特表-19131335IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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再表2019-131335固体燃料バーナおよび固体燃料バーナ用保炎器
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO/0
(43)【国際公開日】2019年7月4日
【発行日】2021年1月7日
(54)【発明の名称】固体燃料バーナおよび固体燃料バーナ用保炎器
(51)【国際特許分類】
   F23D 1/00 20060101AFI20201204BHJP
【FI】
   F23D1/00 C
【審査請求】有
【予備審査請求】有
【全頁数】28
【出願番号】特願2019-561546(P2019-561546)
(21)【国際出願番号】PCT/0/0
(22)【国際出願日】2018年12月18日
(31)【優先権主張番号】特願2017-249739(P2017-249739)
(32)【優先日】2017年12月26日
(33)【優先権主張国】JP
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT
(71)【出願人】
【識別番号】514030104
【氏名又は名称】三菱パワー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100137752
【弁理士】
【氏名又は名称】亀井 岳行
(72)【発明者】
【氏名】多田隈 聡
(72)【発明者】
【氏名】馬場 彰
(72)【発明者】
【氏名】倉増 公治
(72)【発明者】
【氏名】有賀 健
(72)【発明者】
【氏名】水戸 昌平
(72)【発明者】
【氏名】北風 恒輔
(72)【発明者】
【氏名】嶺 聡彦
【テーマコード(参考)】
3K065
【Fターム(参考)】
3K065QA01
3K065QB11
3K065QB20
(57)【要約】
第1のガスノズル(10)の先端外周部に配置され、第2の流路(11a)を流れる流体を径方向の外側に案内する案内部材(34)と、第2の流路(11a)の流れ方向に対して、案内部材(34)の上流側に配置され、第2の流路(11a)の断面積を狭くする縮流形成部材(50)と、を備え、第2のガスノズル(11)の外周壁の内径(L1)に対して、案内部材(34)の外径(L2)の方が小さく形成され、第1のガスノズル(10)、案内部材(34)および縮流形成部材(50)が、第1のガスノズル(10)の軸方向に沿って炉外に向けて、一体的に着脱可能に構成された固体燃料バーナ(1)により、火炎の安定性や十分な循環流を確保しつつ、メンテナンス性を向上させる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
固体燃料と該固体燃料の搬送ガスとの混合流体が流れる筒状の流路を有する第1のガスノズルと、
前記固体燃料の燃焼用ガスが流れ、前記第1のガスノズルの外周側に形成される第2の流路を構成する第2のガスノズルと、
前記第1のガスノズルの先端外周部に配置され、前記第2の流路を流れる流体を径方向の外側に案内する案内部材と、
前記第2の流路の流れ方向に対して、前記案内部材の上流側に配置され、前記第2の流路の断面積を狭くする縮流形成部材と、
を備え、
前記第2のガスノズルの外周壁の内径に対して、前記案内部材の外径の方が小さく形成され、
前記第1のガスノズル、前記案内部材および前記縮流形成部材が、前記第1のガスノズルの軸方向に沿って炉外に向けて、一体的に着脱可能に構成された
ことを特徴とする固体燃料バーナ。
【請求項2】
前記第2のガスノズルの外周壁の内径をL1とし、前記案内部材の外径をL2とし、前記縮流形成部材の内径をL4とした場合に、
L1>L2>L4
の関係にあることを特徴とする請求項1に記載の固体燃料バーナ。
【請求項3】
前記縮流形成部材と前記案内部材との間に配置され、前記第2の流路を流れる2次空気を整流するフィン部材、
を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の固体燃料バーナ。
【請求項4】
前記フィン部材に支持された前記縮流形成部材、
を備えたことを特徴とする請求項3に記載の固体燃料バーナ。
【請求項5】
固体燃料バーナの燃料ノズル開口端部に設けられた保炎器であって、
当該保炎器の外周側を流れる燃焼用ガスの流路を外側から内側へと縮小させる環状の縮流形成部材と、
前記燃焼用ガスの流れに沿った方向に延びる複数のフィン部材を当該保炎器の周方向に備え、
前記環状の縮流形成部材を通過した燃焼用ガスの流れを外向きに偏向させる案内部材が設けられており、
前記案内部材の外径は、前記環状の縮流形成部材の内径よりも大きい
ことを特徴とする固体燃料バーナ用保炎器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は固体燃料バーナおよび固体燃料バーナ用保炎器に係り、特に、メンテナンス性に優れた固体燃料バーナおよび固体燃料バーナ用保炎器の構造に関する。
【背景技術】
【0002】
ボイラ等の火炉壁面に設けられ、石炭を粉砕して得られる微粉炭等の固体燃料粒子を燃焼させる固体燃料バーナにおいて、火炉に向けて開口する筒状の燃料ノズルから固体燃料粒子とその搬送用ガスとの固気二相流を噴出させ、その燃料ノズルの外周側に同軸円筒状に形成されている燃焼用ガスノズルから燃焼用ガスを火炉に向けて噴出させる構造を採るバーナが知られている。
このようなバーナにおいて、燃料ノズルの火炉開口側の先端部には、着火を促進し、火炎の安定化を図る部材として保炎器が設けられることが多い。そして当該保炎器は燃料流れ方向に対して径方向へ階段状もしくは、角度をもって広がる構造が採用される場合が多い。(下記の特許文献1〜5に記載の技術が公知である。)
【0003】
なお、上述の搬送用ガスとの語には、1次空気:Primary Air、燃焼用ガスとの語には、2次空気:Secondary Air の語が慣用され、以下、そのように称すこともあるが、実際には必ずしも空気のみではなく、空気と他の気体、例えば燃焼排ガスとの混合気体が用いられることもある。
また、保炎器:flame stabilizer の語に関して、環状の保炎器を保炎リング:Flame Stabilization Ring, Ring Stabilizer と称したり、保炎器の一部としての環状部材をリング、リング部材のように記すこともある。
【0004】
燃料ノズルの内部には、固気二相流の流速を高めて逆火を防止する絞り(ベンチュリ)や、特に低負荷時でも燃料の着火性、火炎の安定性が保たれるように固体燃料粒子を燃料ノズルの内壁側に濃縮させる手段として、径方向外向きにノズル内流路を狭める燃料濃縮器あるいは旋回器等の内装物が設置されることが多い。
