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JP2010139182A - Turning combustion boiler - Google Patents

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JP2010139182A
JP2010139182A JP2008316879A JP2008316879A JP2010139182A JP 2010139182 A JP2010139182 A JP 2010139182A JP 2008316879 A JP2008316879 A JP 2008316879A JP 2008316879 A JP2008316879 A JP 2008316879A JP 2010139182 A JP2010139182 A JP 2010139182A
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JP
Japan
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fuel
burner
air
pulverized coal
combustion boiler
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Pending
Application number
JP2008316879A
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Japanese (ja)
Inventor
Keigo Matsumoto
啓吾 松本
Kotaro Fujimura
皓太郎 藤村
Kazuhiro Domoto
和宏 堂本
Takuichiro Daimaru
卓一郎 大丸
Ryuhei Takashima
竜平 高島
Toshimitsu Ichinose
利光 一ノ瀬
Akiyasu Okamoto
章泰 岡元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a turning combustion boiler capable of reducing a NOx generation amount by suppressing a high temperature oxygen remaining region formed on the outer periphery of flame. <P>SOLUTION: In the turning combustion boiler, in a burner in a turning combustion method, the burner 20 charging pulverized coal and air into a furnace is arranged at each corner at each stage, and one or a plurality of turning flames are formed at each stage. The burner 20 includes a pulverized coal burner 21 charging pulverized coal and air and a secondary air charging port 30 for charging secondary air and arranged around the pulverized coal burner 21. The pulverized coal burner 21 includes a kick mechanism 40 for blowing in part of charged pulverized coal toward the high temperature oxygen remaining region H at the external periphery of the flame F. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、たとえば微粉炭等の粉体燃料を焚くボイラに適用される旋回燃焼ボイラに関する。   The present invention relates to a swirl combustion boiler applied to a boiler that burns pulverized fuel such as pulverized coal.

従来、微粉炭焚きボイラとしては、旋回燃焼ボイラ及び対向燃焼ボイラが知られている。
このうち、微粉炭焚きの旋回燃焼ボイラにおいては、燃料の微粉炭とともに石炭バーナから投入される1次空気の上下に2次空気投入用の2次空気投入ポートを設置し、石炭バーナ周囲の2次空気について流量調整を行っている。なお、2次空気投入用の2次空気投入ポートは、オイルバーナを兼ねる場合もある。
Conventionally, swirl combustion boilers and counter combustion boilers are known as pulverized coal fired boilers.
Of these, in the pulverized coal-fired swirl combustion boiler, secondary air input ports for secondary air input are installed above and below the primary air input from the coal burner together with the pulverized coal of fuel. The flow rate is adjusted for the secondary air. The secondary air input port for inputting secondary air may also serve as an oil burner.

上述した1次空気は、燃料の微粉炭を搬送するために必要な空気量であり、石炭を粉砕して微粉炭とするローラミル装置において空気量が規定される。
上述した2次空気は、旋回燃焼ボイラ内において火炎全体を形成するために必要となる空気量を吹き込むものである。従って、旋回燃焼ボイラの2次空気量は、概ね微粉炭の燃焼に必要な全空気量から1次空気量を差し引いたものとなる。
The primary air described above is an amount of air necessary for conveying pulverized coal as fuel, and the amount of air is defined in a roller mill device that pulverizes coal into pulverized coal.
The secondary air mentioned above blows in the air quantity required in order to form the whole flame in a swirl combustion boiler. Therefore, the secondary air amount of the swirl combustion boiler is approximately the total air amount necessary for the combustion of the pulverized coal minus the primary air amount.

一方、対向燃焼ボイラのバーナにおいては、1次空気(微粉炭供給)の外側に2次空気及び3次空気を導入して空気導入量の微調整を行うことが提案されている。(たとえば、特許文献1参照)
特開2006−189188号公報
On the other hand, in the burner of the opposed combustion boiler, it has been proposed to finely adjust the air introduction amount by introducing secondary air and tertiary air outside the primary air (pulverized coal supply). (For example, see Patent Document 1)
JP 2006-189188 A

