特許 7516199 バーナの補修方法、バーナ、ボイラ及び発電プラント

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-05

(45)【発行日】2024-07-16

(54)【発明の名称】バーナの補修方法、バーナ、ボイラ及び発電プラント

(51)【国際特許分類】

   F23D 1/00 20060101AFI20240708BHJP

【ＦＩ】

F23D1/00 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020171128

(22)【出願日】2020-10-09

(65)【公開番号】P2022062921

(43)【公開日】2022-04-21

【審査請求日】2023-09-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100140914

【弁理士】

【氏名又は名称】三苫 貴織

(74)【代理人】

【識別番号】100136168

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 美紀

(74)【代理人】

【識別番号】100172524

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】松尾 啓介

(72)【発明者】

【氏名】天野 五輪麿

(72)【発明者】

【氏名】下之門 智史

(72)【発明者】

【氏名】三村 匠

【審査官】古川 峻弘

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６３－２９５８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１７５４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２８５０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１６５４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００４４０４０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－０２０４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１０７１８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２３Ｄ １／００－９９／００

Ｆ２３Ｃ １／００－９９／００

Ｆ２３Ｌ １／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料を含む混合ガスが流通する筒状のバーナ本体を備えているバーナの補修方法であって、
前記バーナ本体の壁部に生じた損傷箇所を含んだ所定部分を前記バーナ本体の前記壁部から取り除く取除工程と、
前記所定部分によって前記壁部に形成された欠損部分に対応した形状の補修材を前記壁部の内周面に沿った形状の板材に設ける製作工程と、
前記補修材が前記欠損部分に位置した状態で前記板材を前記壁部の内周面に接続する接続工程と、
を具備しているバーナの補修方法。

【請求項2】

前記接続工程の後、前記バーナ本体と前記板材との境界、及び／又は、前記バーナ本体と前記補修材との境界に充填材を設ける工程を具備している請求項１に記載のバーナの補修方法。

【請求項3】

前記バーナ本体は、混合ガスの流通方向の下流側に位置する開口端側の前記壁部が４面からなる角筒状であり、
前記板材は、前記壁部の内周面の少なくとも３面に接するように形成されている請求項１又は２に記載のバーナの補修方法。

【請求項4】

バーナは、前記バーナ本体から流出した混合ガスと燃焼用空気とを炉内に導くバーナノズルを備え、
前記バーナノズルは、前記バーナ本体の前記開口端側の外周面を包囲する筒状とされ、
前記バーナ本体と前記バーナノズルとは、対向する位置において２つのピン部材を支点にして回動可能に連結され、
前記板材は、前記ピン部材によって前記壁部の内周面に接続されている請求項３に記載のバーナの補修方法。

【請求項5】

一の前記ピン部材が設けられた前記壁部が前記ピン部材の挿入方向において前記バーナノズルと最接近したときに、他の前記ピン部材が挿入された前記壁部の内周面から突出する前記ピン部材の突出量が前記板材の板厚以上となるように前記ピン部材の寸法が設定されている請求項４に記載のバーナの補修方法。

【請求項6】

壁部で囲われた筒状とされ、前記壁部の所定部分が取り除かれたバーナ本体と、
前記壁部の内周面に沿うように該壁部の内周面に接続された板材と、
前記所定部分によって前記壁部に形成された欠損部分に対応した形状とされ、前記欠損部分に位置した状態で前記板材に設けられた補修材と、
を備えているバーナ。

【請求項7】

請求項６に記載のバーナを備えているボイラ。

【請求項8】

請求項７に記載のボイラと、
前記ボイラによって生成された蒸気を用いて発電する発電部と、
を備えている発電プラント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、バーナの補修方法、バーナ、ボイラ及び発電プラントに関する。

【背景技術】

【0002】

発電プラントに使用される大型のボイラは、中空形状をなして鉛直方向に設置される火炉を有し、この火炉壁に複数のバーナが火炉の周方向に沿って配設されている。また、ボイラは、火炉の鉛直方向上方に煙道が連結されており、この煙道に蒸気を生成するための熱交換器が配置されている。そして、バーナが火炉内に燃料と空気（酸化性ガス）との混合気を噴射することで火炎が形成され、燃焼ガスが生成されて煙道に流れる。燃焼ガスが流れる領域に熱交換器が設置され、熱交換器を構成する伝熱管内を流れる水や蒸気を加熱して過熱蒸気が生成される。

【0003】

例えば特許文献１に開示されているように、石炭焚ボイラで使用されるバーナには、バーナ本体とバーナノズルとを有し、バーナノズルがバーナ本体に対して角度調整可能に連結されたものがある。このようなバーナにおいては、バーナ本体の内側には燃料（例えば微粉炭）と一次空気とからなる可燃混合気が流通して、バーナ本体の外側には高温の二次空気が流通しているものがある。この場合において、バーナ本体の先端部（バーナノズルとの連結部近傍のバーナ本体）に損傷が発生すると、バーナ本体の内側と外側との圧力差やバーナノズルの角度によっては、可燃混合気が損傷箇所からバーナ本体の外側に漏出する可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００１－１６５４１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述の通り、バーナ本体の外側には高温の二次空気が流通しているので、可燃混合気がバーナ本体の外側に漏出した場合、その可燃混合気がバーナ本体の外側で高温酸化反応する可能性がある。このため、可燃混合気の漏出を回避するために損傷箇所を補修する必要がある。

【0006】

バーナノズルの角度調整機能がないバーナ、或いは損傷箇所を補修した後にバーナノズルの角度調整機能を使用しない場合、バーナ本体の外側からボルト等の締結具によって補修部品をバーナ本体に取り付けることで損傷箇所の補修が可能である。なぜなら、バーナノズルの位置や角度が一定なので、バーナ本体の外形状が補修部品によって変化してもバーナノズルに干渉しないからである。

