燃料の燃焼によ−って副生
ずるNOxは往々にして高負荷燃焼ハーリーにおいて発
生しやすく、これが人気/I:i染の一原因であるとこ
ろから、バーナの改良や火l、11全体にわたる燃焼改
善が行われている。
However, as is well known, NOx, which is a by-product of fuel combustion, is often generated in high-load combustion Harleys, and this is one of the causes of popular/I:i dyeing. Combustion improvements have been made throughout the engine.

微粉炭燃焼において特に問題となるのは、微粉炭中に大
量に(通常は1〜2wL%)含有されている有機形態の
窒素(以下、l?uej!Nと称する)に起因するNO
x (以下、Fue7!  NOxと称する)であり、
燃焼排ガス中のNOxの大部分を占めている。
A particular problem in pulverized coal combustion is NO caused by organic nitrogen (hereinafter referred to as l?uej!N), which is contained in large amounts (usually 1 to 2 wL%) in pulverized coal.
x (hereinafter referred to as Fue7!NOx),
It accounts for most of the NOx in the combustion exhaust gas.

ここで、Fuel  NからのNOxとN2の生成反応
は、各々次式(1)、(2)に承ずとおりであり、かつ
両反応が競合的に行われている。
Here, the production reactions of NOx and N2 from Fuel N are as shown in the following equations (1) and (2), respectively, and both reactions are performed competitively.

Fueff    N+02        NOx 
        (1)Fu e l  N−1−N(
’)x  →N2      (2)したがって、N2
の生成を優先し、かつある程度の高負荷燃焼を維持させ
るためには、高温還元炎の確保が重要なポイントとなる
。
Fueff N+02 NOx
(1) Fu e l N-1-N(
')x →N2 (2) Therefore, N2
Securing a high temperature reducing flame is an important point in order to give priority to the generation of and maintain a certain degree of high-load combustion.

一般に、■−二段燃焼呼ばれる燃焼法は、この燃焼反応
の応用であり、火炉におけるバーナゾーンで空気不足状
態を作って高温還元炎を形成させ、不足分の空気を火炉
内のバーナゾーン後流の、いわゆるアフタエヤボートよ
り投入することにより完全燃焼を行わ口、火炉全体で燃
焼改善を行ってN(〕x排出量を低減するものである。
In general, the combustion method called ■-two-stage combustion is an application of this combustion reaction, creating an air-deficit condition in the burner zone of the furnace to form a high-temperature reducing flame, and discharging the insufficient air into the wake of the burner zone in the furnace. By charging the fuel from a so-called after-air boat, complete combustion is achieved and the combustion is improved throughout the furnace, reducing the amount of N(]x emissions.

ちなみに現在では、一般的な石炭を燃料とする新設ボイ
ラの場合、200 p p rnn変度でNOx排出濃
度を抑制するに到っている。
Incidentally, currently, in the case of a newly installed boiler that uses general coal as fuel, the NOx emission concentration can be suppressed by a variation of 200 pp rnn.

しかしながら、微粉炭の燃焼にあっては、空気不足なバ
ーナゾーンで発生した還元性気体および残存する燃え残
りの石炭粒子(141発分の抜けたチャー)をアフタエ
ヤによって完全燃焼さゼるには相当の燃焼時間が必要で
あるため、大きなホ・イラ火炉空間を必要とする。従っ
て、上記燃焼法し、1原理的には、極めて自効な低N 
Ox燃焼法であるにもかかわらず、ある程度の限界があ
る。
However, in the combustion of pulverized coal, it is difficult to completely burn the reducing gases generated in the air-deficient burner zone and the remaining unburnt coal particles (141 pieces of char) by the afterair. Since the combustion time is required, a large furnace space is required. Therefore, using the above combustion method, in principle, it is extremely self-effective and low N.
Although it is an Ox combustion method, it has certain limitations.

このことから、ボイラ全体の燃焼を制御する代わりに、
各バーナが各々前記原理に基づいて低N0xfA焼を行
なうよう構成した、いわゆる、デュアルレジスタタイプ
のバーナが開発された。
From this, instead of controlling the combustion of the entire boiler,
A so-called dual register type burner has been developed in which each burner is configured to perform low NOxfA firing based on the above-mentioned principle.

