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Title:
OXYGEN COMBUSTION BOILER AND PULVERIZED COAL BURNER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/110038
Kind Code:
A1
Abstract:
A pulverized coal burner for oxygen combustion boiler that uniformizes combustion from a pulverized coal burner, inhibiting any rise to high temperature of oxygen injection nozzle. A burner internal tube (5) and a burner external tube (4) are disposed so as to pass through a wind box (2) and face a throat part (3). A pulverized coal supply flow channel (9) is provided between the burner internal tube (5) and the burner external tube (4), and multiple oxygen injection nozzles (11) for direct supply of oxygen to a locality anterior to the burner external tube (4) are provided on the outer circumferential side of the burner external tube (4).

Inventors:
TERUSHITA SHUUHEI (JP)
YAMADA TOSHIHIKO (JP)
WATANABE SHUZO (JP)
UCHIDA TERUTOSHI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/000476
Publication Date:
September 11, 2009
Filing Date:
March 06, 2008
Export Citation:
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Assignee:
IHI CORP (JP)
ELECTRIC POWER DEV CO (JP)
TERUSHITA SHUUHEI (JP)
YAMADA TOSHIHIKO (JP)
WATANABE SHUZO (JP)
UCHIDA TERUTOSHI (JP)
International Classes:
F23D1/00; F23C99/00
Foreign References:
JP2001200308A2001-07-24
JP2007057228A2007-03-08
JPH07318016A1995-12-08
JPH05231609A1993-09-07
JP2001235103A2001-08-31
JPH05168853A1993-07-02
JP2007147162A2007-06-14
Other References:
See also references of EP 2267368A4
Attorney, Agent or Firm:
Patent firm YAMADA PATENT OFFICE (JP)
Patent business corporation Yamada patent firm (JP)
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Claims:
 ウインドボックスを貫通してスロート部に臨むようにバーナ内筒とバーナ外筒を配置し、バーナ内筒とバーナ外筒の間に微粉炭供給流路を形成し、前記バーナ外筒の前方に直接酸素を供給する複数の酸素噴射手段を、バーナ外筒の外周側に備えたことからなる酸素燃焼ボイラの微粉炭バーナ。
 酸素噴射手段は、噴出側の先端がバーナ外筒の先端よりも前に出ない置に配置されると共に、噴射した酸素がバーナ外筒の先端に当たらないように構成されたことからなる請求項1に記載の酸素燃焼ボイラの微粉炭バーナ。
 複数の酸素噴射手段は、バーナ軸心の周方向に等間隔で配置されたことからなる請求項1に記載の酸素燃焼ボイラの微粉炭バーナ。
 酸素噴射手段は、酸素を噴射する酸素噴射ノズルと、該ウインドボックスの空気と別系統で酸素噴射ノズルに酸素を供給する酸素供給流路とを備えたことからなる請求項1に記載の酸素燃焼ボイラの微粉炭バーナ。
Description:
酸素燃焼ボイラの微粉炭バーナ

 本発明は、酸素燃焼ボイラの微粉炭バー に関するものである。

 近年、地球温暖化防止のために、二酸化 素等の温室効果ガス排出量を削減すること 望まれており、酸素燃焼ボイラから排出さ る排ガス中の二酸化炭素を回収して海洋や 中に廃棄処理する技術の開発が進められて る。

 このような酸素燃焼ボイラは、酸素燃焼 イラ本体の入側のウインドボックスに接続 れた大気供給流路に対して酸素を導入する 素導入流路と、酸素燃焼ボイラ本体の出側 接続された排ガス流路から分岐して大気供 流路に接続される排ガス循環流路とを備え おり、起動時には、大気を大気供給流路か 酸素燃焼ボイラ本体へ導入して燃料を燃焼 、起動完了後には、夫々の流路に配置され ダンパ等を切り替え、酸素燃焼ボイラ本体 ら排出される排ガスを排ガス循環流路等を して酸素燃焼ボイラ本体へ循環させると共 、酸素導入流路から酸素を酸素燃焼ボイラ 体へ導入し、排ガスの循環による酸素濃度 低下を抑えつつ燃料の酸素燃焼を行い、排 ス中の二酸化炭素濃度を高めて排ガスの一 から二酸化炭素を回収するようにしている

 また、酸素燃焼ボイラには、オイルバー 及び微粉炭供給流路を構成する微粉炭バー と、微粉炭供給流路に酸素を供給する酸素 射ノズルとを備え、微粉炭等をウインドボ クスからの空気と混合して燃焼するように ている(例えば、特許文献1参照)。