上述した従来の微粉炭焚きボイラにおいては、旋回燃焼ボイラ及び対向燃焼ボイラに係わらず、1次空気とともに微粉炭を投入する石炭バーナの外周及び上下に2次空気投入ポートを設置し、これらの2次空気投入ポートから投入する2次空気量を調整することによって、石炭バーナ周囲の2次空気に関する流量調整を行っている。
ところで、火炉内に形成される火炎の外周には高温でかつ酸素が残存する領域(以下、「高温酸素残存領域」と呼ぶ)が形成され、特に2次空気が集中する領域では、高温酸素残存領域が強くなってNOx発生量を増加させる要因となっている。
In the conventional pulverized coal-fired boiler described above, secondary air input ports are installed on the outer periphery and upper and lower sides of a coal burner that inputs pulverized coal together with primary air, regardless of the swirl combustion boiler and the counter combustion boiler. The flow rate of the secondary air around the coal burner is adjusted by adjusting the amount of secondary air supplied from the secondary air input port.
Meanwhile, a region where oxygen remains at a high temperature (hereinafter referred to as “high temperature oxygen remaining region”) is formed on the outer periphery of the flame formed in the furnace, and particularly in a region where secondary air is concentrated, high temperature oxygen remains. The region becomes stronger and becomes a factor of increasing the amount of NOx generation.

しかしながら、従来の旋回燃焼ボイラ及び対向燃焼ボイラにおいては、2次空気投入ポートから投入される2次空気量のみを調整しているので、高温酸素残存領域の形成を抑制して低NOx化を達成するには限界があった。
このような背景から、従来の旋回燃焼ボイラにおいては、火炎の外周に形成される高温酸素残存領域を抑制し、NOx発生量を低減することが望まれる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、火炎の外周に形成される高温酸素残存領域を抑制(弱く)することにより、NOx発生量の低減を可能にした旋回燃焼ボイラを提供することにある。
However, in the conventional swirl combustion boiler and the counter combustion boiler, only the amount of secondary air input from the secondary air input port is adjusted, so the formation of a high temperature oxygen remaining region is suppressed and low NOx is achieved. There was a limit to it.
From such a background, in the conventional swirl combustion boiler, it is desired to suppress the high temperature oxygen remaining region formed on the outer periphery of the flame and reduce the amount of NOx generated.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to reduce the amount of NOx generated by suppressing (weakening) the high temperature oxygen remaining region formed on the outer periphery of the flame. An object of the present invention is to provide a swirl combustion boiler.

本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係る旋回燃焼ボイラは、粉体燃料及び空気を炉内へ投入するバーナが各段の各コーナ部に配置される旋回燃焼方式のバーナ部とされ、各段にそれぞれ1または複数の旋回火炎が形成される旋回燃焼ボイラにおいて、前記バーナが、粉体燃料及び空気を投入する燃料バーナと、該燃料バーナの周囲に配置された2次空気投入用の2次空気投入ポートとを備え、前記燃料バーナが、投入する前記粉体燃料の一部を火炎外周の高温かつ酸素残存領域に向けて吹き込むための燃料分散投入手段を備えていることを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
In the swirl combustion boiler according to the present invention, the burner for charging pulverized fuel and air into the furnace is a burner portion of a swirl combustion system in which each corner portion is disposed. In the swirl combustion boiler in which a flame is formed, the burner includes a fuel burner for charging pulverized fuel and air, and a secondary air charging port for secondary air charging arranged around the fuel burner, The fuel burner is characterized by comprising fuel dispersion charging means for blowing a part of the pulverized fuel to be injected toward a high temperature and oxygen remaining region on the outer periphery of the flame.

このような旋回燃焼ボイラによれば、前記バーナが、粉体燃料及び空気を投入する燃料バーナと、該燃料バーナの周囲に配置された2次空気投入用の2次空気投入ポートとを備え、前記燃料バーナが、投入する前記粉体燃料の一部を火炎外周の高温かつ酸素残存領域に向けて吹き込むための燃料分散投入手段を備えているので、高温かつ酸素残存領域の酸素濃度を下げるとともに、粉体燃料の還元・化学冷却効果によって、保炎力を保ったままNOx発生量の低減が可能になる。   According to such a swirl combustion boiler, the burner includes a fuel burner that inputs pulverized fuel and air, and a secondary air input port for secondary air input that is disposed around the fuel burner, Since the fuel burner is provided with fuel dispersion charging means for blowing part of the pulverized fuel to be injected toward the high temperature and oxygen remaining area around the flame periphery, the oxygen concentration in the high temperature and oxygen remaining area is reduced. The reduction and chemical cooling effects of the pulverized fuel make it possible to reduce the amount of NOx generated while maintaining the flame holding power.

