JP6161529B2

JP6161529B2 - boiler

Info

Publication number: JP6161529B2
Application number: JP2013258194A
Authority: JP
Inventors: 啓吾松本; 鈴木　武志; 武志鈴木; 皓太郎藤村; 和宏堂本
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2017-07-12
Anticipated expiration: 2033-12-13
Also published as: JP2015114077A

Description

本発明は、固体燃料と空気を混合して燃焼させることで蒸気を生成するボイラに関するものである。 The present invention relates to a boiler that generates steam by mixing and burning solid fuel and air.

従来の石炭焚きボイラは、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燃焼バーナが周方向に沿って配置されると共に、上下方向に複数段にわたって配置されている。この燃焼バーナは、石炭が粉砕された微粉炭（燃料）と１次空気（搬送用空気）との混合気が供給されると共に、高温の２次空気が供給され、この混合気と２次空気を火炉内に吹き込むことで火炎を形成し、この火炉内で燃焼可能としている。そして、この火炉は、上部に煙道が連結され、この煙道に排ガスの熱を回収するための過熱器、再熱器、節炭器などが設けられており、火炉での燃焼により発生した排ガスと水との間で熱交換が行われ、蒸気を生成することができる。 Conventional coal-fired boilers have a hollow furnace that is installed in a vertical direction, and a plurality of combustion burners are arranged on the furnace wall along the circumferential direction and arranged in multiple stages in the vertical direction. ing. The combustion burner is supplied with a mixture of pulverized coal (fuel) obtained by pulverizing coal and primary air (carrier air), and also supplied with high-temperature secondary air. The mixture and secondary air are supplied to the combustion burner. Is blown into the furnace to form a flame that can be burned in the furnace. This furnace has a flue connected to the top, and this flue is provided with a superheater, reheater, economizer, etc. for recovering the heat of exhaust gas, and it was generated by combustion in the furnace. Heat exchange is performed between the exhaust gas and water, and steam can be generated.

このような石炭焚きボイラでは、一般的に、炉内脱硝技術が採用されている。即ち、火炉壁に複数の燃焼バーナを設け、この燃焼バーナの上方に追加空気ノズルを設けている。従って、燃焼バーナは、微粉炭と搬送用空気とが混合した微粉燃料混合気を火炉に吹き込むと共に燃焼用空気を火炉に吹き込み、着火することで火炎を形成する。また、追加空気ノズルは、追加空気を火炉に吹き込み、燃焼制御を行う。このとき、火炉では、２次空気の供給量が微粉炭の供給量に対して理論空気量未満となるように設定されることで、内部が還元雰囲気に保持され、微粉炭の燃焼により発生したＮＯｘが還元され、その後、追加空気が追加供給されることで微粉炭の酸化燃焼が完結され、微粉炭の燃焼によるＮＯｘの発生量が低減される。 In such a coal fired boiler, in-furnace denitration technology is generally employed. That is, a plurality of combustion burners are provided on the furnace wall, and an additional air nozzle is provided above the combustion burner. Accordingly, the combustion burner forms a flame by blowing a pulverized fuel mixture in which pulverized coal and carrier air are mixed into the furnace and blowing combustion air into the furnace and igniting. The additional air nozzle blows additional air into the furnace to perform combustion control. At this time, in the furnace, the supply amount of the secondary air is set so as to be less than the theoretical air amount with respect to the supply amount of the pulverized coal, so that the inside is maintained in a reducing atmosphere and is generated by the combustion of the pulverized coal. NOx is reduced, and then additional air is additionally supplied to complete oxidative combustion of the pulverized coal, thereby reducing the amount of NOx generated by the combustion of the pulverized coal.

このようなボイラとしては、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。 As such a boiler, there exists a thing described in the following patent document, for example.

特許第４８５９７９７号公報Japanese Patent No. 4859797 特許第３０６８４３５号公報Japanese Patent No. 3068435

ところで、追加空気ノズルは、追加空気により微粉炭の酸化燃焼を完結するためだけでなく、火炉全体の燃焼を調整することで、熱交換する蒸気温度の調整も行う機能を有している。ところが、追加空気ノズルによる追加空気の噴射方向や噴射位置などを変更すると、この機能が低下してしまうおそれがある。 By the way, the additional air nozzle has a function not only for completing the oxidative combustion of the pulverized coal by the additional air but also for adjusting the temperature of the steam for heat exchange by adjusting the combustion of the entire furnace. However, if the additional air injection direction or injection position of the additional air nozzle is changed, this function may be deteriorated.

本発明は、上述した課題を解決するものであり、火炉全体での燃焼効率の向上を図るボイラを提供することを目的とする。 This invention solves the subject mentioned above, and aims at providing the boiler which aims at the improvement of the combustion efficiency in the whole furnace.

