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JP5708119B2 - Pulverized coal burner - Google Patents

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JP5708119B2 JP2011067131A JP2011067131A JP5708119B2 JP 5708119 B2 JP5708119 B2 JP 5708119B2 JP 2011067131 A JP2011067131 A JP 2011067131A JP 2011067131 A JP2011067131 A JP 2011067131A JP 5708119 B2 JP5708119 B2 JP 5708119B2
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Description

本発明は、微粉炭着火用としてプラズマトーチを具備する微粉炭バーナに関するものである。   The present invention relates to a pulverized coal burner equipped with a plasma torch for pulverized coal ignition.

微粉炭バーナに於いて、微粉炭の着火用としてプラズマトーチを用いるものがある。プラズマトーチは空気をプラズマ化させ、高温のプラズマを発生させるので、プラズマトーチを用いることで燃料供給系が油供給系を必要とせず、微粉炭の供給系が1系統でよくなり、設備の簡略化を図ることができる。   Some pulverized coal burners use a plasma torch for ignition of pulverized coal. Since the plasma torch converts air into plasma and generates high-temperature plasma, the use of the plasma torch eliminates the need for an oil supply system and a single pulverized coal supply system, simplifying the equipment. Can be achieved.

然し乍ら、プラズマトーチは先端から軸方向にのみプラズマを噴出する構造の為、高温領域が狭く、高温領域と微粉炭との接触範囲が限定されるという問題があった。   However, since the plasma torch has a structure in which plasma is ejected only in the axial direction from the tip, there is a problem that the high temperature region is narrow and the contact range between the high temperature region and pulverized coal is limited.

尚、微粉炭にプラズマを用いて着火するプラズマトーチとして、特許文献1、特許文献2に示されるものがあり、特許文献1には、陽極形状を作動ガスの流れ方向に対して広がるデイフユーザとし、デイフユーザ部の壁面静圧を大気圧以下としたことで、圧力差により多量の微粉炭をプラズマ部に引込むプラズマ点火トーチが開示されている。   In addition, as a plasma torch ignited using plasma to pulverized coal, there are those shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, and in Patent Document 1, the anode shape is a differential user spreading in the flow direction of the working gas, A plasma ignition torch that draws a large amount of pulverized coal into the plasma portion due to a pressure difference by disclosing the wall surface static pressure of the differential user portion below atmospheric pressure is disclosed.

又、特許文献2には、複合陽極を用いることで陽極の内隙のプラズマの流れを変化させ、微粉炭による陽極の汚染を防止すると共に、複合陽極の外側に覆われたアーク輸送用コイルによりプラズマ炎の長さを長くし、微粉炭に対する着火性能を向上させるプラズマ点火装置が開示されている。   Further, in Patent Document 2, the composite anode is used to change the plasma flow in the inner gap of the anode, thereby preventing the anode from being contaminated with pulverized coal, and the arc transport coil covered on the outside of the composite anode. A plasma ignition device is disclosed in which the length of a plasma flame is increased to improve the ignition performance of pulverized coal.

特開平1−244216号公報JP-A-1-244216 特表2004−536270号公報JP-T-2004-536270

本発明は斯かる実情に鑑み、微粉炭流とプラズマの高温領域との接触範囲を増加させ、安定した着火性能が得られる微粉炭バーナを提供するものである。   In view of such circumstances, the present invention provides a pulverized coal burner in which the contact range between the pulverized coal flow and the high temperature region of plasma is increased and stable ignition performance is obtained.

本発明は、微粉炭バーナの軸心上にプラズマトーチを配設し、該プラズマトーチと同心に微粉炭流を噴出させる微粉炭ノズルを配設し、前記プラズマトーチの先端にプラズマチップを設け、該プラズマチップの円周方向に複数の噴出孔を穿設し、該噴出孔より高温空気を噴出させる様に構成した微粉炭バーナに係るものである。   The present invention provides a plasma torch on the axis of the pulverized coal burner, a pulverized coal nozzle for ejecting a pulverized coal flow concentrically with the plasma torch, and a plasma tip provided at the tip of the plasma torch, The present invention relates to a pulverized coal burner configured such that a plurality of ejection holes are formed in the circumferential direction of the plasma chip and high-temperature air is ejected from the ejection holes.