またノズル先端部の保炎器には、外周側から噴出させる燃焼用ガス(2次空気)の流れをノズル中心軸側から外向きに拡げるような案内部材(案内板)を形成することが多い。案内板はバッフルプレートという名称が使われる場合がある。
これは、固気二相流と燃焼用ガスの流れを分離して、保炎器の火炉側に大きな循環流を形成することにより、燃料粒子の着火促進、火炎の安定性向上や還元炎領域の拡大に伴うNOxの発生量低減、未燃分の低減等を図る目的がある。
【0005】
典型的な例は、特許文献1(第9の実施形態、図10、肉厚部(303))、特許文献2(図1;保炎器母材(23a)、保炎器スリーブ(23b))に記されているように、保炎器の始端部で燃焼用ガス(2次空気)の流れを外周側へ縮小させるように燃焼用ガスノズル(2次空気ノズル)の流路が形成されているものである。
このような流路構成により、保炎器およびその案内部材付近を流れる燃焼用ガスの流速を高めることで保炎器およびその案内部材の冷却を促進してその焼損抑制が図られているとともに、前述の循環流を拡大することで着火の安定化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特許第3344694号公報(「0019」、「0064」−「0065」、図1図11
【特許文献2】特開2013−29270号公報(図1図3図4
【特許文献3】特開昭62−80409号公報(図1
【特許文献4】実開平2−115618号公報(図1図3
【特許文献5】特許第3643461号公報(図1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、燃料ノズル内に設けられる上述の内装物や保炎器等の各部材は、使用に伴う損耗が避けられず、定期的に点検し、補修や交換などの保守を行う必要がある。
特に保炎器やその案内部材は、火炉からの輻射を受け、著しい高温に曝されるので保守の必要性が高い。
【0008】
一方、保炎器やその案内部材が上述の機能、目的を十分に果たすためには、狭まった流路を通過することでノズル軸方向の速度成分が高まった燃焼用ガス(2次空気)の流れ方向を確実に径方向外側向きに偏向させ、固気二相流(1次空気)の流れと分離して、保炎器の火炉側に大きな循環流を発達させることが重要である。
このため、案内部材をその火炉開口側から見た投影面が十分に大きなものとして、燃焼用ガス(2次空気)の流れがノズル上流側から火炉側に向けて直進・貫通しないようにその流路を構成する必要があった。
【0009】
そうすると、保炎器およびその案内部材の最外径は、燃焼用ガスノズル(2次空気ノズル)の内径よりも大きくなる。
保炎器およびその案内部材は一体的に鋳造品で構成され、燃料ノズルの開口端部に取り付け部材を介して取り付けられることが多い。
このとき、特許文献1,2に記載の構成のように、保炎器や案内部材の外径が、2次空気ノズルの外周壁の内径よりも大きい場合、保炎器等を含む燃料ノズルの部分を、軸方向に沿って炉外の側にそのまま引き抜くことはできない。したがって、ボイラ火炉内側に足場を設置するなどして、保炎器およびその案内部材を取り外す必要があり、メンテナンス性の向上が求められていた。
【0010】
本発明は、以下の1)〜3)を同時に達成できるような、固体燃料バーナ用の保炎器およびこれを備えた固体燃料バーナを実現することを技術的課題とする。
1)性能面:保炎器の火炉側に大きな循環流を形成することにより、燃料粒子の着火促進、火炎の安定性向上、還元炎領域の拡大に伴うNOxの発生量低減、未燃分の低減等を図ること。
2)信頼性:保炎器およびその案内部材の冷却を促進してその焼損抑制を図ること。
3)メンテナンス性:保炎器およびその案内部材を燃料ノズルから取り外さずに燃料ノズルと一体的に炉外側へ引き抜くこと。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記本発明の課題は、下記の構成を採用することにより達成できる。
請求項1に記載の発明は、固体燃料と該固体燃料の搬送ガスとの混合流体が流れる筒状の流路を有する第1のガスノズルと、前記固体燃料の燃焼用ガスが流れ、前記第1のガスノズルの外周側に形成される第2の流路を構成する第2のガスノズルと、前記第1のガスノズルの先端外周部に配置され、前記第2の流路を流れる流体を径方向の外側に案内する案内部材と、前記第2の流路の流れ方向に対して、前記案内部材の上流側に配置され、前記第2の流路の断面積を狭くする縮流形成部材と、を備え、前記第2のガスノズルの外周壁の内径に対して、前記案内部材の外径の方が小さく形成され、前記第1のガスノズル、前記案内部材および前記縮流形成部材が、前記第1のガスノズルの軸方向に沿って炉外に向けて、一体的に着脱可能に構成されたことを特徴とする固体燃料バーナである。
【0012】
請求項2に記載の発明は、前記第2のガスノズルの外周壁の内径をL1とし、前記案内部材の外径をL2とし、前記縮流形成部材の内径をL4とした場合に、L1>L2>L4の関係にあることを特徴とする請求項1に記載の固体燃料バーナである。
【0013】
請求項3に記載の発明は、前記縮流形成部材と前記案内部材との間に配置され、前記第2の流路を流れる2次空気を整流するフィン部材を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の固体燃料バーナである。
【0014】
請求項4に記載の発明は、前記フィン部材に支持された前記縮流形成部材を備えたことを特徴とする請求項3に記載の固体燃料バーナである。
【0015】
請求項5に記載の発明は、固体燃料バーナの燃料ノズル開口端部に設けられた保炎器であって、当該保炎器の外周側を流れる燃焼用ガスの流路を外側から内側へと縮小させる環状の縮流形成部材と、前記燃焼用ガスの流れに沿った方向に延びる複数のフィン部材を当該保炎器の周方向に備え、前記環状の縮流形成部材を通過した燃焼用ガスの流れを外向きに偏向させる案内部材が設けられており、前記案内部材の外径は、前記環状の縮流形成部材の内径よりも大きいことを特徴とする固体燃料バーナ用保炎器である。
【発明の効果】
【0016】
請求項1記載の発明によれば、前記第2のガスノズルの外周壁の内径に対して、前記案内部材の外径の方が小さく形成されており、案内部材が第2のガスノズルに引っ掛かることなく、第1のガスノズルを炉外に向けて引き抜くことができる。よって、炉内に足場を組む必要が無くなり、メンテナンス性を向上させることができる。また、第2の流路において縮流形成部材を通過した流体の流速が高速になった状態で案内部材に到達して径方向の外側に案内されるため、縮流形成部材を有しない場合に比べて、径方向の偏向が強くなり、案内部材の外径が第2のガスノズルの外周壁の内径より小さくても循環流が小さくなることが低減される。よって、火炎の安定性を確保でき、十分な循環流を確保することができ、低NOx性を確保することができる。さらに、流体が高速で案内部材に到達するので、案内部材および保炎器の冷却が促進され、焼損抑制が図られる。よって、信頼性を向上させることができる。したがって、請求項1に記載の発明によれば、性能面、信頼性、メンテナンス性を同時に達成することができる。