上記の目的を達成するための本発明のボイラは、中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉と、固体燃料と燃焼用空気を混合した燃料ガスを前記火炉内に向けて吹き込むことで火炎旋回流を形成可能な燃焼バーナと、前記燃焼バーナより上方で追加空気を前記火炉内に向けて吹き込む追加空気ノズルと、前記追加空気ノズルにおける追加空気の噴射方向を上下に調整自在な空気噴射方向上下調整装置と、前記火炉の上部における温度分布を検出する温度センサと、前記温度センサの検出結果に基づいて前記空気噴射方向上下調整装置を調整可能な制御装置と、を有することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a boiler according to the present invention has a hollow furnace that is installed along a vertical direction, and a fuel gas mixed with solid fuel and combustion air is blown into the furnace. A combustion burner capable of forming a flame swirl flow, an additional air nozzle for blowing additional air into the furnace above the combustion burner, and an air in which the injection direction of the additional air in the additional air nozzle can be adjusted up and down An injection direction up / down adjustment device, a temperature sensor that detects a temperature distribution in the upper part of the furnace, and a control device that can adjust the air injection direction up / down adjustment device based on a detection result of the temperature sensor. It is what.

従って、燃焼バーナが火炉内に燃料ガスを吹き込むことで火炎旋回流が形成され、発生した燃焼ガスが燃焼領域から旋回しながら上昇する。燃料ガスは、空気量が固体燃料に対して理論空気量未満となるように設定されることで、燃焼領域の上方に還元領域が形成され、ここで、固体燃料の燃焼により発生した有害物質が還元される。その後、追加空気ノズルが火炉内に向けて追加空気を吹き込むことで、固体燃料の酸化燃焼が完結される。このとき、温度センサが火炉の上部における温度分布を検出すると、制御装置は、火炉の上部における温度分布に基づいて空気噴射方向上下調整装置を調整する。そのため、火炉の上部温度を適正な分布に調整することができ、火炉全体での燃焼効率を向上することができる。 Therefore, the combustion burner blows fuel gas into the furnace to form a flame swirl, and the generated combustion gas rises while swirling from the combustion region. The fuel gas is set so that the amount of air is less than the theoretical amount of air with respect to the solid fuel, so that a reduction region is formed above the combustion region. Here, harmful substances generated by the combustion of the solid fuel are generated. Reduced. Thereafter, the additional air nozzle blows the additional air into the furnace, whereby the oxidative combustion of the solid fuel is completed. At this time, when the temperature sensor detects the temperature distribution in the upper part of the furnace, the control device adjusts the air injection direction vertical adjustment device based on the temperature distribution in the upper part of the furnace. Therefore, the upper temperature of the furnace can be adjusted to an appropriate distribution, and the combustion efficiency in the entire furnace can be improved.

本発明のボイラでは、前記制御装置は、火炉の上部における複数の水平方向の位置での温度偏差が減少するように前記空気噴射方向上下調整装置を調整することを特徴としている。 In the boiler according to the present invention, the control device adjusts the air injection direction vertical adjustment device so that temperature deviations at a plurality of horizontal positions in an upper portion of the furnace are reduced.

従って、制御装置は、空気噴射方向上下調整装置により追加空気の噴射方向を上下に調整することで、火炉の上部における水平方向での温度偏差を減少するため、局部的に高温となる領域の発生を抑制し、伝熱管の損傷を防止することができる。 Therefore, the control device adjusts the injection direction of the additional air up and down by the air injection direction up-and-down adjustment device, thereby reducing the temperature deviation in the horizontal direction at the upper part of the furnace. Can be suppressed and damage to the heat transfer tube can be prevented.

本発明のボイラでは、前記火炉は、矩形断面形状をなし、前記追加空気ノズルは、前記火炉における角部に配置され、前記制御装置は、前記空気噴射方向上下調整装置により火炎旋回流の下流側に位置する前記追加空気ノズルを下向きとし、火炎旋回流の上流側に位置する前記追加空気ノズルを上向きとすることを特徴としている。 In the boiler according to the present invention, the furnace has a rectangular cross-sectional shape, the additional air nozzle is disposed at a corner of the furnace, and the control device is disposed downstream of the flame swirl flow by the air injection direction vertical adjustment device. The additional air nozzle located at the upper side is directed downward, and the additional air nozzle located at the upstream side of the flame swirl flow is directed upward.

従って、火炎旋回流の下流側では追加空気を下向きに噴射し、火炎旋回流の上流側では追加空気を上向きに噴射することで、高温領域を低温領域側に移行させることで、火炉の上部における水平方向での温度偏差を効果的に減少することができる。 Therefore, the additional air is injected downward on the downstream side of the flame swirl flow, and the additional air is injected upward on the upstream side of the flame swirl flow, thereby shifting the high temperature region to the low temperature region side. The temperature deviation in the horizontal direction can be effectively reduced.