又本発明は、前記プラズマトーチは2重管構造であり、内管としてプラズマ誘導管、外管として冷却ガスノズルが設けられ、該冷却ガスノズルと前記プラズマ誘導管との間に冷却ガス流路が形成され、前記プラズマチップに冷却ガス導入孔が前記噴出孔よりも上流側に設けられ、前記冷却ガス導入孔を介して前記冷却ガス流路と前記プラズマチップ内部とが連通された微粉炭バーナに係るものである。   According to the present invention, the plasma torch has a double tube structure, a plasma induction tube is provided as an inner tube, and a cooling gas nozzle is provided as an outer tube, and a cooling gas flow path is formed between the cooling gas nozzle and the plasma induction tube. A cooling gas introduction hole is provided in the plasma chip on the upstream side of the ejection hole, and the cooling gas passage and the inside of the plasma chip are communicated with each other through the cooling gas introduction hole. Is.

又本発明は、前記噴出孔は所定のピッチで前記プラズマチップの円周方向に穿設され、前記冷却ガス導入孔は所定のピッチで前記プラズマチップの円周方向に穿設され、前記冷却ガス流路より前記冷却ガス導入孔を介して前記プラズマ誘導管に冷却ガスが流入すると共に、前記噴出孔より高温空気が放射状に噴出される様構成した微粉炭バーナに係り、更に又前記噴出孔は先端が前記プラズマチップの経線に対して傾斜した微粉炭バーナに係るものである。   According to the present invention, the ejection holes are formed in the circumferential direction of the plasma chip at a predetermined pitch, and the cooling gas introduction holes are formed in the circumferential direction of the plasma chip at a predetermined pitch. The present invention relates to a pulverized coal burner configured such that cooling gas flows into the plasma induction tube from the flow path through the cooling gas introduction hole and high-temperature air is radially ejected from the ejection hole. It relates to a pulverized coal burner whose tip is inclined with respect to the meridian of the plasma chip.

本発明によれば、微粉炭バーナの軸心上にプラズマトーチを配設し、該プラズマトーチと同心に微粉炭流を噴出させる微粉炭ノズルを配設し、前記プラズマトーチの先端にプラズマチップを設け、該プラズマチップの円周方向に複数の噴出孔を穿設し、該噴出孔より高温空気を噴出させる様に構成したので、前記微粉炭ノズルより噴出される微粉炭流全体に対して均一に高温空気を接触させることができ、安定した着火性能を得ることができるという優れた効果を発揮する。   According to the present invention, the plasma torch is disposed on the axis of the pulverized coal burner, the pulverized coal nozzle for ejecting the pulverized coal flow concentrically with the plasma torch is disposed, and the plasma tip is disposed at the tip of the plasma torch. Since a plurality of ejection holes are provided in the circumferential direction of the plasma chip and high temperature air is ejected from the ejection holes, the entire pulverized coal flow ejected from the pulverized coal nozzle is uniform. High temperature air can be brought into contact with this, and an excellent effect that stable ignition performance can be obtained is exhibited.

本発明の第1の実施例に係る微粉炭バーナの概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a pulverized coal burner according to a first embodiment of the present invention. (A)は本発明の第1の実施例に係るプラズマトーチの要部拡大断面図であり、(B)は(A)のA矢視図である。(A) is a principal part expanded sectional view of the plasma torch concerning the 1st example of the present invention, and (B) is an A arrow view of (A). 本発明の第2の実施例に係るプラズマトーチの要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the plasma torch concerning the 2nd example of the present invention.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

先ず、図1、図2(A)(B)を参照して本発明の第1の実施例について説明する。   First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2A and 2B.

図1中、1は火炉、2は該火炉の炉壁を示している。   In FIG. 1, 1 is a furnace and 2 is a furnace wall of the furnace.

該炉壁2にスロート3が設けられ、前記炉壁2の反火炉側にウインドボックス4が取付けられ、該ウインドボックス4の内部に微粉炭バーナ5が前記スロート3と同心に設けられている。   A throat 3 is provided on the furnace wall 2, a wind box 4 is attached to the counter-fired furnace side of the furnace wall 2, and a pulverized coal burner 5 is provided concentrically with the throat 3 inside the wind box 4.

前記微粉炭バーナ5は、ノズル本体6と該ノズル本体6の先端部を囲む様に設けられた二次空気調整装置7を具備している。   The pulverized coal burner 5 includes a nozzle body 6 and a secondary air adjusting device 7 provided so as to surround the tip of the nozzle body 6.