【0017】
請求項2記載の発明によれば、L1>L2>L4の関係を満たしており、第1のガスノズルを引き抜くことができると共に、十分な循環流も確保できる。
【0018】
請求項3記載の発明によれば、上記請求項1または2に記載の発明の効果に加えて、フィン部材で、縮流時に乱れた流体が整流されることで、径方向の偏向を強くすることができ、火炎の安定性や循環流を確保することができる。
【0019】
請求項4記載の発明によれば、上記請求項3に記載の発明の効果に加えて、縮流形成部材をフィン部材に支持することで、縮流形成部材を支持する別個の支持部材を設ける必要が無く、部品点数を削減することができる。
【0020】
請求項5記載の発明によれば、保炎器に設けられた縮流形成部材に、燃焼用ガスの流れに沿った方向に延びる複数のフィン部材が保炎器の周方向に備えられているとともに、環状の縮流形成部材を通過した燃焼用ガスの流れを外向きに偏向させる案内部材が設けられており、案内部材の外径は、環状の縮流形成部材の内径よりも大きいため、保炎器が支持されたノズルごと炉外に向けて引き抜くことが可能となる。よって、炉内に足場を組む必要がなくなり、メンテナンス性を向上させることができる。また、縮流形成部材を通過した流体の流速が高速になった状態で案内部材に到達して径方向の外側に案内されるため、縮流形成部材を有しない場合に比べて、径方向の偏向が強くなる。よって、火炎の安定性を確保でき、十分な循環流を確保することができ、低NOx性を確保することができる。さらに、流体が高速で案内部材に到達するので、案内部材および保炎器の冷却が促進され、焼損抑制が図られる。よって、信頼性を向上させることができる。したがって、請求項5に記載の発明によれば、性能面、信頼性、メンテナンス性を同時に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
図1図1は本発明の一実施例である固体燃料バーナの側面図(一部断面)であり、図1(A)は全体図、図1(B)は先端部分の拡大図、図1(C)は先端部分の各部の位置関係を説明する図である。
図2図2図1(B)の固体燃料バーナのII−II線断面図である。
図3図3は実施例の縮流形成部材の説明図であり、図3(A)は実施例1の縮流形成部材の説明図、図3(B)は縮流形成部材の他の形態の説明図である。
図4図4は実施例1の固体燃料バーナにおいて、第1のガスノズルの部分が引き出された状態の説明図である。
図5図5は固体燃料バーナにおける循環流の領域の説明図であり、図5(A)は実施例1の構成の説明図、図5(B)は比較例1(特許文献3〜5)の構成の説明図、図5(C)は比較例2の構成の説明図、図5(D)は比較例3(特許文献1,2)の構成の説明図、図5(E)は保炎器の基端部の断面における二次空気の流速の説明図、図5(F)は循環流の領域の大きさの説明図である。
図6図6は縮流形成部材の変更例の説明図であり、図6(A)は変更例1の説明図、図6(B)は変更例2の説明図、図6(C)は変更例3の説明図、図6(D)は変更例4の説明図、図6(E)は変更例5の説明図、図6(F)は変更例6の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下に、本発明の実施の形態を示す。
【実施例1】
【0023】
図1は本発明の一実施例である固体燃料バーナの側面図(一部断面)であり、図1(A)は全体図、図1(B)は先端部分の拡大図、図1(C)は先端部分の各部の位置関係を説明する図である。
図2図1(B)の固体燃料バーナのII−II線断面図である。
【0024】
図1において、本発明の実施例1の固体燃料バーナ1は、燃料ノズル(第1のガスノズル)10を有する。燃料ノズル10は基部側が燃料含有流体配管(図示せず)に接続された筒状部材であり、その内部は固体燃料と搬送用のガス(本実施例では空気を用いる)の固気二相流(混合流体13)の流路10aとなる。そして、固体燃料を搬送用のガスとともに噴出する。固体燃料としては、石炭(微粉炭)やバイオマスなどの固体や粉体、又はこれらの混合物であっても良い。本実施例では、固体燃料として微粉炭を、搬送ガスとして空気を用いた例を示しており、燃料ノズル10内を流れる搬送ガスを一次空気13、また燃料ノズル10を一次空気ノズル10とも言う。
【0025】
燃料ノズル10の外周には二次空気流路(第2の流路)11aを形成する二次空気ノズル(第2のガスノズル)11が設けられ、二次空気ノズル11の外周には三次空気流路12を形成する三次空気ノズル(バーナスロート、第3のガスノズル)19が設けられている。これら二次空気14及び三次空気15は燃焼用ガスであり、上記搬送ガスと同様に通常は空気が使用されるが、燃焼排ガスや富酸素ガス、又はこれらのガスや空気との二以上の混合気体等も適用できる。また、二次空気14及び三次空気15の二次及び三次とは前記一次空気13と区別するために用いられているにすぎない。
【0026】
燃料ノズル10と二次空気ノズル11と三次空気ノズル19をバーナ出口側(火炉17側)の正面から見ると、燃料ノズル10を中心にしてその外側に環状の二次空気ノズル11が同心円状に配置され、二次空気ノズル11の外側に環状の三次空気ノズル19が同心円状に配置されている。三次空気ノズル19は最外周空気ノズルを構成している。
なお、実施例1では、三次空気流路12の入口部分に、流体に旋回を付与する旋回器22が配置されているが、旋回器22を設けない構成とすることも可能である。
【0027】
燃料ノズル10の内部には、燃料ノズル10を貫通する点火バーナ(オイルガン)16が設けられ、バーナ起動時あるいは低負荷燃焼時に助燃のために使用される。なお、固体燃料バーナ1の構成によっては、点火バーナ16は設置しない場合もある。
燃料ノズル10の開口端部(=火炉17側出口)には、一次空気13と二次空気14の間の循環流31を拡大するための保炎器23が設けられている。この保炎器23は、該保炎器23の下流側に循環流31を形成して着火性と保炎効果を高めるように燃料ノズル10の先端部にリング状に設けられる。また、燃料ノズル10側には、さめ歯状の突起を形成したものを用いても良い。
【0028】