【0007】

一方で、バーナノズルの角度調整機能を使用する場合、軽微な損傷であれば、バーナ本体の内側からセラミックパテ等の充填材で補修できる。また、例えば、損傷部位が大きいなど、充填材では対応できない損傷が生じたときは、溶接によりバーナ本体に補修部品を取り付ける方法がある。
しかしながら、バーナ本体の材質によっては、バーナ本体に対して溶接施工ができない場合があり、このような場合は、バーナ本体の交換等の大掛かりな補修作業が発生し、費用や納期の点で問題がある。

【0008】

本開示はこのような事情に鑑みてなされたものであって、バーナ本体に損傷箇所が生じた場合であっても、迅速に、かつ、簡便な方法で損傷箇所を補修することができるバーナの補修方法、バーナ、ボイラ及び発電プラントを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本開示のバーナの補修方法、バーナ、ボイラ及び発電プラントは以下の手段を採用する。
すなわち、本開示の一態様に係るバーナの補修方法は、燃料を含む混合ガスが流通する筒状のバーナ本体を備えているバーナの補修方法であって、前記バーナ本体の壁部に生じた損傷箇所を含んだ所定部分を前記バーナ本体の前記壁部から取り除く取除工程と、前記所定部分によって前記壁部に形成された欠損部分に対応した形状の補修材を前記壁部の内周面に沿った形状の板材に設ける製作工程と、前記補修材が前記欠損部分に位置した状態で前記板材を前記壁部の内周面に接続する接続工程と、を具備している。

【0010】

また、本開示の一態様に係るバーナは、壁部で囲われた筒状とされ、前記壁部の所定部分が取り除かれたバーナ本体と、前記壁部の内周面に沿うように該壁部の内周面に接続された板材と、前記所定部分によって前記壁部に形成された欠損部分に対応した形状とされ、前記欠損部分に位置した状態で前記板材に取り付けられた補修材と、を備えている。

【0011】

また、本開示の一態様に係るボイラは、上記のバーナを備えている。

【0012】

また、本開示の一態様に係る発電プラントは、上記のボイラと、前記ボイラによって生成された蒸気を用いて発電する発電部と、を備えている。

【発明の効果】

【0013】

本開示によれば、バーナ本体に損傷箇所が生じた場合であっても、迅速に、かつ、簡便な方法で損傷箇所を補修することができるバーナの補修方法、バーナ、ボイラ及び発電プラントを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施形態に係る石炭焚きボイラの概略構成図である。

【図2】第１実施形態に係るバーナの開口端近傍の部分拡大図（縦断面図）である。

【図3】図２に示す切断線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける横断面図である。

【図4】第１実施形態に係るバーナを開口端側から見た正面図である。

【図5】第１実施形態において損傷箇所が生じたバーナ本体の部分斜視図である。

【図6】第１実施形態において所定部分が決定されたバーナ本体の部分斜視図である。

【図7】第１実施形態において欠損部分が形成されたバーナ本体の部分斜視図である。

【図8】第１実施形態に係る補修材の斜視図である。

【図9】第１実施形態に係る板材の斜視図である。

【図10】第１実施形態において補修材及び板材が配置されたバーナ本体の部分斜視図である。

【図11】第１実施形態において補修材及び板材の斜視図である。

【図12】第１実施形態において補修材が接続された板材が配置されたバーナ本体の部分斜視図である。

【図13】第１実施形態において接続板材が接続された板材が配置されたバーナ本体の部分斜視図である。

【図14】第１実施形態において補修材と壁部との隙間が充填材で埋められたバーナ本体の部分斜視図である。

【図15】第１実施形態において板材と壁部との段差が充填材で埋められたバーナ本体の縦断面図である。

【図16】図３において板材が接続された場合のバーナの縦断面図である。

【図17】第１実施形態に係るバーナノズルが片寄りした際の図１６に示すＸ部の部分拡大図である。

【図18】第１実施形態に係るバーナノズルが片寄りした際の図１６に示すＹ部の部分拡大図である。

【図19】第２実施形態において損傷箇所が生じたバーナ本体の部分斜視図である。

【図20】第２実施形態において板材が配置されたバーナ本体の部分斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

［ボイラについて］
まず、ボイラの構成について説明する。
図１は、本実施形態のボイラを表す概略構成図である。
ボイラ１０は、例えば、石炭（炭素含有固体燃料）を粉砕した微粉炭を微粉燃料として用い、この微粉燃料をバーナにより燃焼させ、この燃焼により発生した熱を給水や蒸気と熱交換して過熱蒸気を生成することが可能な石炭焚き（微粉炭焚き）ボイラである。

【0016】

ボイラ１０は、発電部を備えた発電プラントに設けられている。発電部は、例えば、蒸気タービンと、蒸気タービンによって回転駆動される発電機と、を備えている。ボイラ１０で生成された蒸気は、発電プラントが備えている蒸気タービンに供給されて蒸気タービンを回転させる。そして、蒸気タービンが発電機を回転駆動することで発電が行われる。

【0017】

図１に示すように、ボイラ１０は、火炉１１と燃焼装置１２と燃焼ガス通路１３を有している。火炉１１は、四角筒の中空形状をなして鉛直方向に沿って設置されている。火炉１１を構成する火炉壁１０１は、複数の伝熱管とこれらを接続するフィンとで構成され、微粉燃料の燃焼により発生した熱を伝熱管の内部を流通する水や蒸気と熱交換して、火炉壁１０１の温度上昇を抑制している。

【0018】

燃焼装置１２は、火炉１１を構成する火炉壁１０１の下部側に設けられている。本実施形態では、燃焼装置１２は、火炉壁１０１に装着された複数のバーナ（例えば２１，２２，２３，２４，２５）を有している。バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、火炉１１の周方向に沿って均等間隔で配設されたものが１セットとして、鉛直方向に沿って複数段（例えば、図１では５段）配置されている。ただし、火炉１１の形状や一つの段におけるバーナの数、段数、配置等はこの実施形態に限定されるものではない。