前記ノズル本体6の内部には、該ノズル本体6と同心に設けられた内筒ノズル9と、該内筒ノズル9と同心で2重管構造のプラズマトーチ8が前記内筒ノズル9の内部に設けられる。前記プラズマトーチ8は外管として冷却ガスノズル11、内管としてプラズマ誘導管12を有し、前記冷却ガスノズル11と前記プラズマ誘導管12との間には内筒状の冷却ガス流路20が形成され、該冷却ガス流路20の先端は閉塞されている。前記プラズマ誘導管12は先端に設けられた、セラミック等の耐熱材料にて成型され、該プラズマ誘導管12と同心で先端が閉塞された円筒形状のプラズマチップ13を有しており、該プラズマチップ13の一部は前記冷却ガスノズル11より突出している。   Inside the nozzle body 6, an inner cylinder nozzle 9 provided concentrically with the nozzle body 6, and a plasma torch 8 having a double tube structure concentric with the inner cylinder nozzle 9 is provided inside the inner cylinder nozzle 9. Provided. The plasma torch 8 has a cooling gas nozzle 11 as an outer tube and a plasma induction tube 12 as an inner tube, and an inner cylindrical cooling gas channel 20 is formed between the cooling gas nozzle 11 and the plasma induction tube 12. The tip of the cooling gas channel 20 is closed. The plasma induction tube 12 is formed of a heat-resistant material such as ceramic provided at the tip, and has a cylindrical plasma chip 13 concentric with the plasma induction tube 12 and closed at the tip. A part of 13 protrudes from the cooling gas nozzle 11.

又、少なくとも前記冷却ガスノズル11、前記プラズマ誘導管12、前記プラズマチップ13とでプラズマトーチ8が構成され、該プラズマトーチ8の外周面、又は前記冷却ガス流路20内には別途、水冷式の冷却機構(図示せず)が設けられており、前記プラズマ誘導管12がプラズマの熱により融解しない様になっている。尚、前記冷却ガス流路20に流通させる冷却ガス26(後述)のみで前記プラズマ誘導管12の充分な冷却を行うことができる場合は、前記冷却機構は省略することができる。   At least the cooling gas nozzle 11, the plasma induction tube 12, and the plasma chip 13 constitute a plasma torch 8, and a water-cooled type is separately provided on the outer peripheral surface of the plasma torch 8 or in the cooling gas channel 20. A cooling mechanism (not shown) is provided so that the plasma induction tube 12 is not melted by the heat of the plasma. If the plasma induction tube 12 can be sufficiently cooled only by the cooling gas 26 (described later) flowing through the cooling gas flow path 20, the cooling mechanism can be omitted.

該プラズマチップ13の周面には、周方向に等角度ピッチで所要数(図2(B)中では8箇所)高温空気噴出孔14が軸心に対して垂直に穿設され、又該高温空気噴出孔14よりも上流側(図2(A)中左側)には、周方向に等角度ピッチで所要数冷却ガス導入孔15が軸心に対して垂直に穿設されている。前記高温空気噴出孔14は前記冷却ガスノズル11より突出した部分に位置し、前記冷却ガス導入孔15は前記冷却ガスノズル11に覆われた部分に位置し、前記冷却ガス導入孔15を介して前記冷却ガス流路20と前記プラズマチップ13の内部とが連通している。   A required number (eight locations in FIG. 2B) of high-temperature air ejection holes 14 are formed in the circumferential surface of the plasma chip 13 at an equiangular pitch in the circumferential direction perpendicular to the axis. A required number of cooling gas introduction holes 15 are formed perpendicularly to the shaft center at an equiangular pitch in the circumferential direction on the upstream side (left side in FIG. 2A) from the air ejection holes 14. The high-temperature air ejection hole 14 is located at a portion protruding from the cooling gas nozzle 11, the cooling gas introduction hole 15 is located at a portion covered with the cooling gas nozzle 11, and the cooling gas introduction hole 15 is inserted through the cooling gas introduction hole 15. The gas flow path 20 communicates with the inside of the plasma chip 13.

前記ノズル本体6と前記内筒ノズル9との間には、中空筒状の空間で前記火炉1側端が開放された燃料導通空間10が形成されている。前記ノズル本体6は先端部に漸次径が小さくなる縮径部6aを有している。   Between the nozzle body 6 and the inner cylinder nozzle 9, a fuel conduction space 10 is formed in which a side end of the furnace 1 is opened in a hollow cylindrical space. The nozzle body 6 has a reduced diameter portion 6a that gradually decreases in diameter at the tip.