 なお、このような酸素燃焼ボイラに関連す 技術を示すものとしては、例えば、特許文 2~5がある。

特開平07-318016号公報

特開平05-231609号公報

特開2001-235103号公報

特開平05-168853号公報

特開2007-147162号公報

 しかしながら、酸素燃焼ボイラに微粉炭 ーナ及び酸素噴射ノズル等を単純に配置し 際には、酸素を適切に供給することができ 、微粉炭バーナからの燃焼が不均一になる いう問題があり、また、酸素噴射ノズルや 粉炭バーナの先端が異常な高温になるとい 問題があった。特に、先行技術文献の如く 素噴射ノズルを微粉炭供給流路内に配置し 際には、酸素と微粉炭が十分に混合せず、 焼の均一化を図ることができないという問 があった。

 本発明は、斯かる実情に鑑み、微粉炭バ ナからの燃焼を均一化すると共に、酸素噴 手段の高温化を抑制する酸素燃焼ボイラの 粉炭バーナを提供しようとするものである

 本発明は、ウインドボックスを貫通して ロート部に臨むようにバーナ内筒とバーナ 筒を配置し、バーナ内筒とバーナ外筒の間 微粉炭供給流路を形成し、前記バーナ外筒 前方に直接酸素を供給する複数の酸素噴射 段を、バーナ外筒の外周側に備えたことか なる酸素燃焼ボイラの微粉炭バーナ、にか るものである。

 酸素燃焼ボイラの微粉炭バーナにおいて 酸素噴射手段は、噴出側の先端がバーナ外 の先端よりも前に出ない位置に配置される 共に、噴射した酸素がバーナ外筒の先端に たらないように構成されることが好ましい

 酸素燃焼ボイラの微粉炭バーナにおいて 複数の酸素噴射手段は、バーナ軸心の周方 に等間隔で配置されることが好ましい。

 酸素燃焼ボイラの微粉炭バーナにおいて 酸素噴射手段は、酸素を噴射する酸素噴射 ズルと、該ウインドボックスの空気と別系 で酸素噴射ノズルに酸素を供給する酸素供 流路とを備えることが好ましい。

 本発明の酸素燃焼ボイラの微粉炭バーナ よれば、微粉炭供給流路を形成するバーナ 筒の外周側から直接酸素を微粉炭及び/また は火炎に供給するので、微粉炭バーナからの 燃焼を均一化することができると共に、酸素 噴射手段の高温化を抑制することができると いう優れた効果を奏し得る。

本発明を実施する形態例の構成を示す 念図である。 図1のII-II方向の矢視図である。 本発明を実施する形態例において酸素 射手段から酸素を噴射する状態を示す概念 である。

符号の説明

  2   ウインドボックス
  3   スロート部
  4   バーナ外筒
  5   バーナ内筒
  6   先端部
  7   オイルバーナ
  9   微粉炭供給流路
 11   酸素噴射手段
 12   酸素噴射ノズル
 12a 先端
 13   酸素供給流路

 以下、本発明を実施する形態例を添付図面 参照して説明する。
 図1~図3は本発明の酸素燃焼ボイラの微粉炭 ーナを実施する形態例である。

 実施の形態例の酸素燃焼ボイラの微粉炭 ーナは、酸素燃焼ボイラ1に取り付けられた ウインドボックス2を貫通し且つ酸素燃焼ボ ラ1の炉壁(図示せず)に形成されたスロート 3に臨むようにバーナ外筒4とバーナ内筒5と 同芯状に配設し、バーナ外筒4及びバーナ内 5の先端部6をスロート部3に向けて開口して る。

 バーナ内筒5の軸心部にはオイルバーナ7 備えられ、オイルバーナ7には、バーナ内筒5 の外部からオイル等の燃料が供給されると共 に、バーナ内筒5には、ウインドボックス2の 気が導入ライン8を介して導入されるように なっている。

 バーナ内筒5とバーナ外筒4の間は、微粉 を流通させる微粉炭供給流路9となっており バーナ外筒4には、ウインドボックス2の外 側に位置するよう微粉炭導入部10が設けられ 、微粉炭導入部10には、ミル(図示せず)等か 微粉炭が供給される供給ライン(図示せず)が 接続されると共に、微粉炭供給流路9へ微粉 を供給する構造を備えている。

 バーナ外筒4の外方には、ウインドボック ス2を貫通してスロート部3に臨むよう、オイ バーナ7を軸心として周方向に等間隔で配置 される複数の酸素噴射手段11が備えられてい (図2では4本)。