本発明の旋回燃焼ボイラにおいて、前記燃料分散投入手段は、前記燃料バーナの出口先端部に設けられて前記粉体燃料の一部をはねつけて分散させるキック機構であることが好ましく、これにより、燃料バーナから火炉内へ投入される粉体燃料の流れは、キック機構に衝突することにより分散されるので、粉体燃料の一部を火炎外周の高温かつ酸素残存領域に向けて投入することができるとともに、後流に乱れを生じることから、保炎効果も期待できる。   In the swirl combustion boiler according to the present invention, the fuel dispersion charging means is preferably a kick mechanism that is provided at an outlet tip of the fuel burner and repels and disperses a part of the pulverized fuel. The flow of pulverized fuel introduced from the fuel burner into the furnace is dispersed by colliding with the kick mechanism, so that a part of the pulverized fuel is introduced toward the high temperature and oxygen remaining area around the flame. As well as being able to produce turbulence in the wake, a flame holding effect can also be expected.

本発明の旋回燃焼ボイラにおいて、前記燃料分散投入手段は、前記燃料バーナに隣接して設けられ、前記粉体燃料の一部を投入する独立した燃料投入ポートであることが好ましく、これにより、1次空気の操作条件の影響を受けることなく、狙った場所に微粉炭を供給することができる。   In the swirl combustion boiler according to the present invention, it is preferable that the fuel dispersion input means is an independent fuel input port provided adjacent to the fuel burner to input a part of the pulverized fuel. The pulverized coal can be supplied to the target location without being affected by the operating conditions of the secondary air.

上記の発明において、前記燃料分散投入手段は、前記2次空気投入ポートの内側または外側に設置されて粉体燃料の一部を投入する補助燃料ポートであることが好ましい。この場合、補助燃料ポートが2次空気投入ポートの内側にあれば、高温かつ酸素残存領域に効果的に粉体燃料を供給することが可能であり、補助燃料ポートが2次空気投入ポートの外側にあれば、2次空気の流速による影響を受けることなく粉体燃料を供給することができる。   In the above invention, it is preferable that the fuel dispersion input means is an auxiliary fuel port that is installed inside or outside the secondary air input port and inputs a part of the pulverized fuel. In this case, if the auxiliary fuel port is inside the secondary air input port, it is possible to effectively supply the pulverized fuel to the high temperature and oxygen remaining region, and the auxiliary fuel port is located outside the secondary air input port. In this case, the pulverized fuel can be supplied without being affected by the flow rate of the secondary air.

本発明の旋回燃焼ボイラにおいては、前記バーナ部の上部に追加空気投入部を備え、前記バーナ部から前記追加空気等入部までの領域を還元雰囲気とする空気の多段投入を行うことが好ましく、これにより、火炎外周に形成される高温かつ酸素残存濃度領域の抑制による窒素酸化物低減と、還元雰囲気にして燃焼排ガス中の窒素酸化物を低減することとの相乗効果により、窒素酸化物の発生量をより一層低減することができる。   In the swirl combustion boiler according to the present invention, it is preferable that an additional air charging unit is provided at an upper portion of the burner unit, and that the air from the burner unit to the additional air charging unit is used as a reducing atmosphere. The amount of nitrogen oxides generated by the synergistic effect of reducing nitrogen oxides by suppressing the high temperature and residual oxygen concentration region formed around the flame and reducing the nitrogen oxides in the combustion exhaust gas in a reducing atmosphere Can be further reduced.

上述した本発明によれば、燃料バーナから投入する微粉炭等の粉体燃料について、火炎外部の高温かつ酸素残存領域に向けて一部を分散投入するので、燃料側の調整により火炎の外周に形成される高温かつ酸素残存領域を抑制して低NOx化を可能にした旋回燃焼ボイラを提供することができる。   According to the present invention described above, a part of the pulverized fuel such as pulverized coal supplied from the fuel burner is dispersedly supplied toward the high temperature and oxygen remaining region outside the flame. It is possible to provide a swirl combustion boiler capable of reducing NOx by suppressing the formed high temperature and oxygen remaining region.

