CN101960219B - 氧燃烧锅炉的煤粉燃烧器 - Google Patents

Abstract

一种氧燃烧锅炉的煤粉燃烧器，具有如下结构：以贯穿风箱(2)而面临喉部(3)的方式配置燃烧器内筒(5)和燃烧器外筒(4)，在燃烧器内筒(5)与燃烧器外筒(4)之间形成煤粉供给流路(9)，在燃烧器外筒(4)的外周侧设置向燃烧器外筒(4)的前方直接供给氧气的复数个氧气喷射装置(11)。本发明能够使来自煤粉燃烧器的燃烧实现均匀化，且能够抑制氧气喷嘴的高温化。

Description

氧燃烧锅炉的煤粉燃烧器

技术领域

本发明涉及氧燃烧锅炉(酸素燃焼ボイラ)的煤粉燃烧器。

背景技术

近年来，为了防止地球变暖，希望削减二氧化碳等温室效应气体的排出量，并正在开发从氧燃烧锅炉排出的废气中回收二氧化碳后在海洋或土地中作废弃处理的技术。

这类氧燃烧锅炉具有氧气导入流路和废气循环流路，其中氧气导入流路将氧气导入与氧燃烧锅炉本体入口侧的风箱连接的大气供给流路，废气循环流路则从与氧燃烧锅炉本体出口侧连接的废气流路分支出来而与大气供给流路连接，起动时，将大气从大气供给流路向氧燃烧锅炉本体导入后使燃料燃烧，起动完毕后，对配置在各流路的挡板(damper)等进行切换，使从氧燃烧锅炉本体排出的废气经过废气循环流路等而向氧燃烧锅炉本体循环，与此同时，将氧气从氧气导入流路向氧燃烧锅炉本体导入，一边抑制由废气循环导致的氧浓度下降，一边进行燃料的氧燃烧，并提高废气中的二氧化碳浓度，以从部分废气中回收二氧化碳。

另外，氧燃烧锅炉中设有：构成燃油器和煤粉供给流路的煤粉燃烧器、以及向煤粉供给流路供给氧气的氧气喷嘴，将煤粉等与来自风箱的空气混合后进行燃烧(例如，参见专利文献1)。

应予说明，作为示出与这类氧燃烧锅炉有关的技术的文献，例如有专利文献2～5。

专利文献1：日本发明专利特开平07-318016号公报

专利文献2：日本发明专利特开平05-231609号公报

专利文献3：日本发明专利特开2001-235103号公报

专利文献4：日本发明专利特开平05-168853号公报

专利文献5：日本发明专利特开2007-147162号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，在单纯将煤粉燃烧器和氧气喷嘴等配置在氧燃烧锅炉时，有不能适当地供给氧气、来自煤粉燃烧器的燃烧变得不均匀的问题，而且还有氧气喷嘴和煤粉燃烧器的前端出现异常高温的问题。尤其是当如现有技术文献公开的那样将氧气喷嘴配置在煤粉供给流路内时，有不能将氧气与煤粉充分混合、不能实现燃烧均匀化的问题。

本发明鉴于上述情况，目的在于提供一种使来自煤粉燃烧器的燃烧均匀、且抑制氧气喷射装置高温化的氧燃烧锅炉的煤粉燃烧器。

解决技术问题的手段

本发明的氧燃烧锅炉的煤粉燃烧器具有如下结构：以贯穿风箱而面临喉部的方式配置燃烧器内筒和燃烧器外筒，在燃烧器内筒与燃烧器外筒之间形成煤粉供给流路，在燃烧器外筒的外周侧设置向上述燃烧器外筒的前方直接供给氧气的复数个氧气喷射装置。