第7図は、このデュアルレジスタタイプのバーナを示す
。図中、微粉炭はその輸送用−次空気とともに、微粉炭
流10となって微粉炭管41から炉内に噴射される。こ
の微粉炭流は火炉内に噴射して低空気比で燃焼し、還元
性中間生成分(気体)を生成し、NOxの一部を気相還
元してN2とする。一方、この火炎105の外周部に対
しては、二次エアレジスタ61を経て、かつ空気ヘーン
71で旋回力を与えられた二次空気20が、またさらに
、その外周に対しては三次エアレジスタ62を経て供給
される三次空気30が噴射される。
FIG. 7 shows this dual register type burner. In the figure, pulverized coal is injected into the furnace from a pulverized coal pipe 41 as a pulverized coal flow 10 together with air for transporting the pulverized coal. This pulverized coal stream is injected into a furnace and combusted at a low air ratio to produce a reducing intermediate (gas) and reduce a portion of the NOx to N2 in the gas phase. On the other hand, the secondary air 20 that has passed through the secondary air register 61 and has been given a swirling force by the air horn 71 is directed to the outer periphery of the flame 105, and the tertiary air register is directed to the outer periphery of the flame 105. Tertiary air 30 supplied via 62 is injected.

これにより、バーナ単独で二段燃焼が行われ、NOxは
400ppm程度(低減率40%)に低減されることが
実証されている。この形式のバーナにおいては、低NO
x化を達成するためには、バーナスロー1−80近傍の
火炉内ではバーナ火炎と、二次、三次の空気が分離され
良好な還元雰囲気が形成されること、およびこの火炎の
下流側においては、逆にこれら各空気と火炎(またはガ
ス)が混合して未燃分を良好に燃焼させることが要求さ
れる。
As a result, two-stage combustion is performed using the burner alone, and it has been demonstrated that NOx is reduced to about 400 ppm (reduction rate of 40%). This type of burner has low NO
In order to achieve the On the contrary, it is required that each of these air and flame (or gas) be mixed to burn the unburned components well.

しかしながら、この種のタイプのバーナでは、通常、二
次空気20と三次空気30は、微粉炭管41、二次空気
管43により燃料流とまたは互いが分離されてはいるも
のの、実際にはバーナスロート出口近傍では微粉炭流、
二次空気噴流および三次空気噴流は容易に混合し、燃焼
初期において高温還元炎を十分に分離維持することが不
可能であり、この種の燃焼装置でこれ以−LのNOx低
減を達成することは極めて困難であることが判明した。
However, in this type of burner, the secondary air 20 and the tertiary air 30 are usually separated from the fuel flow or each other by the pulverized coal pipe 41 and the secondary air pipe 43, but in practice the burner Pulverized coal flow near the throat exit,
The secondary air jet and the tertiary air jet mix easily, making it impossible to maintain sufficient separation of the high-temperature reducing flame in the early stages of combustion, and it is difficult to achieve a NOx reduction of -L with this type of combustion device. proved to be extremely difficult.

以上の点に鑑み、本発明五らは第1(図に示す構造の燃
焼装置を発明L III Iff!I L、たく特願昭
58−172147号)。この装置において、まず微粉
炭管41の火炉に面した開り目9I、その口径を開…d
1に向かって拡大する。1、う構成した夕(向きフレー
トキャップ(以下、フレームキャンプと称する)100
を有し、火炎105が安′)i′に形成するよ゛)6.
ニなっている。次に、微粉炭管41の夕(周部の″次空
気管42および1次空気管43の先端部シ、1、M示の
ごとく、フレームキャップ+00と間しく開口端に向か
って口i¥をtJj、人さυる漏−9[状部101.1
02を形成するようにし、前述した燃ネ1と空気との分
離を効果的に行なうよ・)になゲ(いる。
In view of the above points, the present invention is based on the first aspect of the present invention (Japanese Patent Application No. 58-172147). In this device, first, open the opening 9I of the pulverized coal pipe 41 facing the furnace, and open its diameter...
Expand towards 1. 1. A structured evening (orientation freight cap (hereinafter referred to as frame camp) 100
so that the flame 105 forms at the base i')6).
It's turning. Next, as shown in FIG. tJj, person υru leak-9 [shape 101.1
02 to effectively separate the fuel 1 and air as described above.