【0019】

バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を介して複数の粉砕機（ミル）３１，３２，３３，３４，３５に連結されている。この粉砕機３１，３２，３３，３４，３５は、例えば、粉砕機のハウジング内に粉砕テーブル（図示省略）が駆動回転可能に支持され、この粉砕テーブルの上方に複数の粉砕ローラ（図示省略）が粉砕テーブルの回転に連動回転可能に支持されて構成されている。石炭が、複数の粉砕ローラと粉砕テーブルとの間に投入されると、粉砕され、搬送用ガス（一次空気、酸化性ガス）により粉砕機のハウジング内の分級機（図示省略）に搬送されて、所定の粒径範囲内に分級された微粉燃料を、微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０からバーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給することができる。

【0020】

また、火炉１１は、バーナ２１，２２，２３，２４，２５の装着位置に風箱３６が設けられており、この風箱３６に空気ダクト（風道）３７の一端部が連結されている。空気ダクト３７は、他端部に押込通風機（ＦＤＦ：Forced Draft Fan）３８が設けられている。

【0021】

燃焼ガス通路１３は、図１に示すように、火炉１１の鉛直方向上部に連結されている。燃焼ガス通路１３は、燃焼ガスの熱を回収するための熱交換器として、過熱器１０２，１０３，１０４、再熱器１０５，１０６、節炭器１０７が設けられており、火炉１１で発生した燃焼ガスと各熱交換器の内部を流通する給水や蒸気との間で熱交換が行われる。

【0022】

燃焼ガス通路１３は、図１に示すように、その下流側に熱交換を行った燃焼ガスが排出される煙道１４が連結されている。煙道１４は、空気ダクト３７との間にエアヒータ（空気予熱器）４２が設けられ、空気ダクト３７を流れる空気と、煙道１４を流れる燃焼ガスとの間で熱交換を行い、バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給する燃焼用空気を昇温することができる。

【0023】

また、煙道１４は、エアヒータ４２より上流側の位置に脱硝装置４３が設けられている。脱硝装置４３は、アンモニア、尿素水等の窒素酸化物を還元する作用を有する還元剤を煙道１４内に供給し、還元剤が供給された燃焼ガス中の窒素酸化物と還元剤との反応を、脱硝装置４３内に設置された脱硝触媒の触媒作用により促進させることで、燃焼ガス中の窒素酸化物を除去、低減するものである。煙道１４に連結されるガスダクト４１は、エアヒータ４２より下流側の位置に、電気集塵機等の集塵装置４４、誘引通風機（ＩＤＦ：Induced Draft Fan）４５、脱硫装置４６等が設けられ、下流端部に煙突５０が設けられている。

【0024】

一方、複数の粉砕機３１，３２，３３，３４，３５が駆動すると、生成された微粉燃料が搬送用ガス（一次空気、酸化性ガス）と共に微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を通してバーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。また、煙道１４から排出された排ガスとエアヒータ４２で熱交換することで、加熱された燃焼用空気（二次空気、酸化性ガス）が、空気ダクト３７から風箱３６を介してバーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉燃料と搬送用ガスとが混合した微粉燃料混合気（混合ガス）を火炉１１に吹き込むと共に燃焼用空気を火炉１１に吹き込み、このときに微粉燃料混合気が着火することで火炎を形成することができる。火炉１１内の下部で火炎が生じ、高温の燃焼ガスがこの火炉１１内を上昇し、燃焼ガス通路１３に排出される。なお、酸化性ガスとして、本実施形態では空気を用いる。空気よりも酸素割合が多いものや逆に少ないものであってもよく、燃料流量との適正化を図ることで使用可能になる。

【0025】

その後、燃焼ガスは、図１に示すように、燃焼ガス通路１３に配置される第２過熱器１０３、第３過熱器１０４、第１過熱器１０２、（以下、単に「過熱器」と記載する場合もある）、第２再熱器１０６、第１再熱器１０５（以下、単に「再熱器」と記載する場合もある）、節炭器１０７で熱交換した後、脱硝装置４３により窒素酸化物が還元除去され、集塵装置４４で粒子状物質が除去され、脱硫装置４６にて硫黄酸化物が除去された後、煙突５０から大気中に排出される。なお、各熱交換器は燃焼ガス流れに対して、必ずしも前記記載順に配置されなくともよい。

【0026】

［バーナの構造について］
次に、バーナ２１，２２，２３，２４，２５の構造について説明する。なお、以下で説明する構造については、バーナ２１，２２，２３，２４，２５で共通している。このため、以下の説明では、バーナ２１，２２，２３，２４，２５のうちバーナ２１を例に説明する。

【0027】

図２及び図３に示すように、バーナ２１は、バーナ本体２１０と、バーナ本体２１０の開口端側に設けられたバーナノズル２２０と、を備えている。なお、図２及び図３で示すバーナ２１の左側が火炉１１の内部（炉内）となる。

【0028】

図２から図４に示すように、バーナ本体２１０は、本体壁部２１１によって閉じられた筒状に構成されている。特に、バーナ本体２１０の先端に相当する開口端側は、４つの本体壁部２１１Ａ，２１１Ｂ，２１１Ｃ，２１１Ｄから構成された角筒状とされている。バーナ本体２１０は、例えば、鋳鉄（ＦＣ２００等）を材料とする。
以下の説明では、本体壁部の位置を区別して示す場合は、符号２１１Ａ，２１１Ｂ，２１１Ｃ，２１１Ｄを用いて説明する。また、総括的に本体壁部を示す場合は、単に符号２１１を用いて説明する。

【0029】

本体壁部２１１の内側は、本体側一次流路ＭＰ１とされている。この本体側一次流路ＭＰ１には、供給された混合ガスがバーナノズル２２０側（火炉１１側）に向かって流れている。

【0030】

本体壁部２１１の外側は、本体側二次流路ＭＰ２とされている。この本体側二次流路ＭＰ２は風箱３６の内部に位置しており、空気ダクト３７から供給された燃焼用空気がバーナノズル２２０側（火炉１１側）に向かって流れている。