前記ノズル本体6の基部(反火炉側の端部)には微粉炭混合流導入管16が連通し、該微粉炭混合流導入管16を介して一次空気及び該一次空気に運搬された微粉炭が、微粉炭混合流17として、前記燃料導通空間10に接線方向から流入する。前記微粉炭混合流17は、前記燃料導通空間10内部を旋回しながら流れ、前記ノズル本体6の先端から噴出される。   A pulverized coal mixed flow introduction pipe 16 communicates with a base portion (an end portion on the side of the counter-fired furnace) of the nozzle body 6, and primary air and pulverized coal conveyed to the primary air through the pulverized coal mixed flow introduction pipe 16. However, it flows into the fuel conduction space 10 from the tangential direction as the pulverized coal mixed flow 17. The pulverized coal mixed flow 17 flows while turning inside the fuel conduction space 10 and is ejected from the tip of the nozzle body 6.

前記内筒ノズル9の基部には、三次空気導入管18が連通している。該三次空気導入管18は大気側から燃焼用空気を取入れてもよいし、前記ウインドボックス4の内部に開口して該ウインドボックス4に送給される燃焼用空気(二次空気19)の一部を取入れ、三次空気21として前記内筒ノズル9に導いてもよい。   A tertiary air introduction pipe 18 communicates with the base of the inner cylinder nozzle 9. The tertiary air introduction pipe 18 may take in combustion air from the atmosphere side, or is opened to the inside of the wind box 4 and is one of the combustion air (secondary air 19) supplied to the wind box 4. May be introduced to the inner cylinder nozzle 9 as the tertiary air 21.

前記プラズマトーチ8の基端部は、前記内筒ノズル9の基端面を貫通して突出している。又、前記プラズマ誘導管12の基部は前記冷却ガスノズル11より更に延出し、延出した基端部からはプラズマ発生用の空気がプラズマ空気供給ライン22を介して供給され、又前記プラズマ誘導管12にはプラズマ用電源23が接続され、該プラズマ用電源23によってプラズマ励起に必要な電力が供給される様になっている。   The base end portion of the plasma torch 8 projects through the base end surface of the inner cylinder nozzle 9. Further, the base of the plasma induction tube 12 further extends from the cooling gas nozzle 11, and plasma generating air is supplied from the extended base end through a plasma air supply line 22, and the plasma induction tube 12. Is connected to a plasma power source 23, and the plasma power source 23 supplies power necessary for plasma excitation.

前記冷却ガスノズル11の基端にはガス継手24が設けられ、該ガス継手24には冷却ガス供給ライン25を介して図示しない冷却ガス供給源に接続されており、該冷却ガス供給源より常温空気等の冷却ガス26が前記ガス継手24を介して前記冷却ガス流路20に供給される。   A gas joint 24 is provided at the base end of the cooling gas nozzle 11, and the gas joint 24 is connected to a cooling gas supply source (not shown) via a cooling gas supply line 25, and normal temperature air is supplied from the cooling gas supply source. The cooling gas 26 is supplied to the cooling gas passage 20 through the gas joint 24.

前記二次空気調整装置7は、先端に向って縮径する空気ガイドダクト27と、該空気ガイドダクト27の基部に円周等間隔で設けられた風量調整羽根28を有し、該風量調整羽根28は回転軸29を中心に回転自在となっている。該回転軸29は相互にリンク機構(図示せず)によって連結され、前記風量調整羽根28は同期回転可能であり、前記リンク機構は図示しない風量調整羽根駆動部と連結され、該風量調整羽根駆動部によって前記リンク機構を介して前記風量調整羽根28の角度が調整される様になっている。   The secondary air conditioner 7 has an air guide duct 27 that is reduced in diameter toward the tip, and an air volume adjusting blade 28 that is provided at equal intervals around the base of the air guide duct 27. 28 is rotatable around a rotation shaft 29. The rotary shafts 29 are connected to each other by a link mechanism (not shown), the air volume adjusting blades 28 can be rotated synchronously, and the link mechanism is connected to an air volume adjusting blade driving unit (not shown) to drive the air volume adjusting blades. The angle of the air volume adjusting blade 28 is adjusted by the portion via the link mechanism.

上記微粉炭バーナ5での燃料について略述する。   The fuel in the pulverized coal burner 5 will be briefly described.

先ず、該微粉炭バーナ5の着火について説明する。   First, ignition of the pulverized coal burner 5 will be described.