在氧燃烧锅炉的煤粉燃烧器中，氧气喷射装置优选做成如下结构：喷出侧的前端配置在不比燃烧器外筒的前端更靠前的位置上，且喷射的氧气不会碰到燃烧器外筒的前端。

在氧燃烧锅炉的煤粉燃烧器中，复数个氧气喷射装置优选以等间隔配置在燃烧器轴心的圆周方向上。

在氧燃烧锅炉的煤粉燃烧器中，氧气喷射装置优选具有喷射氧气的氧气喷嘴和以与该风箱的空气分开的另外的系统向氧气喷嘴供给氧气的氧气供给流路。

发明效果

采用本发明的氧燃烧锅炉的煤粉燃烧器，由于是从形成煤粉供给流路的燃烧器外筒的外周侧向煤粉及/或火炎直接供给氧气，因此可发挥以下优异的效果：能够使来自煤粉燃烧器的燃烧实现均匀化，而且能够抑制氧气喷射装置的高温化。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式例的结构的示意图。

图2是沿图1中II-II方向的向视图。

图3是表示在本发明的实施方式例中从氧喷射装置喷射氧气的状态的示意图。

符号说明

2风箱

3喉部

4燃烧器外筒

5燃烧器内筒

6前端部

7燃油器

9煤粉供给流路

11氧气喷射装置

12氧气喷嘴

12a前端

13氧气供给流路

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的实施方式例。

图1～图3是本发明的氧燃烧锅炉的煤粉燃烧器的实施方式例。

实施方式例中的氧燃烧锅炉的煤粉燃烧器同芯状设置燃烧器外筒4和燃烧器内筒5，该燃烧器外筒4和燃烧器内筒5贯穿安装在氧燃烧锅炉1上的风箱2且面临在氧燃烧锅炉1的炉壁(图中未示)上形成的喉部3，燃烧器外筒4及燃烧器内筒5的前端部6朝着喉部3开口。

在燃烧器内筒5的轴心部具有燃油器7，从燃烧器内筒5的外部向燃油器7供给油等燃料，同时风箱2的空气经过导入线8而被导入燃烧器内筒5。

燃烧器内筒5和燃烧器外筒4之间成为使煤粉流通的煤粉供给流路9，在燃烧器外筒4上设有位于风箱2的外方一侧的煤粉导入部10，在煤粉导入部10连接着从碾磨机(图中未示)等供给煤粉的供给线(图中未示)，并且具备向煤粉供给流路9供给煤粉的结构。

在燃烧器外筒4的外方，具备以燃油器7为轴心而沿圆周方向等间隔地配置的复数个氧气喷射装置11(图2中为4个)，该氧气喷射装置11贯穿风箱2而面临喉部3。

氧气喷射装置11具有：喷射氧气的复数个氧气喷嘴12；以与风箱2的空气分开的另外的系统配置，而能够向复数个氧气喷嘴12供给氧气的氧气供给流路13的配管；配置在氧气供给流路13上而能够控制氧气的供给量的流量调节阀14；以及向氧气供给流路13的配管供给氧气的氧气制造装置(图中未示)。

另外，氧气喷射装置11的氧气喷嘴12的喷出侧的前端12a配置在不比燃烧器外筒4的前端(图3中的L1线)更靠前的位置(氧燃烧锅炉1的炉壁侧)，并且将喷射方向调节成喷射的氧气不会与燃烧器外筒4的前端冲撞的状态。此处，只要是喷射的氧气不会碰到燃烧器外筒4的前端的结构，则氧气喷射装置11既可以是如图1那样使氧气供给流路13的配管和氧气喷嘴12向着燃油器7的轴线倾斜，也可以是如图3那样使氧气供给流路13的配管与燃烧器外筒4大致平行地配置。应予说明，图3中的D1表示氧气的喷射方向，D2表示煤粉及火炎的喷射方向。

另一方面，在风箱2与喉部3之间，在氧气喷射装置11的外方围着喉部3的周围配置着空气调节器15，该空气调节器15对从风箱2向氧燃烧锅炉1的火炉供给的燃烧用二次空气施加旋转力。