第8図の構成の装置において、−・次空気と(’h N
)炭からなる微粉炭流ば微粉炭層41を経て炉内に噴射
され燃焼するが、この場合、微粉炭管先端部には保炎用
のインペ月31設置されておらず、フし・−ムキャソブ
100において形成される小さな渦流部103が形成さ
れ、これに、微粉炭管41がら噴出する微粉炭流の外周
部31、り少量の微ゎ)炭が誘引されるとともに、フレ
ームキャップ外周部からの空気の(J(給も1゛分おこ
なわれている。かくしてごこには小さな安定した小火炎
が保持され、微粉炭管41から火炉内に噴射される微粉
炭流に確実な着火を保障する。従って、火炎105はフ
レームキャップ100近傍から着火し、あたかも、火炎
がバーナに近接したようになる。なお、着火が遅わると
火炎105は、微粉炭管41の噴口から削れた後流で着
火し7、火炎形成が後流に移行する。第8図のものにお
いては、二次空気20、三次空気30の流♀は約1:4
稈度にし、かつ三次空気30の圧力G、1そのエアレジ
スタ62の−L流側で120mmAq以上とするととも
に、強力な旋回力を与えることにより、空気管42およ
び43の先端部の漏斗状部101.102の働きと相埃
って、火炎105は一次、三次空気から一時的に分別さ
れる。
In the apparatus having the configuration shown in FIG.
) The pulverized coal made of charcoal is injected into the furnace through the pulverized coal bed 41 and burned, but in this case, the impeller 31 for flame stabilization is not installed at the tip of the pulverized coal pipe, and the pulverized coal layer 41 is injected into the furnace and burned. A small eddy flow part 103 is formed at 100, and a small amount of fine coal is attracted to this from the outer peripheral part 31 of the pulverized coal flow ejected from the pulverized coal pipe 41, and a small amount of fine coal is drawn from the outer peripheral part of the frame cap. Air (J) is also supplied for 1 minute. In this way, a small and stable flame is maintained in the furnace, ensuring reliable ignition of the pulverized coal flow injected into the furnace from the pulverized coal pipe 41. Therefore, the flame 105 is ignited near the flame cap 100, as if the flame were close to the burner.If the ignition is delayed, the flame 105 is ignited in the wake scraped from the nozzle of the pulverized coal pipe 41. 7, the flame formation shifts to the wake.In the one in Fig. 8, the flow ratio of secondary air 20 and tertiary air 30 is approximately 1:4.
By setting the pressure G of the tertiary air 30 to 120 mmAq or more on the −L flow side of the air register 62 and applying a strong swirling force, the funnel-shaped portions at the tips of the air pipes 42 and 43 are The flame 105 is temporarily separated from the primary and tertiary air due to the action of 101 and 102 and dust.

比較的少量の−1次空気2oを三次空気とは異なる旋回
強度と方向をもって噴出させることにより、図中106
で示されるごとき安定した渦が形成される。この渦10
6およびフレームギヤツブ100によって形成される小
さな渦103により、微粉炭管41から噴射された微粉
炭流は、火炉への投入初期においては外力へ拡11にす
ること力月r1+制され、火炎105はその初期におい
−で強力な高〆l!A還元炎となる。この1lli温還
元炎中のl112、rlN等のラジカル物質および00
等の還元性中間生成物によって、NOxをN2に還元す
る。また、この高温還元炎の下流側におい−(ば二次空
気、三次空気の噴射エネルギーが低下してバーノー軸心
側に流れ込み、未燃分の燃焼が行なわれる。
By blowing out a relatively small amount of -primary air 2o with a swirling strength and direction different from that of tertiary air, 106 in the figure
A stable vortex is formed as shown in . This vortex 10
6 and a small vortex 103 formed by the frame gear 100, the pulverized coal flow injected from the pulverized coal pipe 41 is suppressed by the external force 11 and the flame 105 at the beginning of feeding into the furnace. It has a strong high odor in its early stages! A. It becomes a reduction flame. Radical substances such as l112 and rlN in this 1lli temperature reduction flame and 00
NOx is reduced to N2 by reducing intermediates such as. Further, on the downstream side of this high-temperature reducing flame, the injection energy of secondary air and tertiary air decreases and flows toward the burnout axis, where unburned air is combusted.