【0031】

バーナノズル２２０は、ノズル外壁２２１によって閉じられた筒状部の内部にノズル内壁２２２によって閉じられた角筒状部が収容された二重の筒状に構成されている。
バーナノズル２２０は、バーナ本体２１０の開口端側（火炉１１側）に設けられるとともに、バーナ本体２１０の開口端側の外周面を包囲している。

【0032】

図３に示すように、バーナノズル２２０のノズル外壁２２１及びノズル内壁２２２とバーナ本体２１０の本体壁部２１１（詳細には、本体壁部２１１Ｂ，２１１Ｄ）とが重なる位置において、バーナノズル２２０の対向する壁面（図３で示す上下の壁面）の外側からピン部材２３０が挿入されている。バーナノズル２２０は、挿入されたピン部材２３０によってバーナ本体２１０に連結されるとともに、ピン部材２３０を回動支点としてバーナ本体２１０に対して回動可能に構成されている。

【0033】

図２から図４に示すように、ノズル内壁２２２の内側は、ノズル側一次流路ＮＰ１とされている。このノズル側一次流路ＮＰ１には、バーナ本体２１０の本体側一次流路ＭＰ１から供給された混合ガスが火炉１１側に向かって流れている。

【0034】

ノズル外壁２２１とノズル内壁２２２との間は、ノズル側二次流路ＮＰ２とされている。このノズル側二次流路ＮＰ２には、バーナ本体２１０の本体側二次流路ＭＰ２から供給された燃焼用空気が火炉１１側に向かって流れている。

【0035】

［バーナの補修方法について］
以上のように構成されたバーナ２１を使用した場合、図５に示すように、バーナ本体２１０の開口端側に位置する本体壁部２１１（例えば本体壁部２１１Ａ）の内壁に損傷箇所２２３が生じる場合がある。損傷箇所２２３は、例えば、摩耗による減肉、クラック、焼損等によって発生する。

【0036】

上記のような損傷箇所２２３が生じたバーナ２１を引き続き使用したい場合、損傷箇所２２３を補修しなければならない。以下では、本体壁部２１１に生じた損傷箇所２２３を補修する方法について説明する。なお、補修開始時、バーナノズル２２０はバーナ本体２１０から取り外されているものとする。

【0037】

［第１実施形態］
以下、本開示の第１実施形態について説明する。
図６に示すように、本体壁部２１１Ａにおいて、バーナ２１の使用によって生じた損傷箇所２２３が含まれるような所定部分２２４の範囲を決定する。所定部分２２４を決定したら、図７に示すように、所定部分２２４を本体壁部２１１Ａから切断して取り除く（取除工程）。これによって、本体壁部２１１Ａには欠損部分２２５が形成される。

【0038】

次に、図８に示すように、欠損部分２２５の形状に対応した別部材（補修材２４０）を用意する。補修材２４０は、欠損部分２２５の形状と略同一とされる。補修材２４０は、バーナ本体２１０の使用条件を考慮して、例えば、ステンレス鋼を材料とする。
また、図９に示すように、本体壁部２１１の内周面に沿った形状の板材２５０（板材２５０Ａ）を用意する。図９の場合、板材２５０Ａの形状は、本体壁部２１１Ａの内周面に沿った平板状とされている。仮に本体壁部２１１Ａの内周面が湾曲している場合、板材２５０Ａも湾曲した形状とする。板材２５０は、バーナ本体２１０の使用条件を考慮して、例えば、ステンレス鋼を材料とする。

【0039】

次に、図１０に示すように、板材２５０Ａを本体壁部２１１Ａにあてがうとともに補修材２４０を欠損部分２２５に配置して、板材２５０Ａに対する補修材２４０の位置を決定する。このとき、板材２５０Ａに補修材２４０の位置をマーキングしてもよい。

【0040】

板材２５０Ａに対して補修材２４０を位置決めしたら、図１１に示すように、板材２５０Ａに補修材２４０を取り付ける。これによって、板材２５０Ａと補修材２４０とが一体となる。取付けは、例えば、溶接によって行われる。
また、板材２５０Ａに対して欠損部分２２５の形状に対応した別部材である補修材２４０を取り付けるのではなく、板材２５０Ａに相当する部分と補修材２４０に相当する部分とを有した部材を一体に形成してもよい。例えば、板材２５０Ａの板厚と補修材２４０の板厚との合計よりも厚い板材を切削して、本体壁部２１１の内周面に沿った形状の板部分（本体壁部２１１の内周面に沿った板材２５０Ａに相当する部分）と欠損部分に配置する部分（補修材２４０に相当する部分）とを一体に形成して本体壁部２１１Ａ及び欠損部分２２５にあてがって配置してもよい。これは、例えば、バーナ本体２１０の損傷箇所２２３が正確に計測でき、かつ、バーナノズル２２０のサイズに対して欠損部分２２５が大きい場合に適用することができる。
上記のいずれかの工程（製作工程）によって、板材２５０Ａと補修材２４０とを有した部材が用意される。

【0041】

次に、図１２に示すように、補修材２４０が接続された板材２５０Ａを本体壁部２１１Ａにあてがう。このとき、板材２５０Ａに接続された補修材２４０は、本体壁部２１１Ａに形成された欠損部分２２５に位置している。
また、板材２５０Ａとは別に、本体壁部２１１Ｂ，２１１Ｃ，２１１Ｄの内周面に沿った形状の板材２５０Ｂ，２５０Ｃ，２５０Ｄを用意しておき、これらの板材２５０Ｂ，２５０Ｃ，２５０Ｄも、板材２５０Ａと同様、本体壁部２１１Ｂ，２１１Ｃ，２１１Ｄの各々にあてがう。これによって、バーナ本体２１０の開口端側に位置する本体壁部２１１の内周面の大部分が、板材２５０によって覆われることになる。
以下の説明では、板材の位置を区別して示す場合は、符号２５０Ａ，２５０Ｂ，２５０Ｃ，２５０Ｄを用いて説明する。また、総括的に板材を示す場合は、単に符号２５０を用いて説明する。