以下、本発明に係る旋回燃焼ボイラの一実施形態を図面に基づいて説明する。
図5に示す旋回燃焼ボイラ10は、火炉11内へ空気を多段で投入することにより、バーナ部12から追加空気投入部(以下、「AA部」と呼ぶ)14までの領域を還元雰囲気にして燃焼排ガスの低NOx化を図っている。還元雰囲気となるバーナ部12からAA部14までの距離については、すなわち、還元燃焼ゾーンの距離(高さ)については、長くなるほど燃焼ガスの滞留時間が長くなってNOx発生量は小さくなる。なお、図中の符号20は微粉炭等の粉体燃料及び空気を投入するバーナ、15は追加空気を投入する追加空気投入ノズルであり、以下の説明では、旋回燃焼ボイラ10が、粉体燃料として微粉炭を使用する微粉炭焚きとする。
Hereinafter, an embodiment of a swirl combustion boiler according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The swirl combustion boiler 10 shown in FIG. 5 has a reducing atmosphere in a region from the burner unit 12 to the additional air input unit (hereinafter referred to as “AA unit”) 14 by inputting air into the furnace 11 in multiple stages. It aims to reduce NOx in combustion exhaust gas. As for the distance from the burner section 12 to the AA section 14 serving as the reducing atmosphere, that is, the distance (height) of the reducing combustion zone, the longer the residence time of the combustion gas becomes, the smaller the NOx generation amount becomes. In the figure, reference numeral 20 is a burner for charging powdered fuel such as pulverized coal and air, and 15 is an additional air charging nozzle for charging additional air. In the following description, the swirl combustion boiler 10 is a pulverized fuel. Use pulverized coal as pulverized coal.

このように、上述した旋回燃焼ボイラ10は、微粉炭(粉体燃料)及び空気を火炉11内へ投入するバーナ20が各段の各コーナ部に配置される旋回燃焼方式のバーナ部12とされ、各段にそれぞれ1または複数の旋回火炎が形成される旋回燃焼方式を採用している。そして、バーナ部12の各バーナ20は、たとえば図1に示すように、微粉炭及び空気を投入する微粉炭バーナ21と、該微粉炭バーナ21の周囲となる上下に各々配置されて2次空気を投入する2次空気投入ポート30とを備えている。   In this way, the above-described swirl combustion boiler 10 is a swirl combustion type burner unit 12 in which the burners 20 for introducing pulverized coal (powder fuel) and air into the furnace 11 are arranged at each corner of each stage. The swirl combustion method is used in which one or more swirl flames are formed in each stage. And each burner 20 of the burner part 12 is each arrange | positioned at the upper and lower sides used as the circumference | surroundings of this pulverized coal burner 21, and the secondary air, for example, as shown in FIG. And a secondary air inlet port 30.

微粉炭バーナ21は、1次空気により搬送された微粉炭を投入する矩形状のコール1次ポート22と、コール1次ポート22の周囲を取り囲むように設けられて2次空気の一部を投入するコール2次ポート23とを備えている。
微粉炭バーナ21の上下には、2次空気投入用として各々独立した2次空気投入ポート30が設けられている。そして、微粉炭バーナ21には、燃料として投入する微粉炭の一部を火炎Fの外周に形成される高温でかつ酸素が残存する領域(高温酸素残存領域)Hに向けて吹き込むための燃料分散投入手段として、コール1次ポート22の出口先端部(ポート開口部)に設けられ、微粉炭の一部をはねつけて分散させるキック機構40を備えている。
The pulverized coal burner 21 is provided so as to surround the rectangular primary coal port 22 for introducing the pulverized coal conveyed by the primary air and the primary coal port 22, and a part of the secondary air is introduced. The call secondary port 23 is provided.
An independent secondary air input port 30 is provided above and below the pulverized coal burner 21 for supplying secondary air. Then, fuel dispersion for blowing a part of the pulverized coal supplied as fuel into the pulverized coal burner 21 toward the high temperature oxygen remaining region (high temperature oxygen remaining region) H formed on the outer periphery of the flame F. As an input means, a kick mechanism 40 provided at the outlet front end portion (port opening portion) of the primary coal port 22 to disperse a part of the pulverized coal is provided.