前記点火バーナ16、燃料ノズル10、二次空気ノズル11及び三次空気ノズル19は、火炉17の壁(図示しない水管により形成されている)17aに設けられた火炉開口部17bから火炉17内に向けてそれぞれの噴出物を噴出する。また、これら点火バーナ16、燃料ノズル10、二次空気ノズル11及び三次空気ノズル19は火炉開口部17bを囲んで微粉炭又は燃焼用空気を燃焼用空気流路(図示せず)から供給するウインドボックス(風箱)25内に配置されている。隔壁18は、ウインドボックス25の内部空間と炉外26とを隔てる壁状部材であり、隔壁18のうち、燃料ノズル10が設置されているフロントプレート27はバーナのメンテナンス時に燃料ノズル10と一体的に抜き出せるように、隔壁18に対して、ボルトやネジ、フック等で着脱可能に支持されている。
【0029】
そして、二次空気ノズル11の出口先端にはバーナ中心軸Cに対して径方向に拡管する(末広がり形状の)ガイドスリーブ(第2の案内部材)20が設けられている。実施例1では、二次空気ノズル11とガイドスリーブ20は一体構造で構成されている。ガイドスリーブ20によって、空気流がバーナ中心軸Cから離れるように外向きに案内されて噴出する。
【0030】
前記保炎器23は、火炉17の内側に行くにつれて、点火バーナ16の中心軸Cに対して径方向の外側に傾斜する錐壁状に形成されている。保炎器23の先端外周部には、径方向の外側に延びるリング状の案内リング(案内部材)34が配置されている。案内リング34は、二次空気14を径方向の外側に偏向させて噴出させる。
図1図2において、実施例1の保炎器23には、二次空気流路11a内に、二次空気14の流れ方向に沿って延びる板状のフィン部材36が支持されている。フィン部材は、保炎器23の周方向に沿って間隔をあけて複数配置されており、放射状の板材により構成されている。フィン部材36は、保炎器23の上流端に衝突して乱れた二次空気を整流する。
【0031】
フィン部材36の上流側には、縮流形成部材50が配置されている。縮流形成部材50は、バーナ中心軸Cに対して径方向に延びる上流壁部50aと、上流壁部50aの径方向の内端から二次空気14の流れ方向下流側に延びる筒壁部50bとを有する。よって、実施例1の縮流形成部材50は、軸方向に沿った断面形状がL字状に形成され環状ガス流路を形成している。
なお、実施例1の縮流形成部材50は、筒壁部50bがフィン部材36に固定支持されている。よって、縮流形成部材50は、フィン部材36と一体的に移動可能な構成となっている。なお、縮流形成部材50と、二次空気ノズル11の間には、移動可能な程度の微少な隙間、遊びが形成されている。なお、この微少な隙間には、二次空気14が漏れないように耐火材を充填する構成とすることも可能である。また、固体燃料バーナ1の使用時の熱膨張で隙間が埋まると共に、メンテナンス前の冷却に伴う熱収縮で隙間が形成されるように、隙間の大きさを調整することも可能である。
【0032】
図3は実施例の縮流形成部材の説明図であり、図3(A)は実施例1の縮流形成部材の説明図、図3(B)は縮流形成部材の他の形態の説明図である。
特に、実施例1では、縮流形成部材50は、二次空気ノズル11の流路の外周側に設置されていることで、流れの向きを一旦、径方向中心軸向きに絞り(すなわち、第2の流路の断面積を狭くし)、その後、反転して外向きに拡がる流れを形成している。なお、実施例1の縮流形成部材50は、二次空気ノズル11とは分離した部材で保炎器23側から支持されている。
図3(A)において、実施例1の縮流形成部材50は、周方向全体に一様な円環状(リング状)の一体の(ひとまとまりの)部材で構成されている。なお、図3(B)に示す形態とすることも可能である。
図3に示すように、縮流形成部材50は、周方向に区切られていない1つの部材で構成することが望ましいが、周方向に複数に分割可能な構成とすることも可能である。なお、縮流形成部材50は、保炎器23と一体形成されることが望ましい。保炎器23は、一般的に鋳造品であり、縮流形成部材50を保炎器23と一体物として製作することが可能である。
【0033】
なお、図1(C)において、ノズル中心軸方向において、縮流形成部材50の上流壁部50aの始端部(上流端部)の位置をX1とし、保炎器23の燃料ノズルへの取付部分の始端部(上流端部)の位置をX2とし、縮流形成部材50の筒壁部50bの終端部(下流端部)の位置をX3とした場合に、同図では、上流側からX2,X1,X3の順に配置されている。なお、位置X1が位置X2よりも上流側(炉外側)に配置することも可能であるが、この場合であっても位置X3は位置X2より下流側(炉内側)に配置することが妥当である。
【0034】
また、X1,X2,X3の位置関係に関して、X1は、できるだけ二次空気流れの上流側に設定され、上流側からX1,X2,X3の順に並ぶように構成されることが望ましい。
すなわち、前述したように、縮流形成部材50と二次空気ノズル11の間に、縮流形成部材50が二次空気ノズル11に対して移動可能な程度の微少な隙間、遊びを形成した場合、少量ではあるが二次空気が隙間をショートパスするような流れが発生し得る。この流れは、ノズル軸方向に沿って直進するような流れである。この流れは、保炎器23の先端部に配置された案内リング34により、外側に偏向させて噴出した二次空気の流れを阻害するおそれがある。
ここで、X1が二次空気流れ(二次空気ノズル11)の下流側、ノズル開口端に近い部位に設定されているとそのような作用が強く働く。一方、上流側に設定すれば、ショートパスする流れは減衰し、その作用を弱めることができる。
【0035】
実施例1では、二次空気ノズル11の内径L1に対して、案内リング34および縮流形成部材50の外径の大きい側の長さL2の方が小さく設定されている(L2<L1)。なお、実施例1では、案内リング34の外径と縮流形成部材50の外径は同じ外径L2に設定されている。また、実施例1では、フロントプレート27の外径(隔壁18の内径)L3に対して、前記長さL2が小さく設定されている(L2<L3)。また、実施例1では、案内リング34の外径(L2)に対して、縮流形成部材50の内径(中心軸から筒壁部50b間での距離)L4が小さく設定されている(L2>L4)。すなわち、実施例1では、L1>L2>L4に設定されている。
【0036】
したがって、フロントプレート27を隔壁18から外して、燃料ノズル10が引き出される場合に、燃料ノズル10と保炎器23、案内リング34、フィン部材36、縮流形成部材50が一体的に、炉外26に向けて引出可能に構成されている。なお、燃料ノズル10等を完全に引き出さず、縮流形成部材50が隔壁18よりも炉内側(ウインドボックス25内)にある程度まで引き出せればよい場合は、フロントプレート27の外径L3を、長さL2よりも小さく設定することも可能であり、フロントプレート27を設けずに隔壁18に対して燃料ノズル10が移動可能な構成とすることも可能である。
【0037】
(実施例1の作用)
図4は実施例1の固体燃料バーナにおいて、第1のガスノズルの部分が引き出された状態の説明図である。