【0042】

次に、図１３に示すように、各板材２５０間に形成された隙間（本体壁部２１１の四隅にある隙間）の形状に対応した他の板材（接続板材２５２）を用意しておき、各板材２５０と溶接することで、４枚の板材２５０Ａ，２５０Ｂ，２５０Ｃ，２５０Ｄが一体化した角筒状の板材２５０が構成される。これによって、一体化した角筒状の板材２５０が角筒状の本体壁部２１１の内周面に嵌め込まれ、板材２５０の全方位の変位が本体壁部２１１の内周面によって規制される。
なお、接続板材２５２の形状は、バーナノズル２２０の形状にあわせて現物合わせによって決定されてもよい。

【0043】

上記の説明では枚の板材２５０Ａ，２５０Ｂ，２５０Ｃ，２５０Ｄを用いて角筒状の板材２５０を構成したが、例えば上面に位置する板材２５０Ｃを省略して３面からなる凵状（Ｕ字状）の板材２５０を構成してもよい。このような板材２５０であっても角筒状の本体壁部２１１の内周面に嵌め込むことができるので、板材２５０を本体壁部２１１の内周面に対して安定的に接続することができる。

【0044】

次に、図１４に示すように、本体壁部２１１Ａと補修材２４０との間に形成された隙間をセラミックパテ等の充填材２６０で埋める。また、図１５に示すように、板材２５０Ａの上流側（バーナ本体２１０の開口端とは反対側）の端部と本体壁部２１１Ａの内周面との間に形成された段差をセラミックパテ等の充填材２６０で埋める。このように、充填材２６０によって隙間や段差等の形状変化部分を滑らかにすることで、混合ガスや燃焼用空気の流れに対する抵抗を低減できる。

【0045】

次に、図１６に示すように、バーナノズル２２０をバーナ本体２１０の開口端側の所定位置に配置するとともに、ピン部材２３０をバーナノズル２２０の外側から挿入する。
一体化した板材２５０のうち側面に対応する板材２５０Ｂ，２５０Ｃのそれぞれには１つの孔が形成されており、バーナノズル２２０の連結と同時にピン部材２３０を板材２５０Ｂ，２５０Ｃの各孔に挿入することで、板材２５０を本体壁部２１１に接続する（接続工程）。

【0046】

このとき、バーナ本体２１０とバーナノズル２２０との間には、バーナノズル２２０が滑らかに回動できるように隙間が設けられている。しかし、隙間を設けた分だけ、バーナノズル２２０は、ピン部材２３０の挿入方向に移動してしまうことがある。このため、例えば、図１７に示すように、バーナノズル２２０が片寄りしてバーナ本体２１０に最も接近した場合（バーナノズル２２０が本体壁部２１１Ｂと接触した場合）、図１８に示すように、反対側に位置した部分では、バーナノズル２２０がバーナ本体２１０の本体壁部２１１Ｄから最も離間する。
ピン部材２３０は、このようにバーナノズル２２０が片寄りした状態でも、本体壁部２１１Ｄの内周面からの突出量ｐが板材２５０Ｄの板厚ｔ以上となるような長さ寸法のピン部材２３０を使用する。言い換えると、ピン部材２３０は、バーナノズル２２０が片寄りした場合でも、板材２５０Ｄの内周面と面一あるいは内周面から突出するような長さとなるようなものを使用する。このため、バーナノズル２２０がバーナ本体２１０に対して片寄りしても板材２５０がピン部材２３０から外れないように構成されている。

【0047】

本実施形態によれば以下の効果を奏する。
本実施形態に係るバーナ２１の補修方法は、バーナ本体２１０の本体壁部２１１Ａに生じた損傷箇所２２３を含んだ所定部分２２４をバーナ本体２１０の本体壁部２１１Ａから取り除く取除工程と、所定部分２２４によって本体壁部２１１Ａに形成された欠損部分２２５に対応した形状の補修材２４０を本体壁部２１１Ａの内周面に沿った形状の板材２５０Ａに設ける製作工程と、補修材２４０が欠損部分２２５に位置した状態で板材２５０Ａを本体壁部２１１Ａの内周面に接続する接続工程と、を具備しているので、バーナ本体２１０の本体壁部２１１Ａに損傷箇所２２３が生じた場合であっても、損傷箇所２２３の全体を所定部分２２４としてバーナ本体から取り除くとともに、所定部分２２４を取り除くことで形成された本体壁部２１１Ａの欠損部分２２５には補修材２４０を充てることができる。このため、例えばパテ材のみでは補修できないほど大きな損傷箇所２２３がバーナ本体２１０に生じた場合であっても、迅速に、かつ、簡便な方法で補修することができる。

【0048】

また、補修材２４０が取り付けられた板材２５０は本体壁部２１１の内周面に接続されているので、本体壁部２１１の外形状、すなわちバーナ本体２１０の外形状を変更することなく補修材２４０を間接的にバーナ本体２１０の本体壁部２１１（欠損部分２２５）に取り付けることができる。このため、バーナ本体２１０の周囲に他の部品（例えばバーナノズル２２０等）を設ける際に、当該他の部品の取付けや稼働に制約が課されない。

【0049】

また、接続工程の後、バーナ本体２１０と板材２５０との境界、及び／又は、バーナ本体２１０と補修材２４０との境界に充填材２６０を設ける工程を具備しているので、バーナ本体２１０と板材２５０との間に生じ得る形状変化部（段差、隙間等）、及び／又は、バーナ本体２１０と補修材２４０との間に生じ得る形状変化部（段差、隙間等）を充填材２６０によって滑らかな形状に成形することができる。充填材２６０は、例えばセラミックパテ等のパテ材である。