 酸素噴射手段11は、酸素を噴射する複数 酸素噴射ノズル12と、ウインドボックス2の 気と別系統で配置されて複数の酸素噴射ノ ル12に酸素を供給し得る酸素供給流路13の配 と、酸素供給流路13に配置されて酸素の供 量を制御し得る流量調整弁14と、酸素供給流 路13の配管に酸素を供給する酸素製造装置(図 示せず)とを備えている。

 また、酸素噴射手段11の酸素噴射ノズル12 は、噴出側の先端12aがバーナ外筒4の先端(図3 のL1の線)よりも前に出ない位置(酸素燃焼ボ ラ1の炉壁側)に配置されると共に、噴射した 酸素がバーナ外筒4の先端に衝突しないよう 射方向が調整されている。ここで、酸素噴 手段11は、噴射した酸素がバーナ外筒4の先 に当たらない構成ならば、図1の如く酸素供 流路13の配管や酸素噴射ノズル12をオイルバ ーナ7の軸線上に向かうように傾斜しても良 し、図3の如く酸素供給流路13の配管をバー 外筒4と略平行に配置しても良い。なお、図3 中、D1は酸素の噴射方向を示し、D2は微粉炭 び火炎の噴射方向を示している。

 一方、ウインドボックス2とスロート部3 の間には、ウインドボックス2から酸素燃焼 イラ1の火炉へ供給される燃焼用の二次空気 に対して旋回力を与えるエアレジスタ15が、 素噴射手段11の外方でスロート部3の周りを むように配置されている。

 次に、本発明を実施する形態例の作用を 明する。

 酸素燃焼ボイラ1の微粉炭バーナにより微 粉炭を燃焼する際には、微粉炭を微粉炭供給 流路9より供給してバーナ外筒4の先端部6から 噴出することによりスロート部3へ火炎を生 ると共に、酸素噴射手段11によりバーナ外筒 4の前方のスロート部3へ直接酸素を供給し、 素との混合を介して火炎を安定させて灰中 燃分を減少させる。

 この時、酸素噴射ノズル12は、バーナ外 4の先端部6から噴射される微粉炭に対して、 酸素がバーナ外筒4の先端に当たることがな ようバーナ外筒4の外周方向から均等に酸素 噴射し、酸素と微粉炭及び/または火炎と十 分に混合させると共に、微粉炭及び/または 炎の方向や大きさの噴射状態を整える。

 このように、実施の形態例によれば、微 炭供給流路9を形成するバーナ外筒4の外周 から直接酸素を微粉炭及び/または火炎に供 して噴射状態を整えるので、微粉炭バーナ らの燃焼を均一化することができると共に 酸素噴射手段11の酸素噴射ノズル12やバーナ 外筒4の高温化を抑制することができる。

 実施の形態例において、酸素噴射手段11 、噴出側の先端がバーナ外筒4の先端よりも に出ない位置に配置されると共に、噴射し 酸素がバーナ外筒4の先端に当たらないよう に構成されると、酸素がバーナ外筒4の先端 6に衝突することなく供給されるので、酸素 先端部6の衝突による乱流を防止し、微粉炭 バーナからの燃焼を均一化することができる 。また、酸素噴射ノズル12の先端がバーナ外 4の先端よりも前に出ない位置に配置される と、火炎が酸素噴射ノズル12の先端に当たる とがなく、酸素噴射ノズル12の高温化を抑 することができる。更に、噴射した酸素が ーナ外筒4の先端に当たらないように構成さ ると、バーナ外筒4の高温化を抑制すること ができる。

 実施の形態例において、複数の酸素噴射 段11は、バーナ軸心の周方向に等間隔で配 されると、噴射する酸素の供給量や噴射圧 周方向で均等にし得るので、微粉炭バーナ らの燃焼を均一化することができる。

 実施の形態例において、酸素噴射手段11 、酸素を噴射する酸素噴射ノズル12と、ウイ ンドボックス2の空気と別系統で酸素噴射ノ ル12に酸素を供給する酸素供給流路13とを備 ると、微粉炭バーナからの燃焼を好適に均 化することができると共に、酸素噴射ノズ 12やバーナ外筒4の高温化を抑制することが きる。また、酸素噴射手段11に流量調整弁14 を備える場合や、酸素噴射ノズル12を調整可 に配置した場合には、酸素の供給を微調整 能にし得るので、微粉炭バーナからの燃焼 好適に均一化することができると共に、酸 噴射ノズル12やバーナ外筒4の高温化を容易 抑制することができる。

 尚、本発明の酸素燃焼ボイラの微粉炭バ ナは、上述の図示例にのみ限定されるもの はなく、酸素噴射手段の本数は2本以上なら ば特に制限されるものではないこと、その他 、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において 種々変更を加え得ることは勿論である。




 
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