図示のキック機構40は、コール1次ポート22の出口先端部を横断して出口開口を3分割する上下一対の棒状部材41,42により構成され、いずれも略三角形の断面形状を有している。すなわち、キック機構40を構成する上下一対の棒状部材41,42は、微粉炭バーナ21のコール1次ポート22において、中央部及び上下両端部に微粉炭及び1次空気が通り抜ける開口を形成するように、上下方向に所定の間隔を設けて平行に配置されている。
また、キック機構40の棒状部材41,42は、三角断面形状の傾斜面を利用することにより、コール1次ポート22に形成された上下両端部の開口を通り抜ける微粉炭の流れが上下方向に導かれて、火炎Fの外周部に形成される高温酸素残存領域Hへ向けて吹き込むように取り付けられている。すなわち、棒状部材41,42の傾斜面は、棒状部材41,42に衝突した微粉炭の流れを上下方向に広げる方向の速度成分を与えるので、微粉炭の一部は、図中に矢印fで示すように、上下方向へ分散して広がるとともに、火炎Fの外周に形成されている高温酸素残存領域Hへ向けて投入される。
The illustrated kick mechanism 40 includes a pair of upper and lower rod-like members 41 and 42 that divide the outlet opening into three parts across the outlet tip of the primary call port 22, and each has a substantially triangular cross-sectional shape. . That is, the pair of upper and lower bar-shaped members 41 and 42 constituting the kick mechanism 40 forms openings through which the pulverized coal and primary air pass at the center portion and the upper and lower end portions of the coal primary port 22 of the pulverized coal burner 21. In addition, they are arranged in parallel with a predetermined interval in the vertical direction.
Further, the rod-like members 41 and 42 of the kick mechanism 40 use the inclined surface having a triangular cross-sectional shape, so that the flow of pulverized coal passing through the openings at both upper and lower ends formed in the primary call port 22 is guided in the vertical direction. It is attached so that it blows toward the high temperature oxygen residual region H formed in the outer peripheral part of the flame F. That is, the inclined surfaces of the rod-shaped members 41 and 42 give a velocity component in a direction in which the flow of the pulverized coal colliding with the rod-shaped members 41 and 42 is expanded in the vertical direction, so that part of the pulverized coal is indicated by an arrow f in the figure. As shown in the figure, it spreads in the vertical direction and is introduced toward the high temperature oxygen residual region H formed on the outer periphery of the flame F.

このようにして、微粉炭バーナ21から投入される微粉炭の一部を火炎Fの外周に形成される高温酸素残存領域Hに向けて吹き込むことにより、火炎Fの外側では、微粉炭濃度が増して保炎性の向上に貢献する。すなわち、微粉炭バーナ21から投入される微粉炭の一部を火炎Fの外周に形成される高温酸素残存領域Hに向けて吹き込むことにより、高温酸素残存領域Hの酸素濃度を下げるとともに、粉体燃料の還元・化学冷却効果によって、保炎力を保ったままNOx発生量の低減が可能になる。換言すれば、微粉炭バーナ21から火炉11内へ投入される微粉炭の流れは、キック機構40に衝突することにより分散されるので、微粉炭の一部を火炎Fの外周に形成される高温酸素残存領域Hに向けて投入することができる。また、キック機構40を設けることにより、キック機構40の後流側に生じる流れの乱れにより、保炎効果も期待することができる。   In this way, by blowing a part of the pulverized coal supplied from the pulverized coal burner 21 toward the high temperature oxygen remaining region H formed on the outer periphery of the flame F, the pulverized coal concentration increases outside the flame F. Contributes to improved flame holding. That is, by blowing a part of the pulverized coal supplied from the pulverized coal burner 21 toward the high temperature oxygen residual region H formed on the outer periphery of the flame F, the oxygen concentration in the high temperature oxygen residual region H is reduced and the powder Due to the reduction and chemical cooling effect of the fuel, the amount of NOx generated can be reduced while maintaining the flame holding power. In other words, the flow of the pulverized coal introduced into the furnace 11 from the pulverized coal burner 21 is dispersed by colliding with the kick mechanism 40, so that a part of the pulverized coal is formed at the outer periphery of the flame F. It can be injected toward the oxygen remaining region H. Further, by providing the kick mechanism 40, a flame holding effect can be expected due to the turbulence of the flow generated on the downstream side of the kick mechanism 40.