(発明が解決しようとする問題点) 第8図の燃焼装置において、フし/−ムキャンプ100
の面上およびその後方渦流部103に誘引された微粉炭
が着火するのは、石炭中に含frされている揮発分がほ
とんどで、残りの固定炭素分は燃焼するまでに到らず、
フレートキャップイ・1近の着火には寄与できない。
(Problems to be Solved by the Invention) In the combustion device shown in FIG.
The pulverized coal attracted to the surface of the pulverized coal and the vortex section 103 behind it ignites because most of the volatile content contained in the coal is ignited, and the remaining fixed carbon content does not reach the point of combustion.
It cannot contribute to the ignition of Freight Cap I.

微粉炭中の揮発分の割合は燃HJに(IA料比−固定炭
素/揮発分)の高い石炭はど少なくなるので、燃料比の
高い石炭ではフレームキャップ100の面−l−および
その後方渦流部での火炎の安定的維持が困ゲVとなる。
Since the ratio of volatile matter in pulverized coal is low in coal with a high fuel HJ (IA material ratio - fixed carbon/volatile matter), coal with a high fuel ratio has a high ratio of volatile matter to the surface -l- of the frame cap 100 and the vortex flow behind it. It becomes difficult to maintain a stable flame in the area.

−・方、ミルで微粉砕された微粉炭を一次空気で微粉炭
管41に1般送するが、ボイラ負荷が減少した(I(負
荷時においては、ミルおよびミルがらバーナへの給炭管
の保安と、バーナにおける逆火防止のため、−次空気量
は負荷の減少にもがかわらず、ある値192下には下げ
られない。従って、低負荷時においては微粉炭管41を
流れる微粉炭と一次空気の混合流の、微粉炭濃度が低下
することになる。
- On the other hand, the pulverized coal that has been pulverized in the mill is sent to the pulverized coal pipe 41 using primary air, but the boiler load has decreased. In order to ensure the safety of The pulverized coal concentration in the mixed flow of coal and primary air will decrease.

このことより、フレームキャップ100の面一1−およ
び渦流部103への微粉炭供給量が不足し、火炎の安定
的維持に支障を来たすことになる。なお、バーす火炎が
バーナ噴口から離れた後流域で着火形成される場合は、
バーナ噴口付近に視野をもつ火炎検知器は、バーナが失
火していると誤判断するごとになる。
As a result, the amount of pulverized coal supplied to the flush portion 1- of the frame cap 100 and the vortex portion 103 becomes insufficient, which poses a problem in stably maintaining the flame. In addition, if the burner flame is ignited in the downstream area after leaving the burner nozzle,
A flame detector that has a field of view near the burner nozzle will incorrectly determine that the burner is misfiring.

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、高燃料
比炭または低負荷時においても、バーナ晴口付前に高温
還元炎を形成し2、かつ火炎i(〆At l#威におい
て充分な空気の供給することかで八る固体燃料の低NO
x燃焼装置を(にイ1(するごとである。
An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art described above, and to form a high-temperature reducing flame before attaching the burner opening even when the fuel ratio is high or the load is low. Low NO of solid fuel depends on supplying sufficient air.
It is necessary to install the x-combustion device.