先ず、図示しない冷却ガス供給源より、前記冷却ガス供給ライン25を介して前記冷却ガス流路20に冷却ガス26を供給する。次いで前記プラズマ空気供給ライン22よりプラズマ発生用の空気を供給すると共に、前記プラズマ用電源23に励起用電力を供給し、前記プラズマ誘導管12の先端にプラズマ31を発生させる。   First, the cooling gas 26 is supplied from the cooling gas supply source (not shown) to the cooling gas passage 20 through the cooling gas supply line 25. Next, air for generating plasma is supplied from the plasma air supply line 22, and power for excitation is supplied to the plasma power source 23 to generate a plasma 31 at the tip of the plasma induction tube 12.

前記プラズマ誘導管12の先端に発生したプラズマ31は6000℃程度であり、該プラズマ31は前記冷却ガス流路20より前記冷却ガス導入孔15を介して導入される冷却ガス26と混合されることで冷却され、1000℃程度の高温空気32として、前記高温空気噴出孔14より噴出される。   The plasma 31 generated at the tip of the plasma induction tube 12 is about 6000 ° C., and the plasma 31 is mixed with the cooling gas 26 introduced from the cooling gas channel 20 through the cooling gas introduction hole 15. And is ejected from the high-temperature air ejection hole 14 as high-temperature air 32 of about 1000 ° C.

前記高温空気噴出孔14は、前記プラズマチップ13の周面に等角度ピッチで複数放射状に穿設されているので、前記高温空気32は前記ノズル本体6の軸心に対して半径方向に拡散し、高温領域33を形成する。該高温領域33は、好ましくは前記ノズル本体6の微粉炭吹出し口全体に広がることが好ましい。従って、前記高温領域33が前記ノズル本体6の微粉炭吹出し口全体に広がる様に、前記プラズマ誘導管12へのプラズマ発生用空気の供給量、前記冷却ガス26の供給量等を調整する。   Since the high-temperature air ejection holes 14 are formed in a plurality of radial directions at equal angular pitches on the peripheral surface of the plasma chip 13, the high-temperature air 32 diffuses in the radial direction with respect to the axis of the nozzle body 6. The high temperature region 33 is formed. The high temperature region 33 preferably extends over the entire pulverized coal outlet of the nozzle body 6. Therefore, the supply amount of plasma generation air to the plasma induction tube 12 and the supply amount of the cooling gas 26 are adjusted so that the high temperature region 33 extends over the entire pulverized coal outlet of the nozzle body 6.

前記微粉炭混合流17が前記微粉炭混合流導入管16より供給され、前記燃料導通空間10を旋回しながら流動し、又該燃料導通空間10を通過する過程で縮流され、前記ノズル本体6の先端より噴出される。又、前記ウインドボックス4には燃焼用空気であり二次空気19が供給され、該二次空気19は前記風量調整羽根28により、旋回力、或は旋回力と風量が調整され、前記スロート3を経て前記火炉1に噴出される。   The pulverized coal mixed stream 17 is supplied from the pulverized coal mixed stream introduction pipe 16 and flows while swirling in the fuel conduction space 10, and is compressed in the process of passing through the fuel conduction space 10, and the nozzle body 6 It is ejected from the tip of. The wind box 4 is supplied with secondary air 19 as combustion air, and the secondary air 19 is adjusted in turning force or turning force and air volume by the air volume adjusting blade 28. And then ejected into the furnace 1.

前記ノズル本体6の先端より噴出された微粉炭流は、形成された高温領域33を横切る。横切る過程で拡散された前記高温空気32に微粉炭が接触し、又二次空気19と混合して発火する。前記高温領域33の温度は微粉炭が着火するのに充分な温度であるので、確実に着火させることができる。更に、前記高温領域33は前記微粉炭吹出し口全体に広がっているので、前記微粉炭流は全体に均等に着火される。   The pulverized coal flow ejected from the tip of the nozzle body 6 crosses the formed high temperature region 33. The pulverized coal comes into contact with the hot air 32 diffused in the process of crossing, and is mixed with the secondary air 19 to ignite. Since the temperature of the high temperature region 33 is sufficient to ignite pulverized coal, it can be reliably ignited. Further, since the high temperature region 33 extends over the entire pulverized coal outlet, the pulverized coal flow is ignited uniformly throughout.

前記火炉1の温度が所定の温度に上昇する迄、前記プラズマトーチ8による着火は継続され、前記微粉炭バーナ5単体での自立燃焼(定常燃焼)が可能となった場合に、前記プラズマ31の発生が停止される。尚、定常燃焼状態となった場合、前記プラズマトーチ8を後退させ、炉内からの輻射熱を受けない様にしてもよい。   The ignition by the plasma torch 8 is continued until the temperature of the furnace 1 rises to a predetermined temperature, and when the self-sustained combustion (steady combustion) with the pulverized coal burner 5 alone becomes possible, the plasma 31 Occurrence is stopped. When the steady combustion state is reached, the plasma torch 8 may be moved backward so as not to receive radiant heat from the furnace.