また、燃料分散投入手段については、上述したキック機構40に代えて、たとえば図2に示すような第1変形例を採用してもよい。
この第1変形例では、バーナ20Aの燃料分散手段として、微粉炭バーナ21に隣接する燃料投入ポート50を設けてもよい。この燃料投入ポート50は、微粉炭バーナ21の上下に独立して設けられている。従って、微粉炭及び1次空気の一部は、燃料投入ポート50の根元付近から分岐した専用の流路を通り、火炎Fの外周に形成される高温酸素残存領域Hへ向けて投入される。このような燃料投入ポート50は、微粉炭バーナ21から投入される1次空気側の操作条件から影響を受けることなく、狙った場所に向けて微粉炭を供給することができる。なお、微粉炭の一部を高温酸素残存領域Hに向けて吹き込むことによる作用・効果は、上述した実施形態と同様である。
As the fuel dispersion input means, a first modification example as shown in FIG. 2 may be employed instead of the kick mechanism 40 described above.
In this first modification, a fuel input port 50 adjacent to the pulverized coal burner 21 may be provided as the fuel dispersion means of the burner 20A. This fuel input port 50 is provided independently above and below the pulverized coal burner 21. Accordingly, part of the pulverized coal and primary air is input toward the high-temperature oxygen remaining region H formed on the outer periphery of the flame F through a dedicated flow path branched from the vicinity of the base of the fuel input port 50. Such a fuel input port 50 can supply pulverized coal toward a target location without being affected by the operating conditions on the primary air side input from the pulverized coal burner 21. In addition, the effect | action and effect by blowing a part of pulverized coal toward the high temperature oxygen residual area | region H are the same as that of embodiment mentioned above.

図3に示す第2変形例及び図4に示す第3変形例では、燃料分散投入手段として補助燃料投入ポート60,70が設けられている。
図3に示す補助燃料投入ポート60は、微粉炭の一部を高温酸素残存領域Hに向けて投入するように、2次空気投入ポート30Aの内側に設置されている。図示の構成例では、補助燃料投入ポート60の先端部に分配器61を設けてあり、2次空気側から投入する微粉炭量の割合を調整できるようになっている。このようにしても、高温酸素残存領域Hに向けて微粉炭を効果的に投入することができるので、NOxの発生を抑制することができる。
In the second modification shown in FIG. 3 and the third modification shown in FIG. 4, auxiliary fuel input ports 60 and 70 are provided as fuel dispersion input means.
The auxiliary fuel input port 60 shown in FIG. 3 is installed inside the secondary air input port 30A so as to input a part of the pulverized coal toward the high temperature oxygen residual region H. In the illustrated configuration example, a distributor 61 is provided at the tip of the auxiliary fuel input port 60 so that the ratio of the amount of pulverized coal input from the secondary air side can be adjusted. Even if it does in this way, since pulverized coal can be thrown in effectively toward the high temperature oxygen residual area | region H, generation | occurrence | production of NOx can be suppressed.

また、図4に示す補助燃料投入ノズル70は、微粉炭の一部を高温酸素残存領域Hに向けて投入するように、2次空気投入ポート30Aの外側に設置されている。図示の構成例では、補助燃料投入ノズル70の先端部が外向きに折曲されており、微粉炭は高温酸素残存領域Hに向けて投入される。このようにすれば、バーナ間距離は広がるものの、2次空気の流速による影響を受けることはなく、従って、高温酸素残存領域Hに向けて微粉炭を正確に投入できるようになり、高温酸素残存領域Hに向けて微粉炭を効果的に投入してNOxの発生を抑制できる。   Further, the auxiliary fuel injection nozzle 70 shown in FIG. 4 is installed outside the secondary air input port 30A so as to input a part of the pulverized coal toward the high temperature oxygen remaining region H. In the illustrated configuration example, the tip of the auxiliary fuel injection nozzle 70 is bent outward, and the pulverized coal is injected toward the high temperature oxygen residual region H. In this way, although the distance between the burners is widened, it is not affected by the flow rate of the secondary air. Therefore, it becomes possible to accurately input pulverized coal toward the high-temperature oxygen remaining region H, and the high-temperature oxygen remaining Generation of NOx can be suppressed by effectively introducing pulverized coal toward the region H.