(問題点を解決するだめの・1段) 本発明は、以上の問題点を解決するためになされたもの
で、第8図に示すようなソL−−、/、−1−ヤノプを
有する燃焼装置において、微粉炭管41を流れる微粉炭
の一部を積極的にフレ−ムキャップ而および渦流部10
3に導くために、フレームキャップ−L流部の燃料管内
の断面積を拡大した構成としたものである。すなわら、
本発明は、固体燃*]と一次空気の211合が1体を噴
射する燃料管噴射11の外側に、ほぼ同心的に二次空気
噴qt l:Jを配し2、さらにその外側に三次空気噴
射[−1をほぼ同心約6こ配した固体燃料燃焼装置にt
几1で、燃料管先端部に先開きのl1字状)I/−ム:
1−ヤ、プを設4J、−次空気噴射口外周而を構成する
゛次空気管先端部を、開口端に向ってniyを拡大する
^tl状とするとともに、前記燃料管先端部のフ1/−
ムキャノブト流部の燃料管内通路断面積を拡大U7た構
成としノコことを特徴とする。
(First Step to Solve the Problems) The present invention has been made to solve the above problems, and has a so-L--, /,-1-yanop as shown in FIG. In the combustion device, a part of the pulverized coal flowing through the pulverized coal pipe 41 is actively removed from the frame cap and the vortex section 10.
3, the cross-sectional area inside the fuel pipe of the frame cap-L flow section is enlarged. In other words,
In the present invention, a secondary air injection qt l:J is disposed almost concentrically on the outside of a fuel pipe injection 11 that injects 211 combinations of solid fuel* and primary air, and a tertiary Air injection [-1] is applied to a solid fuel combustion device with approximately 6 concentric jets.
In 几1, there is a l1-shaped opening at the tip of the fuel pipe) I/-m:
1. The tip of the secondary air pipe constituting the outer periphery of the secondary air injection port is made into a ^tl shape in which the niy is expanded toward the open end, and the flange of the tip of the fuel tube is 1/-
It is characterized by a configuration in which the cross-sectional area of the fuel pipe passage in the fuel pipe flow section is enlarged U7.

(発明の実施例) 1ブ下、本発明の内容に就いて図面を用いて詳細に説明
する。
(Embodiments of the Invention) Below, the contents of the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明に係る粉状固体燃料燃焼装置の全体的側
断面図、第2図は、そのA親図、第3図は、第1図のフ
レームキャップ近傍の詳細断面図である。風箱壁8とボ
イラ壁50によって構成された風箱7内には燃焼装置(
バーす)が1個または複数個設けられている。バーす中
心を通る微粉炭管41の先端には、第8図で述べたよう
に先開きのI、字状フレームキャップ100が設けられ
、二次空気管43の先端には、先端拡大形状のガイドス
リーブ102が設けられている。前者は低N(〕x燃焼
の一つの条件であるとこイ〕の、燃料噴射【1より燃料
に着火させ火炎を安定に維持するために必要な構成であ
り、後者は燃料噴射直後に高温還元炎を形成させ、二次
空気、三次空気と一時的に分離させ、還元燃焼の終了時
点で両者を混合させて完全燃焼を行なわせるために必要
な構成である。二次空気管43の先端にはガイ1−スリ
ーブI02が設+)られ、一次お61、び三次空気のl
At出方向が燃焼装置軸心に対して夕I向きとなる。l
 2+規制される。第2図は、第1図のA親図を示すも
のであり、油ノズル3が軸芯上に設けられ、順次燃料噴
射口6、フレームキャンプ100、二次空気噴射口12
、ガイドスリーブ102、三次空気噴射1113および
バーす1114がすられる。フレームキャップ100の
内周lul+はいくつかの凹凸が設け、微粉炭流4の乱
れを増加させ、火炎の安定化を図っている。
FIG. 1 is an overall side sectional view of a powdered solid fuel combustion apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a main view thereof, and FIG. 3 is a detailed sectional view of the vicinity of the frame cap of FIG. 1. A combustion device (
One or more bars are provided. At the tip of the pulverized coal pipe 41 passing through the center of the bar, an I-shaped frame cap 100 with an open tip is provided, as described in FIG. A guide sleeve 102 is provided. The former is a configuration necessary to ignite the fuel and maintain a stable flame through fuel injection [1] with low N (this is one of the conditions for x combustion), and the latter is a configuration that requires high-temperature reduction immediately after fuel injection. This configuration is necessary to form a flame, temporarily separate it from secondary air and tertiary air, and mix the two at the end of reductive combustion to achieve complete combustion. The guy 1-sleeve I02 is installed, and the primary air 61 and tertiary air l
The direction of At output is in the direction of I with respect to the axis of the combustion device. l
2+ regulated. FIG. 2 shows the main view A of FIG. 1, in which the oil nozzle 3 is provided on the axis, and the fuel injection port 6, flame camp 100, and secondary air injection port 12 are sequentially installed.
, guide sleeve 102, tertiary air jet 1113 and bar 1114 are passed. The inner circumference lul+ of the frame cap 100 is provided with several irregularities to increase turbulence in the pulverized coal flow 4 and stabilize the flame.