又、前記内筒ノズル9より前記スロート3に噴出される前記三次空気21により、燃料の燃焼状態が調整される。   Further, the combustion state of the fuel is adjusted by the tertiary air 21 ejected from the inner cylinder nozzle 9 to the throat 3.

而して、上記実施例では、微粉炭の着火に油を使用する必要がないので、燃料供給系が1系列でよく、而も安定した着火性能を得ることができる。   Thus, in the above embodiment, since it is not necessary to use oil for igniting the pulverized coal, one fuel supply system may be used, and stable ignition performance can be obtained.

又、第1の実施例は、セラミックス製の前記プラズマチップ13を金属製の前記プラズマ誘導管12の先端に螺着し、更に該プラズマ誘導管12と同心多重で前記プラズマチップ13と連通する前記冷却ガスノズル11を設けることで実施可能であるので、前記プラズマ誘導管12自体に加える加工は僅かでよく、従来のプラズマトーチに対しても、本発明を容易に適用することができる。   In the first embodiment, the ceramic plasma chip 13 is screwed to the tip of the metal plasma induction tube 12, and the plasma induction tube 12 is concentrically multiplexed to communicate with the plasma chip 13. Since it can be implemented by providing the cooling gas nozzle 11, the amount of processing applied to the plasma induction tube 12 itself is small, and the present invention can be easily applied to a conventional plasma torch.

更に、第1の実施例では、高温の前記プラズマ31に対して前記冷却ガス26を混合させ、1000℃程度迄冷却しているので、セラミック等により成型される前記プラズマチップ13が熱により溶損することが無く、前記プラズマトーチ8の耐久性を向上させることができる。   Furthermore, in the first embodiment, since the cooling gas 26 is mixed with the high temperature plasma 31 and cooled to about 1000 ° C., the plasma chip 13 formed of ceramic or the like is melted by heat. The durability of the plasma torch 8 can be improved.

次に、図3を参照し、本発明の第2の実施例について説明する。尚、図3中、図2(A)(B)中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the same components as those in FIGS. 2A and 2B are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

第1の実施例では、高温空気噴出孔14はプラズマチップ13の軸心に対して垂直に穿設されていたが、第2の実施例では、前記高温空気噴出孔14を先端が下流側に向う様傾斜して穿設されている。即ち、前記高温空気噴出孔14の先端が前記プラズマチップ13の軸心に直交する平面内の半径である経線に対して離反して穿設されている。   In the first embodiment, the high-temperature air ejection hole 14 is formed perpendicular to the axis of the plasma chip 13, but in the second embodiment, the high-temperature air ejection hole 14 has a tip on the downstream side. It is drilled so as to face away. That is, the tip of the high-temperature air ejection hole 14 is drilled away from a meridian that is a radius in a plane perpendicular to the axis of the plasma chip 13.

プラズマ誘導管12先端から噴出されたプラズマ31は、前記プラズマチップ13内で冷却ガス流路20より導入された冷却ガス26と混合され、1000℃程度の高温空気32として、前記高温空気噴出孔14より下流側に向って前記プラズマチップ13の周面より放射状に噴出する。   The plasma 31 ejected from the tip of the plasma induction tube 12 is mixed with the cooling gas 26 introduced from the cooling gas flow path 20 in the plasma chip 13, and as the hot air 32 of about 1000 ° C., the high temperature air ejection hole 14. It ejects radially from the peripheral surface of the plasma chip 13 toward the downstream side.

第2の実施例も第1の実施例と同様、前記高温空気噴出孔14は前記プラズマチップ13の周面に等角度ピッチで所要数穿設されているので、前記高温空気32は前記プラズマチップ13の軸心に対して半径方向に、又下流側に向って拡散する。半径方向に拡散した高温空気32を、ノズル本体6(図1参照)の先端から噴出する微粉炭混合流17(図1参照)が横切り、微粉炭が前記高温空気32と接触し、又二次空気19(図1参照)と混合して発火する。   Similarly to the first embodiment, in the second embodiment, the required number of the high-temperature air ejection holes 14 are formed in the peripheral surface of the plasma chip 13 at an equiangular pitch. It diffuses in the radial direction with respect to the 13 axial centers and toward the downstream side. The high-temperature air 32 diffused in the radial direction crosses the pulverized coal mixed flow 17 (see FIG. 1) ejected from the tip of the nozzle body 6 (see FIG. 1), and the pulverized coal comes into contact with the high-temperature air 32. Mix with air 19 (see FIG. 1) and ignite.