また、上述した旋回燃焼ボイラ10において、2次空気投入ポート30から投入される2次空気量は、バーナ部12からAA14までの領域を還元雰囲気とする空気の多段投入との間で分配されることが望ましい。すなわち、複数に分割された2次空気投入ポート30から投入する2次空気量については、AA部14から空気を多段投入する二段燃焼との併用により、2次空気投入ポート30から投入される2次空気量を低減できる。従って、火炎Fの外周に形成される高温酸素残存濃度領域Hの抑制による低NOx化と、還元雰囲気にして燃焼排ガスの低NOx化を図ることとの相乗効果により、NOxの発生量をより一層低減することができる。   Further, in the above-described swirl combustion boiler 10, the amount of secondary air input from the secondary air input port 30 is distributed between the multistage input of air having a reducing atmosphere in the region from the burner unit 12 to AA14. It is desirable. That is, the secondary air amount input from the divided secondary air input port 30 is input from the secondary air input port 30 by the combined use with the two-stage combustion in which air is input in multiple stages from the AA section 14. The amount of secondary air can be reduced. Therefore, the amount of NOx generated is further reduced by the synergistic effect of reducing NOx by suppressing the high-temperature oxygen residual concentration region H formed on the outer periphery of the flame F and reducing NOx in the combustion exhaust gas in a reducing atmosphere. Can be reduced.

このように、上述した本発明の旋回燃焼ボイラ10によれば、微粉炭バーナ21から投入する微粉炭について、火炎Fの外部に形成される高温酸素残存領域Hに向けて一部を分散投入するので、すなわち、空気側ではなく燃料側を調整することにより、火炎Fの外周に形成される高温酸素残存領域Hを抑制して低NOx化が可能になる。従って、本発明による燃料側の調整と、従来の空気側調整とを適宜組み合わせることにより、高温酸素残存領域Hの抑制による低NOx化の適用範囲を拡大することができる。
また、上述した実施形態では、バーナ部12からAA14までの領域を還元雰囲気とする空気の多段投入の旋回燃焼ボイラ10として説明したが、本発明はこれに限定されることはない。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、たとえば粉体燃料が微粉炭に限定されないなど、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
As described above, according to the above-described swirl combustion boiler 10 of the present invention, a part of the pulverized coal supplied from the pulverized coal burner 21 is dispersedly supplied toward the high-temperature oxygen residual region H formed outside the flame F. Therefore, in other words, by adjusting the fuel side instead of the air side, the high-temperature oxygen residual region H formed on the outer periphery of the flame F can be suppressed and the NOx can be reduced. Therefore, by appropriately combining the fuel-side adjustment according to the present invention and the conventional air-side adjustment, it is possible to expand the applicable range of NOx reduction by suppressing the high-temperature oxygen residual region H.
Further, in the above-described embodiment, the swirl combustion boiler 10 in which the region from the burner portion 12 to the AA 14 is used as a reducing atmosphere in the reducing atmosphere is described, but the present invention is not limited to this.
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, For example, pulverized fuel is not limited to pulverized coal, For example, it can change suitably in the range which does not deviate from the summary.

本発明に係る旋回燃焼ボイラの一実施形態を示す図で、(a)はバーナの構成例を示す縦断面図、(b)は(a)のバーナを火炉内から見た正面図である。It is a figure which shows one Embodiment of the turning combustion boiler which concerns on this invention, (a) is a longitudinal cross-sectional view which shows the structural example of a burner, (b) is the front view which looked at the burner of (a) from the inside of a furnace. 図1に示した旋回燃焼ボイラの第1変形例として独立した燃料投入ポートを備えたバーナの構成例を示す図で、(a)はバーナの構成例を示す縦断面図、(b)は(a)のバーナを火炉内から見た正面図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a burner having an independent fuel input port as a first modification of the swirl combustion boiler shown in FIG. 1, (a) is a longitudinal sectional view showing a configuration example of the burner, and (b) is ( It is the front view which looked at the burner of a) from the inside of a furnace. 図1に示した旋回燃焼ボイラの第2変形例として、バーナの構成例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structural example of a burner as the 2nd modification of the turning combustion boiler shown in FIG. 図1に示した旋回燃焼ボイラの第3変形例として、バーナの構成例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structural example of a burner as a 3rd modification of the turning combustion boiler shown in FIG. 追加空気投入部を備えて空気を多段投入する旋回燃焼ボイラの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the swirl | burning combustion boiler which is equipped with an additional air injection | throwing-in part, and introduce | transduces air in multistage.