【0050】

また、バーナ本体２１０は、混合ガスの流通方向の下流側に位置する開口端側の本体壁部２１１が４面からなる角筒状であり、板材２５０は本体壁部２１１の内周面の少なくとも３面に接するように形成されているので、板材２５０を本体壁部２１１の内周面に対して安定的に接続することができる。また、例えば、全ての本体壁部２１１の内周面に接するように板材２５０を形成した場合、板材２５０の全方位の変位が本体壁部２１１の内周面によって規制されるので、板材２５０に生じ得る熱変形を抑えることができる。

【0051】

また、バーナ２１は、バーナ本体２１０から流出した混合ガスと燃焼用空気とを炉内に導く筒状のバーナノズル２２０を備え、バーナノズル２２０は、バーナ本体２１０の開口端側の外周面を包囲する筒状とされ、バーナノズル２２０は、対向する２つの本体壁部２１１Ｂ，２１１Ｄのそれぞれに設けられたピン部材２３０を支点にしてバーナ本体２１０に対して回動可能に連結され、板材２５０はピン部材２３０によって本体壁部２１１の内周面に接続されているので、可動式のバーナノズル２２０をバーナ本体２１０に連結するためのピン部材２３０を利用して板材２５０を本体壁部２１１に接続することができる。これによって、バーナ本体２１０の材質に依らず板材２５０を本体壁部２１１に接続することができる。例えば、バーナ本体２１０が溶接に不適な鋳鋼製の場合であっても、溶接をすることなく板材２５０を本体壁部２１１に接続することができる。

【0052】

また、一のピン部材２３０が挿入された本体壁部２１１（例えば２１１Ｂ）がピン部材２３０の挿入方向においてバーナノズル２２０と最接近したときに、他のピン部材２３０が挿入された本体壁部２１１（例えば２１１Ｄ）の内周面から突出するピン部材２３０の突出量ｐが板材２５０（例えば２５０Ｄ）の板厚ｔ以上となるようなピン部材２３０の寸法を設定することで、バーナノズル２２０がバーナ本体２１０に対して片寄りしても板材２５０がピン部材２３０から外れない。このため、バーナノズル２２０がバーナ本体２１０に対して片寄りしても板材２５０がバーナ本体２１０から脱落しない。

【0053】

［第２実施形態］
以下、本開示の第２実施形態について説明する。
本実施形態は、第１実施形態に対して補修材２４０を用いない点で相違している。したがって、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

【0054】

図１９に示すように、本体壁部２１１Ａにおいて、バーナ２１の使用によって生じた損傷箇所２２３を本体壁部２１１Ａの欠損部分２２５とすることができる。このように、損傷箇所２２３自体を欠損部分２２５とすることで、所定部分２２４を本体壁部２１１Ａから切断する取除工程を省略することができる。

【0055】

なお、第１実施形態と同様、損傷箇所２２３が含まれるような所定部分２２４を本体壁部２１１Ａから切断して欠損部分２２５を形成してもよい。

【0056】

次に、図２０に示すように、欠損部分２２５を覆うように板材２５０を本体壁部２１１にあてがう。
このとき、欠損部分２２５に補修材２４０を設けない。これは、例えば、欠損部分２２５の面積が本体壁部２１１Ａの面積に比べて小さい場合や、欠損部分２２５が単なる減肉やクラックである場合に有用である。

【0057】

接続工程や充填材２６０を用いてバーナ本体２１０と板材２５０との間に生じ得る形状変化部を滑らかにする工程は、上記の第１実施形態と同様である。

【0058】

本実施形態によれば以下の効果を奏する。
本実施形態に係るバーナ２１の補修方法は、バーナ本体２１０の本体壁部２１１に形成された欠損部分２２５を覆うようにバーナ本体２１０の本体壁部２１１の内周面に沿った板材２５０を本体壁部２１１の内周面に接続する接続工程を具備しているので、バーナ本体２１０の本体壁部２１１Ａに欠損部分２２５が生じた場合であっても、その欠損部分２２５には内周面側から板材２５０を充てることができる。このため、迅速に、かつ、簡便な方法で欠損部分２２５を補修することができる。

【0059】

また、板材２５０は本体壁部２１１の内周面に接続されているので、本体壁部２１１の外形状、すなわちバーナ本体２１０の外形状を変更することがない。このため、バーナ本体２１０の周囲に他の部品（例えばバーナノズル２２０等）を設ける際に、当該他の部品の取付けや稼働に制約が課されない。

【0060】

また、接続工程の後、バーナ本体２１０と板材２５０との境界に充填材２６０を設ける工程を具備しているので、バーナ本体２１０と板材２５０との間に生じ得る形状変化部（段差、隙間等）を充填材２６０によって滑らかな形状に成形することができる。充填材２６０は、例えばセラミックパテ等のパテ材である。

【0061】

また、バーナ本体２１０は、混合ガスの流通方向の下流側に位置する開口端側の本体壁部２１１が４面からなる角筒状であり、板材２５０は本体壁部２１１の内周面の少なくとも３面に接するように形成されているので、板材２５０を本体壁部２１１の内周面に対して安定的に接続することができる。また、例えば、全ての本体壁部２１１の内周面に接するように板材２５０を形成した場合、板材２５０の全方位の変位が本体壁部２１１の内周面によって規制されるので、板材２５０に生じ得る熱変形を抑えることができる。

【0062】

また、バーナ２１は、バーナ本体２１０から流出した混合ガスと燃焼用空気とを炉内に導く筒状のバーナノズル２２０を備え、バーナノズル２２０は、バーナ本体２１０の開口端側の外周面を包囲する筒状とされ、バーナノズル２２０は、対向する２つの本体壁部２１１Ｂ，２１１Ｄのそれぞれに設けられたピン部材２３０を支点にしてバーナ本体２１０に対して回動可能に連結され、板材２５０はピン部材２３０によって本体壁部２１１の内周面に接続されているので、可動式のバーナノズル２２０をバーナ本体２１０に連結するためのピン部材２３０を回動支点として板材２５０を本体壁部２１１に接続することができる。これによって、バーナ本体２１０の材質に依らず板材２５０を本体壁部２１１に接続することができる。例えば、バーナ本体２１０が溶接に不適な鋳鉄製の場合であっても、溶接をすることなく板材２５０を本体壁部２１１に接続することができる。