前記構成を備えた実施例1の固体燃料バーナ1では、前述のように、二次空気ノズル11の内径L1に対して、案内リング34および縮流形成部材50の外径L2の方が小さく設定されている。ボイラの定期検査に、固体燃料バーナ1を分解する工程において、案内リング34が二次空気ノズル11に引っ掛からずに、燃料ノズル10等と共に引き抜くことが可能である。したがって、特許文献1,2に記載の構成のように、火炉17の内部に足場を設置する等の工程が不要となり、メンテナンス性が向上する。
【0038】
なお、単純に二次空気ノズル11の内径L1よりも案内リング34の外径L2を小さくして、案内リング34が二次空気ノズル11に引っ掛からずに、燃料ノズル10等と共に引き抜くことを可能としても、二次空気の径方向への偏向が弱く、循環流31が縮小し、火炎の安定性も損なわれる。これに対して、実施例1では、案内リング34の上流側に縮流形成部材50が配置されている。したがって、二次空気14は、縮流形成部材50を通過する際に、流速が高速になり、案内リング34に高速で衝突して、径方向外向きに偏向する。よって、実施例1の構成では、案内リング34の外径L2が小さくても、噴き出される二次空気14の径方向への偏向は強くなり、循環流31が確保される。これにより、火炎が安定すると共に、保炎器23の焼損を防止できる。
【0039】
図5は固体燃料バーナにおける循環流の領域の説明図であり、図5(A)は実施例1の構成の説明図、図5(B)は比較例1の構成の説明図、図5(C)は比較例2の構成の説明図、図5(D)は比較例3の構成の説明図、図5(E)は保炎器の基端部の断面における二次空気の流速の説明図、図5(F)は循環流の領域の大きさの説明図である。
【0040】
図5(A)、図5(D)において、実施例1の固体燃料バーナ1では、案内リング34の上流側に縮流形成部材50を配置することで、案内リング34の外径L2が、比較例3よりも小さくても、比較例3と同等の循環流31の領域(NOx還元域)を確保することが可能である。
図5(A)、図5(B)、図5(E)、図5(F)において、比較例1では、実施例1と同様に、二次空気ノズル11の流路構成は、燃焼用ガス(二次空気)の流れが二次空気ノズル11上流側から火炉側に向けて直進・貫通しない構成となっている。しかし、比較例1では、実施例1とは異なり、縮流形成部材50が設けられないことで、二次空気の流速が、実施例1や比較例3よりも低速になり、循環流31の領域が小さくなる問題がある。
【0041】
また、図5(C)、図5(E)、図5(F)において、比較例2では、縮流形成部材50が設けられているが、案内リング34の外径が小さい(L4>L2)。よって、実施例1と異なり、二次空気ノズル11の流路構成は、燃焼用ガス(二次空気)の流れが二次空気ノズル11上流側から火炉側に向けて直進・貫通しやすいため、二次空気の流速が高速でも、循環流31の領域が小さくなる問題がある。
さらに、図5(A)、図5(D)において、比較例3では、縮流形成部材50が設けられていないが、実施例1と異なり、案内リング34の外径L2が二次空気ノズル11の内径L1よりも大きい(L2>L1)。したがって、二次空気ノズル11の流路構成は、燃焼用ガス(二次空気)の流れが二次空気ノズル11上流側から火炉側に向けて直進・貫通しにくい。しかしながら、L2>L1であるため、案内リング34が二次空気ノズル11に引っ掛からずに、燃料ノズル10を引き抜くことができない。
【0042】
(特許文献1との相違点の説明)
なお、特許文献1の図11(第10の実施形態)には、狭隘部(65)を形成することが記されている。しかし、特許文献1の明細書段落番号「0064」には、「二次空気ノズル11内にガイドスリーブ12に、空気流の流れ方向に対し流路を狭める狭隘部65を周方向に複数個設ける」と記載され、本発明の実施例1のような円環状の部材、即ち、周方向全体に一様なひとまとまりの部材であるかどうか、明確ではない。
また、実施例1では縮流形成部材50を燃料ノズル10側から支持・固定し、二次空気ノズル11からは分離可能であるが、特許文献1において、狭隘部(65)を周方向に複数個設けるための部材に関する図面及び関連の記載からは、分離可能とは読み取れない。
従って、特許文献1に記載の構成において、実施例1の長さL4に相当する狭隘部(65)の内径と、長さL2に相当する案内板・リング(30)の外径の関係がL4<L2であった場合、案内板・リング(30)を燃料ノズルと一体で炉外側に引き抜こうとしたとき、狭隘部(65)を通すことができない。
【0043】
さらに、実施例1では、錐壁状に形成された部分を有する保炎器23の先端部に、二次空気14を径方向の外側に偏向させて噴出させるための偏向部材として、径方向の外側に延びるリング状の案内リング(案内部材)34が配置されているが、特許文献5には記載されていない。特許文献5の図1,3,5,6,9において、実施例1の保炎器23に相当する部材には、錐壁状に形成された部分は見られるものの、その先端部には、本発明の案内リングに相当する偏向部材は示されていない。
【0044】
(特許文献5との相違点の説明)
特許文献5の図1,3,5,6,9におけるベンチュリ(21)は、ノズル中心軸側に二次空気ノズル(11)の流路が狭まるようになっている点で、実施例1における縮流形成部材50に類似している。
しかし、少なくとも以下の2点で両者は異なる。
1)(縮流形成)部材と二次空気ノズルの関係(部材の支持形態)
実施例1では縮流形成部材50を燃料ノズル10側から支持・固定し、二次空気ノズル11からは分離可能である点について、特許文献5のベンチュリ(21)は、図面及び関連記載において、そのような記載がない。
2)一旦縮流を形成した後流側の流路形態(二次空気の流れ)
特許文献5のベンチュリ(21)は、徐々に流路が外周側に拡張していくような錐壁部分が設けられている。
即ち、ベンチュリ(21)の後流側では二次空気の流れがノズルの径方向で一様となるようにされている。
【0045】
これらに対して、実施例1では、一旦縮流した流れが二次空気ノズル11の径方向の外側に拡がらないうちに前方に設けた案内リング(案内部材)34に衝突させ、これにより二次空気を径方向の外側に偏向させて噴出させるようにしている点が相違する。
このため、縮流形成部材50の内径L4と、案内リング34の外径L2との関係がL4<L2となっている。
特許文献5では長さL4に相当するベンチュリ(21)の内径と、長さL2に相当する部分の長さの関係がL4<L2となっているかどうかが明確ではない。仮にL4<L2であるとすると(ベンチュリ(21)が二次空気ノズルから分離可能で燃料ノズル側から支持・固定されているか明らかでないことから)、保炎器に相当する部材を燃料ノズルと一体で炉外側に引き抜こうとしたとき、ベンチュリ(21)と干渉してしまう。
【0046】
これらに対して、上述の特徴を有する実施例1の固体燃料バーナ1では、循環流31の領域に関連するNOx還元域も、特許文献1,2の場合と同等に形成されるため、メンテナンス性を向上させつつ、従来と同等の低NOx性能を達成することも可能である。