符号の説明Explanation of symbols

10 旋回燃焼ボイラ
11 火炉
12 バーナ部
14 追加空気投入部(AA部)
20,20A バーナ
21 微粉炭バーナ
22 コール1次ポート
23 コール2次ポート
30,30A、30B 2次空気投入ポート
40 キック構造
50 燃料投入ポート
60,70 補助燃料投入ポート
F 火炎
H 高温酸素残存領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Swirling combustion boiler 11 Furnace 12 Burner part 14 Additional air injection part (AA part)
20, 20A Burner 21 Pulverized coal burner 22 Cole primary port 23 Cole secondary port 30, 30A, 30B Secondary air input port 40 Kick structure 50 Fuel input port 60, 70 Auxiliary fuel input port F Flame H High temperature oxygen remaining area

Claims (5)

粉体燃料及び空気を炉内へ投入するバーナが各段の各コーナ部あるいは各壁面部に配置される旋回燃焼方式のバーナ部とされ、各段にそれぞれ1または複数の旋回火炎が形成される旋回燃焼ボイラにおいて、
前記バーナが、粉体燃料及び空気を投入する燃料バーナと、該燃料バーナの周囲に配置された2次空気投入用の2次空気投入ポートとを備え、
前記燃料バーナが、投入する前記粉体燃料の一部を火炎外周の高温かつ酸素残存領域に向けて吹き込むための燃料分散投入手段を備えていることを特徴とする旋回燃焼ボイラ。
A burner for charging pulverized fuel and air into the furnace is a burner portion of a swirl combustion system arranged at each corner portion or wall surface portion of each stage, and one or a plurality of swirl flames are formed at each stage. In a swirl combustion boiler,
The burner comprises a fuel burner for charging pulverized fuel and air, and a secondary air input port for secondary air input arranged around the fuel burner,
A swirl combustion boiler, characterized in that the fuel burner is provided with fuel dispersion charging means for blowing part of the powdered fuel to be injected toward a high temperature and oxygen remaining region on the outer periphery of the flame.
前記燃料分散投入手段が、前記燃料バーナの出口先端部に設けられて前記粉体燃料の一部をはねつけて分散させるキック機構であることを特徴とする請求項1に記載の旋回燃焼ボイラ。   2. The swirl combustion boiler according to claim 1, wherein the fuel dispersion charging means is a kick mechanism that is provided at an outlet front end portion of the fuel burner and repels and disperses a part of the pulverized fuel. . 前記燃料分散投入手段が、前記燃料バーナに隣接して設けられ、前記粉体燃料の一部を投入する独立した燃料投入ポートであることを特徴とする請求項1に記載の旋回燃焼ボイラ。   The swirl combustion boiler according to claim 1, wherein the fuel dispersion charging means is an independent fuel charging port that is provided adjacent to the fuel burner and into which a part of the pulverized fuel is charged. 前記燃料分散投入手段が、前記2次空気投入ポートの内側または外側に設置されて粉体燃料の一部を投入する補助燃料ポートであることを特徴とする請求項1に記載の旋回燃焼ボイラ。   The swirl combustion boiler according to claim 1, wherein the fuel dispersion input means is an auxiliary fuel port that is installed inside or outside the secondary air input port and inputs a part of the pulverized fuel. 前記バーナ部の上部に追加空気投入部を備え、前記バーナ部から前記追加空気等入部までの領域を還元雰囲気とする空気の多段投入が行われることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の旋回燃焼ボイラ。
5. The multistage charging of air is performed, wherein an additional air charging unit is provided at an upper portion of the burner unit, and air is supplied in a reducing atmosphere in a region from the burner unit to the additional air charging unit. A swirl combustion boiler according to claim 1.
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