以下说明本发明的实施方式例的作用。

在利用氧燃烧锅炉1的煤粉燃烧器使煤粉燃烧时，通过将煤粉从煤粉供给流路9供给且从燃烧器外筒4的前端部6喷出，使在喉部3产生火炎，与此同时，利用氧气喷射装置11向燃烧器外筒4前方的喉部3直接供给氧气，并经过与氧气的混合而使火炎稳定，以减少灰中未燃烧成分。

此时，氧气喷嘴12对着从燃烧器外筒4的前端部6喷射的煤粉，以氧气不会碰到燃烧器外筒4的前端的方式从燃烧器外筒4的外周方向均匀地喷射氧气，并且使氧气与煤粉及/或火炎充分混合，同时调整煤粉及/或火炎的方向和大小的喷射状态。

如上所述，根据实施方式例，从形成煤粉供给流路9的燃烧器外筒4的外周侧向煤粉及/或火炎直接供给氧气以调整喷射状态，因此不仅能够使来自煤粉燃烧器的燃烧实现均匀化，而且能够抑制氧气喷射装置11的氧气喷嘴12和燃烧器外筒4的高温化。

在实施方式例中，如果将氧气喷射装置11做成其喷出侧前端被配置在不比燃烧器外筒4的前端更靠前的位置上、并且喷射的氧气不会碰到燃烧器外筒4的前端的结构，则氧气可在不与燃烧器外筒4的前端部6冲撞的前提下供给，因此能够防止氧气与前端部6碰撞而导致的紊流，能够使来自煤粉燃烧器的燃烧实现均匀化。另外，一旦将氧气喷嘴12的前端配置在不比燃烧器外筒4的前端更靠前的位置上，火炎就不会碰到氧气喷嘴12的前端，能够抑制氧气喷嘴12的高温化。而一旦做成喷射的氧气不碰到燃烧器外筒4的前端的结构，就能够抑制燃烧器外筒4的高温化。

在实施方式例中，如果将复数个氧气喷射装置11沿燃烧器轴心的圆周方向以等间隔配置，则能够使喷射的氧气的供给量和喷射压力在圆周方向均等，因此能够使来自煤粉燃烧器的燃烧实现均匀化。

在实施方式例中，如果氧气喷射装置11具有喷射氧气的氧气喷嘴12和以与风箱2的空气分开的另外的系统向氧气喷嘴12供给氧气的氧气供给流路13，则不仅能够使来自煤粉燃烧器的燃烧合适地实现均匀化，还能够抑制氧气喷嘴12和燃烧器外筒4的高温化。另外，当在氧气喷射装置11中设置流量调节阀14时，或可调节地配置氧气喷嘴12时，能够对氧气的供给进行微调，因此能够使来自煤粉燃烧器的燃烧合适地实现均匀化，而且容易抑制氧气喷嘴12和燃烧器外筒4的高温化。

应予说明，本发明的氧燃烧锅炉的煤粉燃烧器并不仅限于上述附图中所示的例子，只要氧气喷射装置的数量为2个以上即无特别限制，并且能够在不脱离本发明宗旨的范围内作各种变更。

Claims (3)

1.一种氧燃烧锅炉的煤粉燃烧器，具有如下结构：

以贯穿风箱而面临喉部的方式配置燃烧器内筒和燃烧器外筒，在燃烧器内筒与燃烧器外筒之间形成煤粉供给流路，在燃烧器外筒的外周侧设置向所述燃烧器外筒的前方直接供给氧气的复数个氧气喷射装置，

氧气喷射装置做成如下结构：喷出侧的前端配置在位于燃烧器外筒的前端的后方的位置上，且喷射的氧气不会碰到燃烧器外筒的前端。

2.如权利要求1所述的氧燃烧锅炉的煤粉燃烧器，其中，复数个氧气喷射装置以等间隔配置在燃烧器轴心的圆周方向上。

3.如权利要求1所述的氧燃烧锅炉的煤粉燃烧器，其中，氧气喷射装置具有喷射氧气的氧气喷嘴、和以与该风箱的空气分开的另外的系统向氧气喷嘴供给氧气的氧气供给流路。

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