第8図の従来装置と異なる点は、フ1/−ムキャンプ1
00上流側に燃料供給管41の断面積拡大部19を設O
たことである。なお、燃料(1(給管41の芯心部には
油ノズル3を設けられている。この油ノズル3は燃料着
火用のもので、他の部分に設けてもよい。
The difference from the conventional device shown in FIG.
00 An enlarged cross-sectional area portion 19 of the fuel supply pipe 41 is installed on the upstream side.
That's what happened. Note that an oil nozzle 3 is provided at the core of the fuel (1) supply pipe 41. This oil nozzle 3 is for igniting the fuel, and may be provided in other parts.

このような構成において、起動時、低負荷時または微粉
炭ミル停止り時などにおいては、油1/All+が油燃
料管2を通り、油ノズル3より噴霧され燃焼が行なわれ
る。一方、燃焼用空気は送風機で昇用され、空気加熱器
で300℃程度に加熱されダク1−により、風箱7へ供
給される。風箱7に供給された燃焼用空気の一部は、二
次エアレジスタ61を通り、微粉炭管41と二次空気管
43で構成される環状の空気通路を通り、二次空気噴射
口12より火炉内へ供給される。風箱7内の残りの燃焼
空気は、三次エアレジスタ62を通り三次空気噴射口1
3より火炉に供給される。
In such a configuration, at startup, at low load, or when the pulverized coal mill is stopped, oil 1/All+ passes through the oil fuel pipe 2, is sprayed from the oil nozzle 3, and is combusted. On the other hand, combustion air is raised by a blower, heated to about 300° C. by an air heater, and then supplied to the wind box 7 through the duct 1-. A part of the combustion air supplied to the wind box 7 passes through a secondary air register 61, an annular air passage composed of a pulverized coal pipe 41 and a secondary air pipe 43, and then reaches a secondary air injection port 12. is supplied into the furnace. The remaining combustion air in the wind box 7 passes through the tertiary air register 62 and enters the tertiary air injection port 1.
3 is supplied to the furnace.

石炭は給炭計量機により計量したのち、石炭ミルへ供給
され、ここで乾燥と粉砕が行なわれる(図示せず)。ミ
ル内で粉砕され微粉炭となった燃料は一次空気により搬
送され微粉炭流4となり、ヘンチュリ5で絞られたあと
微粉炭管41内を流れ、燃料噴射口6から炉内に噴射さ
れる。その際微粉炭流22は第3図に示すように微粉炭
管テーパ部18および微粉炭管41内19を通ることに
より減速流21を生じ、フレームキャンプ100の保炎
面120上へ巻込み渦24を生じる。一方、微粉炭管4
1の外側は二次空気20が流れ、図示のような二次空気
渦25が発/l l、、両渦が保炎面120)、で混合
り燃焼する。このようにフし・−ムキャソブ100の[
−流部の徹わ)産性41の内面に減速流を生しさせるご
とに41、って、フレ J・キャンプ100後流渦部の
領域が拡がり、火炎の安定化を計られる。
After the coal is weighed by a coal feeding weighing machine, it is fed to a coal mill where it is dried and pulverized (not shown). Fuel pulverized into pulverized coal in the mill is conveyed by primary air and becomes a pulverized coal flow 4, which is squeezed by a henturi 5, flows through a pulverized coal pipe 41, and is injected into the furnace from a fuel injection port 6. At this time, the pulverized coal flow 22 passes through the pulverized coal pipe taper part 18 and the inside 19 of the pulverized coal pipe 41 to generate a decelerated flow 21 as shown in FIG. 24. On the other hand, pulverized coal pipe 4
A secondary air 20 flows outside the cylinder 1, and a secondary air vortex 25 is generated as shown in the figure, and both vortices mix and burn at the flame holding surface 120). In this way, Fushi-Mukyasob 100 [
- Every time a deceleration flow is generated on the inner surface of the flow section, the area of the wake vortex section expands and the flame is stabilized.