【0047】
特に、実施例1では、縮流形成部材50の下流側にフィン部材36が配置されており、二次空気14は整流された状態で案内リング34に衝突する。したがって、縮流形成部材50や保炎器23に衝突して乱れた二次空気14が整流された状態で案内リング34に衝突するため、整流されない場合に比べて、径方向への偏向が強くなり、循環流31の形成が促進されやすい。よって、フィン部材36を有しない場合に比べて、さらに火炎が安定しやすく、保炎器23の焼損が防止される。
【0048】
図6は縮流形成部材の変更例の説明図であり、図6(A)は変更例1の説明図、図6(B)は変更例2の説明図、図6(C)は変更例3の説明図、図6(D)は変更例4の説明図、図6(E)は変更例5の説明図、図6(F)は変更例6の説明図である。
図6において、縮流形成部材50の形状は、図1に示す断面L字状に限定されず、図6(A)に示す断面三角形状や、図6(B)に示すように断面四角形状、図6(C)に示すように断面U字形状、図6(D)に示すように断面90度円弧状とすることが可能である。また、図6(E)に示すように左右反転したL字状としたり、図6(F)に示すように上下反転したT字状とする等、縮流を形成可能な任意の形状とすることが可能である。
【0049】
図6(B)、(C)に示すように縮流形成部材50と二次空気ノズル11の間の隙間、遊びの部分が長く形成されるようなもしくは二重に形成されるような形態であれば、当該隙間の圧力損失が大きく、(前述した)ここを流れる二次空気のショートパス流れを抑制するのに好適である。
一方、縮流形成部材50と、二次空気ノズル11の間の隙間が狭く調整可能な場合はこの限りではない。たとえばバーナ容量が小さく、すなわちバーナ寸法が小さい場合、相対的に上記隙間は小さく精度よく製作することが可能である。したがって、上述した隙間をショートパスする流れは抑えられ、外側に偏向させて噴出した二次空気の流れ14への影響も抑制される。そのような場合においては、図6(E)や(F)に例示した縮流形成部材50も選択し得る。これらは、(A)〜(D)の例に比べて、簡素な構造であることから、製作が容易で装置コストの低減につながる。
【0050】
(その他の変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H03)を下記に例示する。
(H01)前記実施例において、縮流形成部材50をフィン部材36に支持する構成とする方が、部品点数が増加しない点で好ましいが、これに限定されない。例えば、フィン部材36とは別個に、縮流形成部材50を支持する部材(サポート、ステー)を設けて、縮流形成部材50を支持する構成とすることが可能である。よって、フィン部材36を設ける構成とすることが望ましいが、フィン部材を有しない構成とすることも可能である。
【0051】
(H02)前記実施例において、特許文献2に記載の構成のように、燃料ノズル10に燃料濃縮器を設ける構成とすることも可能である。
(H03)前記実施例において、燃料ノズルの流路断面形状が真円状のバーナの構成を例示したが、これに限定されない。例えば、流路断面形状が扁平な形状(特許第5832653号公報等参照)のバーナにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【0052】
固体燃料を用いたバーナ装置として、利用可能性がある。
【符号の説明】
【0053】
1…固体燃料バーナ、
10…第1のガスノズル、
10a…混合流体が流れる流路、
11…第2のガスノズル、
11a…第2の流路、
14…2次空気、
25…ウインドボックス、
34…案内部材、
36…フィン部材、
50…縮流形成部材、
50a…縮流形成部材、上壁部、
50b…縮流形成部材、下壁部、
L1…第2のガスノズルの外周壁の内径、
L2…案内部材および縮流形成部材の外径、
L3…フロントプレート、1次ノズル引き抜き部径、
L4…縮流形成部位の内径。
図1
図2
図3
図4
図5
図6

【手続補正書】
【提出日】2019年10月23日
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
固体燃料と該固体燃料の搬送ガスとの混合流体が流れる筒状の流路を有する第1のガスノズルと、
前記固体燃料の燃焼用ガスが流れ、前記第1のガスノズルの外周側に形成される第2の流路を構成する第2のガスノズルと、
前記第1のガスノズルの先端外周部に配置され、前記第2の流路を流れる流体を径方向の外側に案内する案内部材と、
前記第2の流路の流れ方向に対して、前記案内部材の上流側に配置され、前記第2の流路の断面積を狭くする縮流形成部材と、
を備え、
前記第2のガスノズルの外周壁の内径に対して、前記案内部材の外径の方が小さく形成され、
前記第1のガスノズル、前記案内部材および前記縮流形成部材が、前記第1のガスノズルの軸方向に沿って炉外に向けて、一体的に着脱可能に構成された
ことを特徴とする固体燃料バーナ。
【請求項2】
前記第2のガスノズルの外周壁の内径をL1とし、前記案内部材の外径をL2とし、前記縮流形成部材の内径をL4とした場合に、
L1>L2>L4
の関係にあることを特徴とする請求項1に記載の固体燃料バーナ。
【請求項3】
前記縮流形成部材と前記案内部材との間に配置され、前記第2の流路を流れる2次空気を整流するフィン部材、
を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の固体燃料バーナ。
【請求項4】
前記フィン部材に支持された前記縮流形成部材、
を備えたことを特徴とする請求項3に記載の固体燃料バーナ。
【請求項5】
固体燃料と搬送ガスとの混合流体が流れる筒状の第1のガスノズルと前記第1のガスノズルの外周側に配置された第2のガスノズルとを有する固体燃料バーナの燃料ノズル開口端部に設けられた保炎器であって、
当該保炎器の外周側を流れる燃焼用ガスの流路を外側から内側へと縮小させる環状の縮流形成部材と、
前記燃焼用ガスの流れに沿った方向に延びる複数のフィン部材を当該保炎器の周方向に備え、
前記環状の縮流形成部材を通過した燃焼用ガスの流れを外向きに偏向させる案内部材が設けられており、
前記案内部材の外径は、前記環状の縮流形成部材の内径よりも大きく、
前記第1のガスノズル、前記案内部材および前記縮流形成部材が、前記第1のガスノズルの軸方向に沿って炉外に向けて一体的に着脱可能に構成された
ことを特徴とする固体燃料バーナ用保炎器。
【請求項6】
固体燃料バーナの燃料ノズル開口端部に設けられた保炎器であって、
当該保炎器の外周側を流れる燃焼用ガスの流路を外側から内側へと縮小させる環状の縮流形成部材と、
前記燃焼用ガスの流れに沿った方向に延びる複数のフィン部材を当該保炎器の周方向に備え、