本発明のボイラでは、前記追加空気ノズルにおける追加空気の噴射方向を左右に調整自在な空気噴射方向左右調整装置が設けられ、前記制御装置は、前記温度センサの検出結果に基づいて前記空気噴射方向左右調整装置を調整可能であることを特徴としている。 In the boiler of the present invention, an air injection direction left / right adjustment device capable of adjusting the injection direction of the additional air in the additional air nozzle to the left and right is provided, and the control device is configured to control the air injection direction based on a detection result of the temperature sensor. It is characterized in that the left / right adjustment device can be adjusted.

従って、追加空気の噴射方向を上下だけでなく左右にも調整することで、火炉の上部における水平方向での温度偏差を更に減少することができる。 Therefore, by adjusting the injection direction of the additional air not only in the vertical direction but also in the horizontal direction, the temperature deviation in the horizontal direction in the upper part of the furnace can be further reduced.

本発明のボイラでは、前記追加空気ノズルは、矩形状をなす噴射口を有し、鉛直方向の長さより水平方向の長さが大きく設定されることを特徴としている。 In the boiler according to the present invention, the additional air nozzle has a rectangular injection port, and the length in the horizontal direction is set larger than the length in the vertical direction.

従って、水平方向に扁平な追加空気流を形成することで、追加空気流の貫徹力を向上して火炉全体での燃焼状態を適正に調整することができる。 Therefore, by forming the additional air flow that is flat in the horizontal direction, the penetration force of the additional air flow can be improved and the combustion state in the entire furnace can be adjusted appropriately.

本発明のボイラでは、前記噴射口は、側面部が内側に突出するように湾曲する絞り形状をなすことを特徴としている。 The boiler according to the present invention is characterized in that the injection port has a throttle shape that curves so that the side surface portion protrudes inward.

従って、噴射口の側面部が内側に突出するように湾曲する絞り形状をなすことで、追加空気流の流速を滑らかに上昇することで、追加空気流の貫徹力を適正に向上することができる。 Therefore, by making the throttle shape curved so that the side surface portion of the injection port protrudes inward, the flow velocity of the additional air flow can be increased smoothly, so that the penetration force of the additional air flow can be improved appropriately. .

本発明のボイラでは、前記追加空気ノズルが噴射する追加空気の流速を上昇させる送風機が設けられることを特徴としている。 The boiler according to the present invention is characterized in that a blower for increasing a flow rate of the additional air ejected by the additional air nozzle is provided.

従って、送風機により追加空気ノズルが噴射する追加空気の流速を上昇させることで、追加空気流の貫徹力を適正に向上することができる。 Therefore, the penetration force of the additional air flow can be appropriately improved by increasing the flow rate of the additional air ejected by the additional air nozzle by the blower.

本発明のボイラでは、前記追加空気ノズルは、前記火炉から排出された排ガスの少なくとも一部を前記火炉に吹き込み可能であることを特徴としている。 In the boiler according to the present invention, the additional air nozzle can blow at least a part of the exhaust gas discharged from the furnace into the furnace.

従って、追加空気ノズルは、追加空気として少なくとも排ガスの一部を火炉に供給することで、火炉の内壁面の低温化を抑制することができる。 Therefore, the additional air nozzle can suppress the temperature reduction of the inner wall surface of the furnace by supplying at least a part of the exhaust gas as additional air to the furnace.

本発明のボイラによれば、追加空気ノズルにおける追加空気の噴射方向を上下に調整自在な空気噴射方向上下調整装置と、火炉の上部における温度分布を検出する温度センサと、温度センサの検出結果に基づいて空気噴射方向上下調整装置を調整可能な制御装置とを設けるので、火炉の上部温度を適正な分布に調整することができ、火炉全体での燃焼効率を向上することができる。 According to the boiler of the present invention, the air injection direction up / down adjustment device that can adjust the injection direction of the additional air in the additional air nozzle up and down, the temperature sensor that detects the temperature distribution in the upper part of the furnace, and the detection result of the temperature sensor Since the control device which can adjust the air injection direction up-and-down adjusting device is provided based on the above, the upper temperature of the furnace can be adjusted to an appropriate distribution, and the combustion efficiency in the entire furnace can be improved.

図１は、第１実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図である。Drawing 1 is a schematic structure figure showing a coal burning boiler of a 1st embodiment. 図２は、石炭焚きボイラにおける燃焼バーナの平面図である。FIG. 2 is a plan view of a combustion burner in a coal fired boiler. 図３は、石炭焚きボイラにおける追加空気ノズルの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the additional air nozzle in the coal fired boiler. 図４は、石炭焚きボイラの上部における排ガスの流れを表す概略平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view showing the flow of exhaust gas in the upper part of the coal fired boiler. 図５は、追加空気ノズルの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of the additional air nozzle. 図６は、追加空気ノズルの変形例を表す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view illustrating a modification of the additional air nozzle. 図７は、第２実施形態の石炭焚きボイラにおける追加空気ノズルの平面図である。FIG. 7 is a plan view of an additional air nozzle in the coal fired boiler according to the second embodiment. 図８は、第３実施形態の石炭焚きボイラにおける追加空気ノズルの平面図である。FIG. 8 is a plan view of an additional air nozzle in the coal fired boiler according to the third embodiment. 図９は、第４実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram illustrating a coal fired boiler according to the fourth embodiment.