第4図は、本発明における他の実施例を示すものであり
、微粉炭管の内部に管壁からある距離を隔てて分流板1
5を設置、か一つ、この分流板の火炉側先端は外向きの
曲り部15aを設けるご点により、微粉炭管41と分流
板15の間の通1?音に流入した微粉炭を確実にフレー
ムキャップ+00の保炎面120に供給するよ’> L
、たものである。拡大部19により減速され、分流板1
5によりガ、イドされた微粉炭流は、減速流24と(−
2でフレームキャップ1001−の保炎面に11(給さ
れる。この装置は、特に揮発分が少なく、燃料比の高い
(燃料比−燃料中の固定炭素分/燃*]中の揮発分)微
粉炭に対して有効である。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, in which a flow divider plate 1 is installed inside a pulverized coal pipe at a certain distance from the pipe wall.
5 is installed, or by providing an outward bent portion 15a at the end of this flow divider plate on the furnace side, a passage 1 between the pulverized coal pipe 41 and flow divider plate 15 is formed. The pulverized coal that has flowed into the sound will be reliably supplied to the flame-holding surface 120 of the flame cap +00'> L
, is something. The speed is reduced by the enlarged portion 19, and the flow dividing plate 1
The pulverized coal flow guided by 5 is decelerated flow 24 and (-
2 to the flame-holding surface of the frame cap 1001-. Effective against pulverized coal.

第5図は、本発明のさらに他の実施例を示すもので、第
3図で示した微粉炭管先端部19が省略さ41、敞杓炭
テ バ部18のみが微粉炭管先端部に備λられ、その先
端にフレームキャンプ100を設(Jたものである。こ
の場合も減速流21aが発)P (、,1v炎面120
上での火炎安定化が増進される。
FIG. 5 shows still another embodiment of the present invention, in which the pulverized coal pipe tip 19 shown in FIG. A flame camp 100 is installed at the tip of the flame camp 100 (J. In this case, a decelerated flow 21a is also generated) P (, , 1v flame surface 120
flame stabilization at the top is enhanced.

第6図し」、本発明のさらに他の実施例を示すもので、
微粉炭管41の拡大部19と分流板15との間の1tT
f路に、旅回羽根26を設け、ここを通る微粉炭流に旅
回をかけたのら、減速流24としてフレームキャップI
−に微粉炭を供給するようにしたものである。この装置
では、前述の燃料管の拡大による減速の効果に加えて、
旅回を付加することによシ)、火炎の安定化をさらに促
進することができる。
FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention,
1tT between the enlarged part 19 of the pulverized coal pipe 41 and the flow divider plate 15
A travel vane 26 is provided on the f path, and the pulverized coal flow passing through it is given a travel time, and then the frame cap I is used as a decelerated flow 24.
- It is designed to supply pulverized coal to. With this device, in addition to the deceleration effect due to the expansion of the fuel pipe mentioned above,
By adding a number of trips), flame stabilization can be further promoted.

以1−1燃料と17で微粉炭を使用する場合について説
明したが、本発明はこれに固定されるものではなく、石
油コークスなどの固体燃料をミルで微粉砕し7て使う場
合にも適用できることはいうまでもない。
Although the case in which pulverized coal is used in 1-1 fuel and 17 has been described above, the present invention is not limited to this, and can also be applied to the case where solid fuel such as petroleum coke is pulverized in a mill and used. It goes without saying that it can be done.