前記環状の縮流形成部材を通過した燃焼用ガスの流れを外向きに偏向させる案内部材が設けられており、
前記案内部材の外径は、前記環状の縮流形成部材の内径よりも大きく、且つ、前記環状の縮流形成部材の外径以下であること
を特徴とする固体燃料バーナ用保炎器。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0005】
を備えたことを特徴とする請求項3に記載の固体燃料バーナである。
[0015]
請求項5に記載の発明は、固体燃料と搬送ガスとの混合流体が流れる筒状の第1のガスノズルと前記第1のガスノズルの外周側に配置された第2のガスノズルとを有する固体燃料バーナの燃料ノズル開口端部に設けられた保炎器であって、当該保炎器の外周側を流れる燃焼用ガスの流路を外側から内側へと縮小させる環状の縮流形成部材と、前記燃焼用ガスの流れに沿った方向に延びる複数のフィン部材を当該保炎器の周方向に備え、前記環状の縮流形成部材を通過した燃焼用ガスの流れを外向きに偏向させる案内部材が設けられており、前記案内部材の外径は、前記環状の縮流形成部材の内径よりも大きく、前記第1のガスノズル、前記案内部材および前記縮流形成部材が、前記第1のガスノズルの軸方向に沿って炉外に向けて一体的に着脱可能に構成されたことを特徴とする固体燃料バーナ用保炎器である。
請求項6に記載の発明は、固体燃料バーナの燃料ノズル開口端部に設けられた保炎器であって、当該保炎器の外周側を流れる燃焼用ガスの流路を外側から内側へと縮小させる環状の縮流形成部材と、前記燃焼用ガスの流れに沿った方向に延びる複数のフィン部材を当該保炎器の周方向に備え、前記環状の縮流形成部材を通過した燃焼用ガスの流れを外向きに偏向させる案内部材が設けられており、前記案内部材の外径は、前記環状の縮流形成部材の内径よりも大きく、且つ、前記環状の縮流形成部材の外径以下であることを特徴とする固体燃料バーナ用保炎器である。
発明の効果
[0016]
請求項1記載の発明によれば、前記第2のガスノズルの外周壁の内径に対して、前記案内部材の外径の方が小さく形成されており、案内部材が第2のガスノズルに引っ掛かることなく、第1のガスノズルを炉外に向けて引き抜くことができる。よって、炉内に足場を組む必要が無くなり、メンテナンス性を向上させることができる。また、第2の流路において縮流形成部材を通過した流体の流速が高速になった状態で案内部材に到達して径方向の外側に案内されるため、縮流形成部材を有しない場合に比べて、径方向の偏向が強くなり、案内部材の外径が第2のガスノズルの外周壁の内径より小さくても循環流が小さくなることが低減される。よって、火炎の安定性を確保でき、十分な循環流を確保することができ、低NOx性を確保することができる。さらに、流体が高速で案内部材に到達するので、案内部材および保炎器の冷却が促進され、焼損抑制が図られる。よって、信頼性を向上させることができる。したがって、請求項1に記載の発明によれば、性能面、信頼性、メンテナンス性を同時に達成することができる。
[0017]
請求項2記載の発明によれば、L1>L2>L4の関係を満たしており、第1のガスノズルを引き抜くことができると共に、十分な循環流も確保できる。
[0018]
請求項3記載の発明によれば、上記請求項1または2に記載の発明の効果に加えて、フィン部材で、縮流時に乱れた流体が整流されることで、径方向
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0006】
の偏向を強くすることができ、火炎の安定性や循環流を確保することができる。
[0019]
請求項4記載の発明によれば、上記請求項3に記載の発明の効果に加えて、縮流形成部材をフィン部材に支持することで、縮流形成部材を支持する別個の支持部材を設ける必要が無く、部品点数を削減することができる。
[0020]
請求項5記載の発明によれば、保炎器に設けられた縮流形成部材に、燃焼用ガスの流れに沿った方向に延びる複数のフィン部材が保炎器の周方向に備えられているとともに、環状の縮流形成部材を通過した燃焼用ガスの流れを外向きに偏向させる案内部材が設けられており、案内部材の外径は、環状の縮流形成部材の内径よりも大きく、案内部材と縮流形成部材と第1のガスノズルとが一体的に着脱可能であるため、保炎器が支持された第1のノズルごと炉外に向けて引き抜くことが可能となる。よって、炉内に足場を組む必要がなくなり、メンテナンス性を向上させることができる。また、縮流形成部材を通過した流体の流速が高速になった状態で案内部材に到達して径方向の外側に案内されるため、縮流形成部材を有しない場合に比べて、径方向の偏向が強くなる。よって、火炎の安定性を確保でき、十分な循環流を確保することができ、低NOx性を確保することができる。さらに、流体が高速で案内部材に到達するので、案内部材および保炎器の冷却が促進され、焼損抑制が図られる。よって、信頼性を向上させることができる。したがって、請求項5に記載の発明によれば、性能面、信頼性、メンテナンス性を同時に達成することができる。
請求項6記載の発明によれば、保炎器に設けられた縮流形成部材に、燃焼用ガスの流れに沿った方向に延びる複数のフィン部材が保炎器の周方向に備えられているとともに、環状の縮流形成部材を通過した燃焼用ガスの流れを外向きに偏向させる案内部材が設けられており、案内部材の外径は、環状の縮流形成部材の内径よりも大きく且つ縮流形成部材の外径以下であるため、保炎器が支持されたノズルごと炉外に向けて引き抜くことが可能となる。よって、炉内に足場を組む必要がなくなり、メンテナンス性を向上させることができる。また、縮流形成部材を通過した流体の流速が高速になった状態で案内部材に到達して径方向の外側に案内されるため、縮流形成部材を有しない場合に比べて、径方向の偏向が強くなる。よって、火炎の安定性を確保でき、十分な循環流を確保することができ、低NOx性を確保することができる。さらに、流体が高速で案内部材に到達するので、案内部材および保炎器の冷却が促進され、焼損抑制が図られる。よって、信頼性を向上させることができる。したがって、請求項6に記載の発明によれば、性能面、信頼性、メンテナンス性を同時に達成することができる。
図面の簡単な説明
[0021]
図1図1は本発明の一実施例である固体燃料バーナの側面図(一部断面)であり、図1(A)は全体図、図1(B)は先端部分の拡大図、図1(C)は先端部分の各部の位置関係を説明する図である。
図2図2図1(B)の固体燃料バーナのII−II線断面図である。
図3図3は実施例の縮流形成部材の説明図であり、図3(A)は実施例1の縮流形成部材の説明図、図3(B)は縮流形成部材の他の形態の説明図である。

【手続補正書】
【提出日】2020年9月3日
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
固体燃料と該固体燃料の搬送ガスとの混合流体が流れる筒状の流路を有する第1のガスノズルと、