以下に添付図面を参照して、本発明に係るボイラの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。 Hereinafter, preferred embodiments of a boiler according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment, and when there are two or more embodiments, what comprises combining each embodiment is also included.

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図、図２は、石炭焚きボイラにおける燃焼バーナの平面図、図３は、石炭焚きボイラにおける追加空気ノズルの平面図、図４は、石炭焚きボイラの上部における排ガスの流れを表す概略平面図、図５は、追加空気ノズルの斜視図、図６は、追加空気ノズルの変形例を表す斜視図である。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a coal-fired boiler according to the first embodiment, FIG. 2 is a plan view of a combustion burner in the coal-fired boiler, FIG. 3 is a plan view of an additional air nozzle in the coal-fired boiler, and FIG. The schematic plan view showing the flow of the exhaust gas in the upper part of the coal fired boiler, FIG. 5 is a perspective view of the additional air nozzle, and FIG. 6 is a perspective view showing a modification of the additional air nozzle.

第１実施形態のボイラは、石炭（瀝青炭、亜瀝青炭など）を粉砕した微粉炭を微粉燃料（固体燃料）として用い、この微粉炭を燃焼バーナにより燃焼させ、この燃焼により発生した熱を回収することが可能な微粉炭焚きボイラである。 The boiler according to the first embodiment uses pulverized coal obtained by pulverizing coal (bituminous coal, subbituminous coal, etc.) as pulverized fuel (solid fuel), burns the pulverized coal with a combustion burner, and recovers heat generated by the combustion. It is a pulverized coal fired boiler that can.

この第１実施形態において、図１及び図２に示すように、石炭焚きボイラ１０は、コンベンショナルボイラであって、火炉１１と燃焼装置１２とを有している。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、この火炉１１を構成する火炉壁が伝熱管により構成されている。 In this 1st Embodiment, as shown in FIG.1 and FIG.2, the coal fired boiler 10 is a conventional boiler, Comprising: The furnace 11 and the combustion apparatus 12 are provided. The furnace 11 has a rectangular hollow shape and is installed along the vertical direction. The furnace wall constituting the furnace 11 is constituted by a heat transfer tube.

燃焼装置１２は、この火炉１１を構成する火炉壁（伝熱管）の下部に設けられている。この燃焼装置１２は、火炉壁に装着された複数の燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５を有している。そして、燃焼装置１２は、周方向に沿って４個の燃焼バーナが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５セット、つまり、５段配置されている。なお、この燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、ＣＣＦ（ＣｉｒｃｕｌａｒＣｏｒｎｅｒＦｉｒｉｎｇ）燃焼方式であり、火炉１１の形状や一つの段における燃焼バーナの数、段数はこの実施形態に限定されるものではない。 The combustion device 12 is provided in a lower part of a furnace wall (heat transfer tube) constituting the furnace 11. This combustion apparatus 12 has a plurality of combustion burners 21, 22, 23, 24, 25 mounted on the furnace wall. And the combustion apparatus 12 is arrange | positioned as 5 sets along the vertical direction, ie, 5 steps | paragraphs, as one set in which the four combustion burners were arrange | positioned at equal intervals along the circumferential direction. The combustion burners 21, 22, 23, 24 and 25 are a CCF (Circular Corner Filling) combustion system, and the shape of the furnace 11, the number of combustion burners in one stage, and the number of stages are limited to this embodiment. It is not a thing.

各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を介して微粉炭機（ミル）３１，３２，３３，３４，３５に連結されている。この微粉炭機３１，３２，３３，３４，３５は、図示しないが、ハウジング内に鉛直方向に沿った回転軸心をもって粉砕テーブルが駆動回転可能に支持され、この粉砕テーブルの上方に対向して複数の粉砕ローラが粉砕テーブルの回転に連動して回転可能に支持されて構成されている。従って、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、ここで所定の大きさまで粉砕され、搬送用空気（１次空気）により分級された微粉炭を微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０から燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給することができる。 Each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25 is connected to a pulverized coal machine (mill) 31, 32, 33, 34, 35 via a pulverized coal supply pipe 26, 27, 28, 29, 30. . Although not shown, the pulverized coal machines 31, 32, 33, 34, and 35 are supported in a housing so that the pulverization table can be driven to rotate with a rotation axis along the vertical direction, and face the upper side of the pulverization table. A plurality of crushing rollers are configured to be rotatably supported in conjunction with the rotation of the crushing table. Accordingly, when coal is introduced between a plurality of crushing rollers and a crushing table, the pulverized coal supplied to the pulverized coal supply pipe 26 is pulverized to a predetermined size and classified by transporting air (primary air). 27, 28, 29, 30 can be supplied to the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25.