(発明の効果) 本発明による第一の効果は、微粉燃料火炎の安定性が充
分となり、結果的に未燃分を低減少1〜、高効率燃焼を
実現できることである。本発明の第二の効果i、t: 
、燃料管噴射口直1多での着火が確f呆され、高温還元
炎が実現できるので、ここで燃料中のFue7! Nが
N2に還元されるので、(III; N OX燃焼が実
現できることである。本発明の第3の効果は、起動時お
よび低負(WJ時においての着火f’1がよいので、高
価な曲す〃*]による補助燃硯時間を短縮することがで
き、経済的メリソ1がきわめて人となることである。
(Effects of the Invention) The first effect of the present invention is that the stability of the pulverized fuel flame becomes sufficient, and as a result, it is possible to achieve high efficiency combustion with a low reduction of unburned matter of 1 to 1. Second effects i, t of the present invention:
, ignition directly at the fuel pipe injection port is ensured, and a high-temperature reducing flame can be achieved, so Fue7! Since N is reduced to N2, (III) NO OX combustion can be realized. The third effect of the present invention is that the ignition f'1 at startup and low negative (WJ) is good, so the expensive It is possible to shorten the auxiliary combustion time due to bending (*), making Meriso 1 extremely economical.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の・実施例を示す燃焼装置の全体的側
断面図、第2図は、第1図のA親図、第3図は第1図の
13部の詳細図、第4図〜第6図は、本発明の他の実施
例を示すフレ ムキ中ノブ近(分の詳細断面図、第7r
Mおよび第8図は、それぞ才1従来の固体燃ネl燃焼装
置のIli面図である。 6・・・微わ〕炎管噴射口、7・・・風箱、j2・・・
−欠字気噴射口.13・・・三次空気噴射口、I4・・
・バーナコーン、18・・・微粉炭管テーバ部、19・
・・微粉炭管先端部、41・・・微粉炭管、43・・・
二次空気管、100・・・フL−−−ムキャンプ、10
2・・・二次空気管先端拡大部。 代理人 弁理士 川 北 武 長 B 第1図    第2図 6:燃料(微粉炭)管漬躬口 19:微粉炭管拡大部7
:風鳴         4]°値粉炭管12:二次空
気潰射口    43:二次空気管13:三次空気真数
口    100 ニア L/−ムキャップ14:バー
ナコーン     102:二欠字気管先瑞拡大部18
:微粉炭管テーパ部 第3図   築4図 第5図   第6図
FIG. 1 is an overall side sectional view of a combustion device showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a main view of A in FIG. 1, and FIG. 3 is a detailed view of part 13 in FIG. Figures 4 to 6 are detailed cross-sectional views of the middle knob of the frame, showing other embodiments of the present invention.
8 are plane views of a conventional solid fuel combustion device, respectively. 6... slightly flame tube injection port, 7... wind box, j2...
- Missing air jet. 13...Tertiary air injection port, I4...
・Burner cone, 18...Pulverized coal pipe taper part, 19・
...Pulverized coal pipe tip, 41...Pulverized coal pipe, 43...
Secondary air pipe, 100...Flame camp, 10
2...Secondary air pipe tip enlarged part. Agent Patent Attorney Takeshi Kawakita Cho B Figure 1 Figure 2 6: Fuel (pulverized coal) pipe dipping port 19: Pulverized coal pipe enlarged part 7
: Wind noise 4] ° value Powdered coal pipe 12: Secondary air injection port 43: Secondary air pipe 13: Tertiary air number port 100 Near L/-mucap 14: Burner cone 102: Double-shaped tracheal tip expansion part 18
: Pulverized coal pipe taper part Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)固体燃料と一次空気の混合流体を噴射する燃料管
噴射口の外側に、ほぼ同心的に二次空気噴射口を配し、
さらにその外側に三次空気噴射口をほぼ同心的に配した
固体燃料燃焼装置において、燃料管先端部に先開きのL
字状フレームキャップを設け、二次空気噴射口外周面を
構成する二次空気管先端部を、開口端に向って口径を拡
大する漏斗状とするとともに、前記燃料管先端部のフレ
ームキャップ上流部の燃料管内通路断面積を拡大した構
成としたことを特徴とする固体燃料の低NO_x燃焼装
置。
(1) A secondary air injection port is arranged approximately concentrically on the outside of the fuel pipe injection port that injects a mixed fluid of solid fuel and primary air,
Furthermore, in a solid fuel combustion device in which a tertiary air injection port is arranged almost concentrically on the outside, an L is opened at the tip of the fuel pipe.
A letter-shaped frame cap is provided, and the tip of the secondary air pipe constituting the outer circumferential surface of the secondary air injection port is shaped like a funnel whose diameter increases toward the opening end. 1. A low NO_x combustion device for solid fuel, characterized in that the cross-sectional area of the passage in the fuel pipe is enlarged.
JP22136685A 1985-10-04 1985-10-04 Combustion device with low nox of solid fuel Pending JPS6280409A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013029270A (en) * 2011-07-29 2013-02-07 Babcock Hitachi Kk Solid fuel burner
KR20200090243A (en) 2017-12-26 2020-07-28 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 Solid fuel burners and flame retarders for solid fuel burners

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US11519600B2 (en) 2017-12-26 2022-12-06 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Solid fuel burner and flame stabilizer for solid fuel burner

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