この時、前記高温空気噴出孔14の先端は前記プラズマ31噴出方向の下流側に傾斜しているので、前記高温空気32が前記プラズマチップ13の先端に衝突した際の圧力損失を軽減することができ、前記高温空気噴出孔14より噴出される高温空気32を広範囲に拡散させることができる。   At this time, the tip of the high-temperature air ejection hole 14 is inclined downstream in the plasma 31 ejection direction, so that the pressure loss when the high-temperature air 32 collides with the tip of the plasma chip 13 can be reduced. The hot air 32 ejected from the hot air ejection holes 14 can be diffused over a wide range.

又、第2の実施例に於いても、着火に油を使用する必要がないので、燃料供給系が1系列でよく、又前記微粉炭混合流17全体に対して均一に前記高温空気32を接触させることができ、安定した着火性能を得ることができる。   Also in the second embodiment, since it is not necessary to use oil for ignition, one fuel supply system may be used, and the high-temperature air 32 is uniformly distributed over the entire pulverized coal mixed stream 17. It can be contacted, and stable ignition performance can be obtained.

尚、第2の実施例では、前記高温空気噴出孔14の先端が前記プラズマ31の噴出方向の下流側に傾斜しているが、前記高温空気噴出孔14の先端が前記プラズマ31の噴出方向の上流側に傾斜していてもよい。   In the second embodiment, the tip of the hot air ejection hole 14 is inclined downstream in the ejection direction of the plasma 31, but the tip of the hot air ejection hole 14 is in the ejection direction of the plasma 31. It may be inclined upstream.

又、第1の実施例、第2の実施例共に、前記冷却ガス導入孔15を前記プラズマチップ13の軸心に対して垂直に穿設しているが、前記冷却ガス導入孔15は先端が前記プラズマ31の噴出方向の下流側に傾斜していてもよいし、又先端が前記プラズマ31の噴出方向の上流側に傾斜していてもよい。   In both the first and second embodiments, the cooling gas introduction hole 15 is formed perpendicularly to the axis of the plasma chip 13, but the cooling gas introduction hole 15 has a tip. The plasma 31 may be inclined to the downstream side in the ejection direction, and the tip may be inclined to the upstream side in the plasma 31 ejection direction.

又、第1の実施例、第2の実施例共に、前記高温空気噴出孔14と前記冷却ガス導入孔15が前記プラズマチップ13の周面に等角度ピッチで所要数穿設されているが、等角度でなく異なる角度ピッチで前記高温空気噴出孔14と前記冷却ガス導入孔15を穿設してもよい。   Further, in both the first embodiment and the second embodiment, the high-temperature air ejection holes 14 and the cooling gas introduction holes 15 are formed in the peripheral surface of the plasma chip 13 at an equal angular pitch. The high-temperature air ejection holes 14 and the cooling gas introduction holes 15 may be formed at different angular pitches instead of being equiangular.

更に、該高温空気噴出孔14と前記冷却ガス導入孔15を、前記プラズマチップ13の軸心と直交する平面から離反する方向に傾斜させるだけではなく、該平面の面内で経線に対して傾斜する方向、即ち前記プラズマチップ13の周方向に傾斜させ、或は前記高温空気噴出孔14と前記冷却ガス導入孔15を軸心に対して偏心させ、前記高温空気32を前記プラズマチップ13の軸心に対して旋回させながら拡散させてもよい。   Further, the high-temperature air ejection hole 14 and the cooling gas introduction hole 15 are not only inclined in a direction away from the plane orthogonal to the axis of the plasma chip 13 but also inclined with respect to the meridian in the plane of the plane. The high-temperature air injection hole 14 and the cooling gas introduction hole 15 are decentered with respect to the axial center, and the high-temperature air 32 is moved to the axis of the plasma chip 13. It may be diffused while swirling with respect to the mind.