火炉１１は、各燃焼バーナ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３７の一端部が連結されており、この空気ダクト３７は、他端部に送風機３８が装着されている。従って、送風機３８により送られた燃焼用空気（２次空気）を空気ダクト３７から風箱３６に供給し、この風箱３６から各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給することができる。 In the furnace 11, a wind box 36 is provided at a mounting position of each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25, and one end portion of an air duct 37 is connected to the wind box 36. Is equipped with a blower 38 at the other end. Therefore, the combustion air (secondary air) sent by the blower 38 is supplied from the air duct 37 to the wind box 36 and supplied from the wind box 36 to the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25. it can.

ここで、燃焼装置１２について詳細に説明するが、この燃焼装置１２を構成する各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、ほぼ同様の構成をなしていることから、最上段に位置する燃焼バーナ２１についてのみ説明する。 Here, although the combustion apparatus 12 is demonstrated in detail, since each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25 which comprises this combustion apparatus 12 has comprised the substantially the same structure, it is located in the uppermost stage. Only the combustion burner 21 will be described.

燃焼バーナ２１は、図２に示すように、火炉１１における４つの角部に設けられる燃焼バーナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄから構成されている。各燃焼バーナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、微粉炭供給管２６から分岐した各分岐管２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄが連結されると共に、空気ダクト３７から分岐した各分岐管３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄが連結されている。 As shown in FIG. 2, the combustion burner 21 includes combustion burners 21 a, 21 b, 21 c, and 21 d provided at four corners in the furnace 11. Each combustion burner 21a, 21b, 21c, 21d is connected to each branch pipe 26a, 26b, 26c, 26d branched from the pulverized coal supply pipe 26, and each branch pipe 37a, 37b, 37c branched from the air duct 37. , 37d are connected.

従って、火炉１１の各角部にある各燃焼バーナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、火炉１１に対して、微粉炭と搬送用空気が混合した微粉燃料混合気（燃料ガス）を吹き込むと共に、その微粉燃料混合気の外側に燃焼用空気を吹き込む。そして、各燃焼バーナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄからの微粉燃料混合気に着火することで、４つの火炎Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を形成することができ、この火炎Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４は、火炉１１の上方から見て（図２にて）反時計周り方向に旋回する火炎旋回流となる。 Therefore, each combustion burner 21a, 21b, 21c, 21d at each corner of the furnace 11 blows into the furnace 11 a pulverized fuel mixture (fuel gas) in which pulverized coal and carrier air are mixed, Combustion air is blown outside the pulverized fuel mixture. Then, by igniting the pulverized fuel mixture from each combustion burner 21a, 21b, 21c, 21d, four flames F1, F2, F3, F4 can be formed, and this flame F1, F2, F3, F4. Is a flame swirl flow swirling counterclockwise as viewed from above the furnace 11 (in FIG. 2).

また、図１に示すように、火炉１１は、燃焼装置１２の上段部に追加燃焼用空気供給装置４１が設けられている。この追加燃焼用空気供給装置４１は、火炉壁１１ａに装着された複数の追加燃焼用空気ノズル４２，４３を有している。この追加燃焼用空気ノズル４２，４３は、周方向に沿って４個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２セット、つまり、２段配置されている。即ち、追加燃焼用空気供給装置４１（追加燃焼用空気ノズル４２，４３）は、火炉１１における燃焼バーナ２１の装着位置より上方に配置されている。この追加燃焼用空気供給装置４１は、火炉１１に対して追加燃焼用空気（ＯｖｅｒＦｉｒｅＡｉｒ）を吹き込むものである。そして、この追加燃焼用空気ノズル４２，４３は、空気ダクト３７から分岐した第１分岐空気ダクト４４の端部が連結されている。 As shown in FIG. 1, the furnace 11 is provided with an additional combustion air supply device 41 at the upper stage of the combustion device 12. The additional combustion air supply device 41 has a plurality of additional combustion air nozzles 42 and 43 attached to the furnace wall 11a. The additional combustion air nozzles 42, 43 are arranged in a set of four at regular intervals along the circumferential direction, and two sets, that is, two stages, are arranged along the vertical direction. That is, the additional combustion air supply device 41 (additional combustion air nozzles 42, 43) is disposed above the mounting position of the combustion burner 21 in the furnace 11. The additional combustion air supply device 41 blows in additional combustion air (Over Fire Air) into the furnace 11. The additional combustion air nozzles 42 and 43 are connected to the ends of the first branch air duct 44 branched from the air duct 37.

従って、送風機３８により送られた燃焼用空気を第１分岐空気ダクト４４から追加燃焼用空気ノズル４２，４３に供給することができる。そして、追加燃焼用空気ノズル４２，４３は、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５が吹き込んだ微粉燃料混合気の上方に追加燃焼用空気を吹き込むことができる。 Therefore, the combustion air sent by the blower 38 can be supplied from the first branch air duct 44 to the additional combustion air nozzles 42 and 43. Further, the additional combustion air nozzles 42 and 43 can blow additional combustion air above the pulverized fuel mixture blown by the combustion burners 21, 22, 23, 24 and 25.