【0063】

また、一のピン部材２３０が挿入された本体壁部２１１（例えば２１１Ｂ）がピン部材２３０の挿入方向においてバーナノズル２２０と最接近したときに、他のピン部材２３０が挿入された本体壁部２１１（例えば２１１Ｄ）の内周面から突出するピン部材２３０の突出量ｐが板材２５０（例えば２５０Ｄ）の板厚ｔ以上となるようなピン部材２３０の寸法を設定することで、バーナノズル２２０がバーナ本体２１０に対して片寄りしても板材２５０がピン部材２３０から外れない。このため、バーナノズル２２０がバーナ本体２１０に対して片寄りしても板材２５０がバーナ本体２１０から脱落しない。

【0064】

また、欠損部分２２５をバーナ本体２１０の本体壁部２１１に生じた損傷箇所２２３とした場合、例えばバーナ２１の使用によって生じた摩耗、焼損等の損傷箇所２２３を板材２５０で簡便に補修することができる。

【0065】

また、欠損部分２２５を、損傷箇所２２３を含んだ所定部分２２４を壁部から取り除くことによって形成した場合、例えばバーナ２１の使用によって生じた摩耗、焼損等の損傷箇所２２３を本体壁部２１１から完全に取り除いたうえで、欠損部分２２５を板材２５０で補修することができる。

【0066】

以上の通り説明した第１実施形態は、例えば、以下のように把握される。
すなわち、本開示の一態様に係るバーナ（２１，２２，２３，２４，２５）の補修方法は、燃料を含む混合ガスが流通する筒状のバーナ本体（２１０）を備えているバーナ（２１，２２，２３，２４，２５）の補修方法であって、前記バーナ本体（２１０）の壁部（２１１）に生じた損傷箇所（２２３）を含んだ所定部分（２２４）を前記バーナ本体（２１０）の前記壁部（２１１）から取り除く取除工程と、前記所定部分（２２４）によって前記壁部（２１１）に形成された欠損部分（２２５）に対応した形状の補修材（２４０）を前記壁部（２１１）の内周面に沿った形状の板材（２５０）に設ける製作工程と、前記補修材（２４０）が前記欠損部分（２２５）に位置した状態で前記板材（２５０）を前記壁部（２１１）の内周面に接続する接続工程と、を具備している。

【0067】

本態様に係るバーナ（２１，２２，２３，２４，２５）の補修方法は、バーナ本体（２１０）の壁部（２１１）に生じた損傷箇所（２２３）を含んだ所定部分（２２４）をバーナ本体（２１０）の壁部（２１１）から取り除く取除工程と、所定部分（２２４）によって壁部（２１１）に形成された欠損部分（２２５）に対応した形状の補修材（２４０）を壁部（２１１）の内周面に沿った形状の板材（２５０）に設ける製作工程と、補修材（２４０）が欠損部分（２２５）に位置した状態で板材（２５０）を壁部（２１１）の内周面に接続する接続工程と、を具備しているので、バーナ本体（２１０）の壁部（２１１）に損傷箇所（２２３）が生じた場合であっても、損傷箇所（２２３）の全体を所定部分（２２４）としてバーナ本体（２１０）から取り除くとともに、所定部分（２２４）を取り除くことで形成された壁部（２１１）の欠損部分（２２５）には補修材（２４０）を充てることができる。このため、例えばパテ材のみでは補修できないほど大きな損傷箇所（２２３）がバーナ本体（２１０）に生じた場合であっても、迅速に、かつ、簡便な方法で補修することができる。
また、補修材（２４０）が設けられた板材（２５０）は壁部（２１１）の内周面に接続されているので、壁部（２１１）の外形状、すなわちバーナ本体（２１０）の外形状を変更することなく補修材（２４０）を間接的にバーナ本体（２１０）の壁部（２１１）に取り付けることができる。このため、バーナ本体（２１０）の周囲に他の部品（例えばバーナノズル（２２０）等）を設ける際に、当該他の部品の取付けや稼働に制約が課されない。

【0068】

また、本開示の一態様に係るバーナ（２１，２２，２３，２４，２５）の補修方法は、前記接続工程の後、前記バーナ本体（２１０）と前記板材（２５０）との境界、及び／又は、前記バーナ本体（２１０）と前記補修材（２４０）との境界に充填材（２６０）を設ける工程を具備している。

【0069】

本態様に係るバーナ（２１，２２，２３，２４，２５）の補修方法は、接続工程の後、バーナ本体（２１０）と板材（２５０）との境界、及び／又は、バーナ本体（２１０）と補修材（２４０）との境界に充填材（２６０）を設ける工程を具備しているので、バーナ本体（２１０）と板材（２５０）との間に生じ得る形状変化部（段差、隙間等）、及び／又は、バーナ本体（２１０）と補修材（２４０）との間に生じ得る形状変化部（段差、隙間等）を充填材（２６０）によって滑らかな形状に成形することができる。充填材（２６０）は、例えばセラミックパテ等のパテ材である。

【0070】

また、本開示の一態様に係るバーナ（２１，２２，２３，２４，２５）の補修方法において、前記バーナ本体（２１０）は、混合ガスの流通方向の下流側に位置する開口端側の前記壁部（２１１）が４面からなる角筒状であり、前記板材（２５０）は、前記壁部（２１１）の内周面の少なくとも３面に接するように形成されている。

【0071】

本態様に係るバーナ（２１，２２，２３，２４，２５）の補修方法において、バーナ本体（２１０）は、混合ガスの流通方向の下流側に位置する開口端側の壁部（２１１）が４面からなる角筒状であり、板材（２５０）は壁部（２１１）の内周面の少なくとも３面に接するように形成されているので、板材（２５０）を壁部（２１１）の内周面に対して安定的に接続することができる。また、例えば、全ての壁部（２１１）の内周面に接するように板材（２５０）を形成した場合、板材（２５０）の全方位の変位が壁部（２１１）の内周面によって規制されるので、板材（２５０）に生じ得る熱変形を抑えることができる。