即ち、前記高温空気噴出孔14と前記冷却ガス導入孔15は、それぞれ前記プラズマチップ13の軸心に対して直交する平面内で経線に対して傾斜させてもよく、或は該平面から離反させる様に経線に対して傾斜させてもよく、更に前記高温空気噴出孔14と前記冷却ガス導入孔15との傾斜角を異ならせてもよく、又前記高温空気噴出孔14及び前記冷却ガス導入孔15の各孔毎にそれぞれ異なる傾斜角としてもよい。   That is, the high-temperature air ejection hole 14 and the cooling gas introduction hole 15 may be inclined with respect to the meridian in a plane orthogonal to the axis of the plasma chip 13 or separated from the plane. The high temperature air injection hole 14 and the cooling gas introduction hole 15 may be inclined at different angles, and the high temperature air injection hole 14 and the cooling gas introduction hole may be different from each other. Different inclination angles may be used for each of the 15 holes.

1 火炉
2 炉壁
3 スロート
5 微粉炭バーナ
6 ノズル本体
7 二次空気調整装置
8 プラズマトーチ
9 内筒ノズル
10 燃料導通空間
11 冷却ガスノズル
12 プラズマ誘導管
13 プラズマチップ
14 高温空気噴出孔
15 冷却ガス導入孔
16 微粉炭混合流導入管
17 微粉炭混合流
19 二次空気
20 冷却ガス流路
23 プラズマ用電源
26 冷却ガス
31 プラズマ
32 高温空気
33 高温領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Furnace 2 Furnace wall 3 Throat 5 Pulverized coal burner 6 Nozzle body 7 Secondary air conditioner 8 Plasma torch 9 Inner cylinder nozzle 10 Fuel conduction space 11 Cooling gas nozzle 12 Plasma induction tube 13 Plasma chip 14 Hot air ejection hole 15 Cooling gas introduction Hole 16 Pulverized coal mixed flow introduction pipe 17 Pulverized coal mixed flow 19 Secondary air 20 Cooling gas flow path 23 Power source for plasma 26 Cooling gas 31 Plasma 32 High temperature air 33 High temperature region

Claims (3)

微粉炭バーナの軸心上にプラズマトーチを配設し、該プラズマトーチと同心に微粉炭流を噴出させる微粉炭ノズルを配設し、前記プラズマトーチの先端にプラズマチップを設け、該プラズマチップの円周方向に複数の噴出孔を穿設し、前記噴出孔より高温空気を噴出させる様に構成し、前記プラズマトーチは2重管構造であり、内管としてプラズマ誘導管、外管として冷却ガスノズルが設けられ、該冷却ガスノズルと前記プラズマ誘導管との間に冷却ガス流路が形成され、前記プラズマチップに冷却ガス導入孔が前記噴出孔よりも上流側に設けられ、前記冷却ガス導入孔を介して前記冷却ガス流路と前記プラズマチップ内部とが連通されたことを特徴とする微粉炭バーナ。 A plasma torch is disposed on the axis of the pulverized coal burner, a pulverized coal nozzle for ejecting a pulverized coal flow concentrically with the plasma torch is disposed, a plasma chip is provided at the tip of the plasma torch, and the plasma chip A plurality of ejection holes are formed in a circumferential direction, and high temperature air is ejected from the ejection holes , and the plasma torch has a double tube structure, a plasma induction tube as an inner tube, and a cooling gas nozzle as an outer tube A cooling gas flow path is formed between the cooling gas nozzle and the plasma induction tube, a cooling gas introduction hole is provided in the plasma chip upstream of the ejection hole, and the cooling gas introduction hole is formed in the plasma chip. A pulverized coal burner characterized in that the cooling gas flow path and the inside of the plasma chip communicate with each other . 前記噴出孔は所定のピッチで前記プラズマチップの円周方向に穿設され、前記冷却ガス導入孔は所定のピッチで前記プラズマチップの円周方向に穿設され、前記冷却ガス流路より前記冷却ガス導入孔を介して前記プラズマ誘導管に冷却ガスが流入すると共に、前記噴出孔より高温空気が放射状に噴出される様構成した請求項の微粉炭バーナ。 The ejection holes are drilled in the circumferential direction of the plasma chip at a predetermined pitch, and the cooling gas introduction holes are drilled in the circumferential direction of the plasma chip at a predetermined pitch. the cooling gas into the plasma-induced tube through the gas introducing hole flows, pulverized coal burner of claim 1, wherein from vents hot air configured as ejected radially. 前記噴出孔は先端が前記プラズマチップの経線に対して傾斜した請求項1又は請求項の微粉炭バーナ。 The pulverized coal burner according to claim 1 or 2 , wherein a tip of the ejection hole is inclined with respect to a meridian of the plasma chip.
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