火炉１１は、燃焼装置１２及び追加燃焼用空気供給装置４１より上方に追加空気供給装置５１が設けられている。この追加空気供給装置５１は、火炉壁１１ａに装着された複数の追加空気ノズル５２を有している。この追加空気ノズル５２は、周方向に沿って４個均等間隔で配設されたものが１セット、つまり、１段配置されている。即ち、追加空気供給装置５１（追加空気ノズル５２）は、火炉１１における燃焼バーナ２１の装着位置より所定距離だけ上方に配置されている。この追加空気供給装置５１は、火炉１１に対して追加空気（ＡｄｄｉｔｉｏｎａｌＡｉｒ）を吹き込むものである。即ち、追加空気ノズル５２は、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５と同様に、火炉１１における４つの角部に設けられる複数の追加空気ノズルから構成されており、火炎旋回流と同様の追加空気旋回流を形成する。そして、この追加空気ノズル５２は、空気ダクト３７から分岐した第２分岐空気ダクト５３の端部が連結されている。 The furnace 11 is provided with an additional air supply device 51 above the combustion device 12 and the additional combustion air supply device 41. The additional air supply device 51 has a plurality of additional air nozzles 52 mounted on the furnace wall 11a. One set of the additional air nozzles 52 arranged at equal intervals along the circumferential direction, that is, one stage is arranged. In other words, the additional air supply device 51 (additional air nozzle 52) is disposed above the mounting position of the combustion burner 21 in the furnace 11 by a predetermined distance. The additional air supply device 51 blows additional air (Additional Air) into the furnace 11. That is, the additional air nozzle 52 is composed of a plurality of additional air nozzles provided at four corners in the furnace 11, similar to the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25, and is similar to the flame swirl flow. An additional air swirl is formed. The additional air nozzle 52 is connected to the end of a second branch air duct 53 branched from the air duct 37.

ここで、追加空気供給装置５１について詳細に説明する。 Here, the additional air supply device 51 will be described in detail.

追加空気ノズル５２は、図３に示すように、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５と同様に、火炉１１における４つの角部に設けられる追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄから構成されている。そして、各追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、第２分岐空気ダクト５３から分岐した各分岐管５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄが連結されている。また、この追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄにおける追加空気の噴射方向を上下に調整自在な空気噴射方向上下調整装置が設けられている。即ち、追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、両側部に水平方向に沿って固定された支持軸５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄにより上下に回動自在に支持されている。駆動装置（駆動モータ及び減速機）５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄは、支持軸５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄを介して追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを上下方向に回動することができる。ここで、空気噴射方向上下調整装置は、支持軸５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ及び駆動装置５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄにより構成される。 As shown in FIG. 3, the additional air nozzle 52 is composed of additional air nozzles 52a, 52b, 52c, and 52d provided at four corners in the furnace 11, as with the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25. Has been. Each additional air nozzle 52a, 52b, 52c, 52d is connected to each branch pipe 53a, 53b, 53c, 53d branched from the second branch air duct 53. Further, an air injection direction up / down adjustment device is provided that can adjust the injection direction of the additional air in the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, 52d up and down. That is, the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, and 52d are rotatably supported by the support shafts 54a, 54b, 54c, and 54d that are fixed to both sides along the horizontal direction. The drive devices (drive motors and reduction gears) 55a, 55b, 55c, and 55d can rotate the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, and 52d in the vertical direction via the support shafts 54a, 54b, 54c, and 54d. . Here, the air injection direction up-and-down adjusting device is configured by support shafts 54a, 54b, 54c, and 54d and driving devices 55a, 55b, 55c, and 55d.

ところで、この追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、図５に示すように、矩形状をなす噴射口５６を有し、鉛直方向の長さ（高さ）Ｈより水平方向の長さ（幅）Ｗが大きく設定されている。即ち、追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、上下の壁部と左右の壁部とを有する横長形状をなしている。なお、追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、横長形状をなしていればよく、矩形状に限らず、楕円形状などであってもよい。 Incidentally, the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, 52d have a rectangular injection port 56, as shown in FIG. 5, and have a horizontal length (height) H (vertical length (height) H). The width (W) is set large. That is, the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, and 52d have a horizontally long shape having upper and lower wall portions and left and right wall portions. The additional air nozzles 52a, 52b, 52c, 52d need only have a horizontally long shape, and are not limited to a rectangular shape, and may have an elliptical shape.