前記固体燃料の燃焼用ガスが流れ、前記第1のガスノズルの外周側に形成される第2の流路を構成する第2のガスノズルと、
前記第1のガスノズルの先端外周部に配置され、前記第2の流路を流れる流体を径方向の外側に案内する案内部材と、
前記第2の流路の流れ方向に対して、前記案内部材の上流側に配置され、前記第2の流路の断面積を狭くする縮流形成部材と、
を備え、
前記第2のガスノズルの外周壁の内径に対して、前記案内部材の外径の方が小さく形成され、
前記第1のガスノズル、前記案内部材および前記縮流形成部材が、前記第1のガスノズルの軸方向に沿って炉外に向けて、一体的に着脱可能に構成された
ことを特徴とする固体燃料バーナ。
【請求項2】
前記第2のガスノズルの外周壁の内径をL1とし、前記案内部材の外径をL2とし、前記縮流形成部材の内径をL4とした場合に、
L1>L2>L4
の関係にあることを特徴とする請求項1に記載の固体燃料バーナ。
【請求項3】
前記縮流形成部材と前記案内部材との間に配置され、前記第2の流路を流れる2次空気を整流するフィン部材、
を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の固体燃料バーナ。
【請求項4】
前記フィン部材に支持された前記縮流形成部材、
を備えたことを特徴とする請求項3に記載の固体燃料バーナ。
【請求項5】
固体燃料と搬送ガスとの混合流体が流れる筒状の第1のガスノズルと前記第1のガスノズルの外周側に配置された第2のガスノズルとを有する固体燃料バーナの燃料ノズル開口端部に設けられた保炎器であって、
当該保炎器の外周側を流れる燃焼用ガスの流路を外側から内側へと縮小させる環状の縮流形成部材と、
前記燃焼用ガスの流れに沿った方向に延びる複数のフィン部材を当該保炎器の周方向に備え、
前記環状の縮流形成部材を通過した燃焼用ガスの流れを外向きに偏向させる案内部材が設けられており、
前記案内部材の外径は、前記環状の縮流形成部材の内径よりも大きく、
前記第1のガスノズル、前記案内部材、前記フィン部材および前記縮流形成部材が、前記第1のガスノズルの軸方向に沿って炉外に向けて一体的に着脱可能に構成された
ことを特徴とする固体燃料バーナ用保炎器。
【請求項6】
固体燃料バーナの燃料ノズル開口端部に設けられた保炎器であって、
当該保炎器の外周側を流れる燃焼用ガスの流路を外側から内側へと縮小させる環状の縮流形成部材と、
前記燃焼用ガスの流れに沿った方向に延びる複数のフィン部材を当該保炎器の周方向に備え、
前記環状の縮流形成部材を通過した燃焼用ガスの流れを外向きに偏向させる案内部材が設けられており、
前記案内部材の外径は、前記環状の縮流形成部材の内径よりも大きいこ
を特徴とする固体燃料バーナ用保炎器。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0015】
請求項5に記載の発明は、固体燃料と搬送ガスとの混合流体が流れる筒状の第1のガスノズルと前記第1のガスノズルの外周側に配置された第2のガスノズルとを有する固体燃料バーナの燃料ノズル開口端部に設けられた保炎器であって、当該保炎器の外周側を流れる燃焼用ガスの流路を外側から内側へと縮小させる環状の縮流形成部材と、前記燃焼用ガスの流れに沿った方向に延びる複数のフィン部材を当該保炎器の周方向に備え、前記環状の縮流形成部材を通過した燃焼用ガスの流れを外向きに偏向させる案内部材が設けられており、前記案内部材の外径は、前記環状の縮流形成部材の内径よりも大きく、前記第1のガスノズル、前記案内部材、前記フィン部材および前記縮流形成部材が、前記第1のガスノズルの軸方向に沿って炉外に向けて一体的に着脱可能に構成されたことを特徴とする固体燃料バーナ用保炎器である。
請求項6に記載の発明は、固体燃料バーナの燃料ノズル開口端部に設けられた保炎器であって、当該保炎器の外周側を流れる燃焼用ガスの流路を外側から内側へと縮小させる環状の縮流形成部材と、前記燃焼用ガスの流れに沿った方向に延びる複数のフィン部材を当該保炎器の周方向に備え、前記環状の縮流形成部材を通過した燃焼用ガスの流れを外向きに偏向させる案内部材が設けられており、前記案内部材の外径は、前記環状の縮流形成部材の内径よりも大きいことを特徴とする固体燃料バーナ用保炎器である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0020
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0020】
請求項5記載の発明によれば、保炎器に設けられた縮流形成部材に、燃焼用ガスの流れに沿った方向に延びる複数のフィン部材が保炎器の周方向に備えられているとともに、環状の縮流形成部材を通過した燃焼用ガスの流れを外向きに偏向させる案内部材が設けられており、案内部材の外径は、環状の縮流形成部材の内径よりも大きく、案内部材とフィン部材と縮流形成部材と第1のガスノズルとが一体的に着脱可能であるため、保炎器が支持された第1のノズルごと炉外に向けて引き抜くことが可能となる。よって、炉内に足場を組む必要がなくなり、メンテナンス性を向上させることができる。また、縮流形成部材を通過した流体の流速が高速になった状態で案内部材に到達して径方向の外側に案内されるため、縮流形成部材を有しない場合に比べて、径方向の偏向が強くなる。よって、火炎の安定性を確保でき、十分な循環流を確保することができ、低NOx性を確保することができる。さらに、流体が高速で案内部材に到達するので、案内部材および保炎器の冷却が促進され、焼損抑制が図られる。よって、信頼性を向上させることができる。したがって、請求項5に記載の発明によれば、性能面、信頼性、メンテナンス性を同時に達成することができる。
請求項6記載の発明によれば、保炎器に設けられた縮流形成部材に、燃焼用ガスの流れに沿った方向に延びる複数のフィン部材が保炎器の周方向に備えられているとともに、環状の縮流形成部材を通過した燃焼用ガスの流れを外向きに偏向させる案内部材が設けられており、案内部材の外径は、環状の縮流形成部材の内径よりも大きいため、保炎器が支持されたノズルごと炉外に向けて引き抜くことが可能となる。よって、炉内に足場を組む必要がなくなり、メンテナンス性を向上させることができる。また、縮流形成部材を通過した流体の流速が高速になった状態で案内部材に到達して径方向の外側に案内されるため、縮流形成部材を有しない場合に比べて、径方向の偏向が強くなる。よって、火炎の安定性を確保でき、十分な循環流を確保することができ、低NOx性を確保することができる。さらに、流体が高速で案内部材に到達するので、案内部材および保炎器の冷却が促進され、焼損抑制が図られる。よって、信頼性を向上させることができる。したがって、請求項6に記載の発明によれば、性能面、信頼性、メンテナンス性を同時に達成することができる。
【国際調査報告】