【0072】

また、本開示の一態様に係るバーナ（２１，２２，２３，２４，２５）の補修方法において、前記バーナは、前記バーナ本体（２１０）から流出した混合ガスと燃焼用空気とを炉内に導くバーナノズル（２２０）を備え、前記バーナノズル（２２０）は、前記バーナ本体（２１０）の前記開口端側の外周面を包囲する筒状とされ、前記バーナ本体（２１０）と前記バーナノズル（２２０）とは、対向する位置において２つのピン部材（２３０）を支点にして回動可能に連結され、前記板材（２５０）は、前記ピン部材（２３０）によって前記壁部（２１１）の内周面に接続されている。

【0073】

本態様に係るバーナ（２１，２２，２３，２４，２５）の補修方法において、バーナは、バーナ本体（２１０）から流出した混合ガスと燃焼用空気とを炉内に導くバーナノズル（２２０）を備え、バーナノズル（２２０）は、バーナ本体（２１０）の開口端側の外周面を包囲する筒状とされ、バーナノズル（２２０）は、対向する２つの壁部（２１１）のそれぞれに設けられたピン部材（２３０）を支点にしてバーナ本体（２１０）に対して回動可能に連結され、板材（２５０）はピン部材（２３０）によって壁部（２１１）の内周面に接続されているので、可動式のバーナノズル（２２０）をバーナ本体（２１０）に連結するためのピン部材（２３０）を回動支点として板材（２５０）を壁部（２１１）に接続することができる。これによって、バーナ本体（２１０）の材質に依らず板材（２５０）を壁部（２１１）に接続することができる。例えば、バーナ本体（２１０）が溶接に不適な鋳鉄製の場合であっても、溶接をすることなく板材（２５０）を壁部（２１１）に接続することができる。

【0074】

また、本開示の一態様に係るバーナ（２１，２２，２３，２４，２５）の補修方法において、一の前記ピン部材（２３０）が設けられた前記壁部（２１１）が前記ピン部材（２３０）の挿入方向において前記バーナノズル（２２０）と最接近したときに、他の前記ピン部材（２３０）が挿入された前記壁部（２１１）の内周面から突出する前記ピン部材（２３０）の突出量が前記板材（２５０）の板厚以上となるように前記ピン部材（２３０）の寸法が設定されている。

【0075】

本態様に係るバーナ（２１，２２，２３，２４，２５）の補修方法において、一のピン部材（２３０）が挿入された壁部（２１１）がピン部材（２３０）の挿入方向においてバーナノズル（２２０）と最接近したときに、他のピン部材（２３０）が挿入された壁部（２１１）の内周面から突出するピン部材（２３０）の突出量が板材（２５０）の板厚以上となるようなピン部材（２３０）の寸法を設定することで、バーナノズル（２２０）がバーナ本体（２１０）に対して片寄りしても板材（２５０）がピン部材（２３０）から外れない。このため、バーナノズル（２２０）がバーナ本体（２１０）に対して片寄りしても板材（２５０）がバーナ本体（２１０）から脱落しない。

【0076】

また、本開示の一態様に係るバーナ（２１，２２，２３，２４，２５）は、壁部（２１１）で囲われた筒状とされ、前記壁部（２１１）の所定部分（２２４）が取り除かれたバーナ本体（２１０）と、前記壁部（２１１）の内周面に沿うように該壁部（２１１）の内周面に接続された板材（２５０）と、前記所定部分（２２４）によって前記壁部（２１１）に形成された欠損部分（２２５）に対応した形状とされ、前記欠損部分（２２５）に位置した状態で前記板材（２５０）に設けられた補修材（２４０）と、を備えている。

【0077】

また、本開示の一態様に係るボイラ（１０）は、上記のバーナ（２１，２２，２３，２４，２５）を備えている。

【0078】

また、本開示の一態様に係る発電プラントは、上記のボイラ（１０）と、前記ボイラ（１０）によって生成された蒸気を用いて発電する発電部と、を備えている。

【符号の説明】

【0079】

１０ 石炭焚きボイラ（ボイラ）
１１ 火炉
１２ 燃焼装置
１３ 燃焼ガス通路
１４ 煙道
２１，２２，２３，２４，２５ バーナ
２６，２７，２８，２９，３０ 微粉炭供給管
３１，３２，３３，３４，３５ 粉砕機（ミル）
３６ 風箱
３７ 空気ダクト（風道）
３８ 押込通風機（ＦＤＦ）
４１ ガスダクト
４２ エアヒータ（空気予熱器）
４３ 脱硝装置
４４ 集塵装置
４５ 誘引通風機（ＩＤＦ）
４６ 脱硫装置
５０ 煙突
１０１ 火炉壁
１０２ 第１過熱器（熱交換器）
１０３ 第２過熱器（熱交換器）
１０４ 第３過熱器（熱交換器）
１０５ 第１再熱器（熱交換器）
１０６ 第２再熱器（熱交換器）
１０７ 節炭器（熱交換器）
２１０ バーナ本体
２１１（２１１Ａ，２１１Ｂ，２１１Ｃ，２１１Ｄ） 本体壁部（壁部）
２２０ バーナノズル
２２１ ノズル外壁
２２２ ノズル内壁
２２３ 損傷箇所
２２４ 所定部分
２２５ 欠損部分
２３０ ピン部材
２４０ 補修材
２５０（２５０Ａ，２５０Ｂ，２５０Ｃ，２５０Ｄ） 板材
２５２ 接続板材
２６０ 充填材
ＭＰ１ 本体側一次流路
ＭＰ２ 本体側二次流路
ＮＰ１ ノズル側一次流路
ＮＰ２ ノズル側二次流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】