また、追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、この形状に限るものではない。例えば、図６に示すように、追加空気ノズル５７は、上下の壁部５７ａ，５７ｂと左右の壁部５７ｃ，５７ｄとを有する横長形状をなし、噴射口５８が左右の各壁部５７ｃ，５７ｄが内側に突出するように湾曲する絞り形状をなすように構成してもよい。即ち、追加空気ノズル５７は、水平方向の長さ（幅）が先端部に向けて狭くなっている。なお、追加空気ノズル５７は、鉛直方向の長さ（高さ）を先端部に向けて狭くしてもよい。 Further, the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, 52d are not limited to this shape. For example, as shown in FIG. 6, the additional air nozzle 57 has a horizontally long shape having upper and lower wall portions 57a and 57b and left and right wall portions 57c and 57d, and the injection port 58 has left and right wall portions 57c and 57d. It may be configured to have a diaphragm shape that curves so as to protrude inward. That is, the additional air nozzle 57 has a horizontal length (width) narrowing toward the tip. Note that the additional air nozzle 57 may have a vertical length (height) narrowed toward the tip.

従って、図３に示すように、送風機３８により送られた燃焼用空気を第２分岐空気ダクト５３から各分岐管５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄを介して追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄに供給することができる。そして、追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、燃焼バーナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが吹き込んだ微粉燃料混合気の上方に空気流Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を噴射することができる。また、駆動装置５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄは、支持軸５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄを介して追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを上下方向に回動し、追加空気の噴射方向を上下方向（鉛直方向）に調整することができる。 Therefore, as shown in FIG. 3, the combustion air sent by the blower 38 is sent from the second branch air duct 53 to the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, 52d via the branch pipes 53a, 53b, 53c, 53d. Can be supplied. Further, the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, 52d can inject the air flows A1, A2, A3, A4 above the pulverized fuel mixture blown by the combustion burners 21a, 21b, 21c, 21d. Further, the driving devices 55a, 55b, 55c, and 55d rotate the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, and 52d in the vertical direction via the support shafts 54a, 54b, 54c, and 54d and move the additional air in the vertical direction. It can be adjusted in the direction (vertical direction).

上述したように、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭と搬送用空気が混合した微粉燃料混合気（燃料ガス）及び２次空気を火炉１１内に向けて吹き込むことで火炎旋回流を形成することができる。また、追加燃焼用空気ノズル４２，４３は、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の上段で、追加燃焼用空気を火炉１１内に向けて吹き込むことができる。また、追加空気ノズル５２は、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の上方で、追加空気を火炉１１内に向けて吹き込むことができる。すると、図４に示すように、追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、燃焼バーナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄによって形成された火炎旋回流Ｆの上方に空気流Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を形成することができる。 As described above, the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 are flames by blowing pulverized fuel mixture (fuel gas) mixed with pulverized coal and carrier air and secondary air into the furnace 11. A swirling flow can be formed. Further, the additional combustion air nozzles 42, 43 can blow additional combustion air into the furnace 11 at the upper stage of the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25. Further, the additional air nozzle 52 can blow additional air into the furnace 11 above the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25. Then, as shown in FIG. 4, the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, and 52d are disposed above the flame swirl flow F formed by the combustion burners 21a, 21b, 21c, and 21d. Can be formed.

なお、本実施形態の燃焼装置１２を構成する各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、中心部に油燃料を噴射可能な油ノズルと、この油ノズルの外側に微粉燃料混合気を噴射可能な燃料ノズルと、この燃料ノズルの外側に２次空気を噴射可能な２次空気ノズルを有している。従って、ボイラ起動時に、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、油燃料を火炉１１内に噴射して火炎を形成し、その後、微粉燃料混合気と２次空気を火炉１１内に噴射して火炎を形成している。 In addition, each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25 which constitutes the combustion apparatus 12 of the present embodiment has an oil nozzle capable of injecting oil fuel at the center and a fine fuel mixture outside the oil nozzle. An injectable fuel nozzle and a secondary air nozzle capable of injecting secondary air outside the fuel nozzle are provided. Therefore, when the boiler is started, each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25 injects oil fuel into the furnace 11 to form a flame, and then the fine fuel mixture and secondary air are introduced into the furnace 11. A flame is formed by spraying.

そして、図１に示すように、火炉１１は、上部に煙道７０が連結されており、この煙道７０に、対流伝熱部として排ガスの熱を回収するための過熱器（スーパーヒータ）７１，７２、再熱器（リヒータ）７３，７４、節炭器（エコノマイザ）７５，７６，７７が設けられており、火炉１１での燃焼で発生した排ガスと水との間で熱交換が行われる。 As shown in FIG. 1, the furnace 11 has a flue 70 connected to the upper portion thereof, and a superheater (superheater) 71 for recovering the heat of exhaust gas as a convection heat transfer section to the flue 70. , 72, reheaters (reheaters) 73, 74, and economizers 75, 76, 77 are provided, and heat exchange is performed between the exhaust gas generated by combustion in the furnace 11 and water. .

煙道７０は、その下流側に熱交換を行った排ガスが排出される排ガス管７８が連結されている。この排ガス管７８は、空気ダクト３７との間にエアヒータ７９が設けられ、空気ダクト３７を流れる空気と、排ガス管７８を流れる排ガスとの間で熱交換を行い、燃焼バーナ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。 The flue 70 is connected to an exhaust gas pipe 78 from which exhaust gas subjected to heat exchange is discharged downstream. The exhaust gas pipe 78 is provided with an air heater 79 between the air duct 37 and performs heat exchange between the air flowing through the air duct 37 and the exhaust gas flowing through the exhaust gas pipe 78, and the combustion burners 21, 22, 23, The temperature of the combustion air supplied to 24 and 25 can be raised.

そして、排ガス管７８は、図示しないが、脱硝装置、電気集塵機、誘引送風機、脱硫装置が設けられ、下流端部に煙突が設けられている。 And although the exhaust gas pipe 78 is not shown in figure, a denitration apparatus, an electrostatic precipitator, an induction blower, and a desulfurization apparatus are provided, and the chimney is provided in the downstream end.

また、火炉１１は、図１及び図４に示すように、上部における温度分布を検出する温度センサ６１と、この温度センサ６１の検出結果に基づいて空気噴射方向上下調整装置を構成する駆動装置５５（５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ）を調整可能な制御装置６２が設けられている。温度センサ６１は、過熱器７１における複数の伝熱管の近傍に水平方向に所定間隔（好ましくは、均等間隔）で複数設けられており、火炉１１の上部における複数の水平方向の位置での温度を検出することができる。制御装置６２は、複数の温度センサ６１から火炉１１の上部の温度が入力され、この温度に基づいて駆動装置５５を調整する。 Further, as shown in FIGS. 1 and 4, the furnace 11 includes a temperature sensor 61 that detects a temperature distribution in the upper portion, and a driving device 55 that constitutes an air injection direction vertical adjustment device based on the detection result of the temperature sensor 61. A control device 62 capable of adjusting (55a, 55b, 55c, 55d) is provided. A plurality of temperature sensors 61 are provided in the vicinity of the plurality of heat transfer tubes in the superheater 71 at predetermined intervals (preferably, equal intervals) in the horizontal direction, and the temperatures at a plurality of horizontal positions in the upper portion of the furnace 11 are measured. Can be detected. The control device 62 receives the temperature of the upper portion of the furnace 11 from the plurality of temperature sensors 61 and adjusts the driving device 55 based on this temperature.

具体的に、制御装置６２は、駆動装置５５を制御し、火炎旋回流Ｆの下流側に位置する追加空気ノズル５２、つまり、追加空気ノズル５２ｂ，５２ｄを下向きとし、火炎旋回流Ｆの上流側に位置する追加空気ノズル５２、つまり、追加空気ノズル５２ａ，５２ｃを上向きとする。そして、ボイラ１０の運転中、制御装置６２は、火炉１１の上部における複数の水平方向の位置での温度偏差が減少するように駆動装置５５により追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを上下方向に回動し、追加空気の噴射方向を上下方向に調整することができる。 Specifically, the control device 62 controls the drive device 55 so that the additional air nozzle 52 located on the downstream side of the flame swirl flow F, that is, the additional air nozzles 52b and 52d face downward, and the upstream side of the flame swirl flow F. The additional air nozzle 52 located in the position, that is, the additional air nozzles 52a and 52c are directed upward. During operation of the boiler 10, the control device 62 moves the additional air nozzles 52 a, 52 b, 52 c, 52 d in the vertical direction by the drive device 55 so that temperature deviations at a plurality of horizontal positions in the upper portion of the furnace 11 are reduced. And the additional air injection direction can be adjusted in the vertical direction.

このように構成された石炭焚きボイラ１０にて、微粉炭機３１，３２，３３，３４，３５が駆動すると、生成された微粉炭が搬送用空気と共に微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を通して燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。また、加熱された燃焼用空気が空気ダクト３７から風箱３６を介して各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。また、加熱された燃焼用空気が空気ダクト３７から分岐した各分岐空気ダクト４４，５３により追加燃焼用空気ノズル４２，４３、追加空気ノズル５２に供給される。 When the pulverized coal machines 31, 32, 33, 34, and 35 are driven in the coal-fired boiler 10 configured as described above, the generated pulverized coal together with the air for conveyance is pulverized coal supply pipes 26, 27, 28, and 29. , 30 to the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25. Also, heated combustion air is supplied from the air duct 37 to the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25 via the wind box 36. The heated combustion air is supplied to the additional combustion air nozzles 42 and 43 and the additional air nozzle 52 by the branched air ducts 44 and 53 branched from the air duct 37.

すると、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭と搬送用空気とが混合した微粉燃料混合気と２次空気を火炉１１に吹き込み、このときに着火することで燃焼領域Ａに火炎旋回流を形成することができる。また、追加燃焼用空気ノズル４２，４３は、追加燃焼用空気を火炉１１に吹き込むことで、燃焼領域Ａを適正に形成することができる。この火炉１１では、微粉燃料混合気と２次空気及び追加燃焼用空気が燃焼して火炎旋回流が生じ、燃焼領域Ａで火炎旋回流が生じると、火炉１１内を燃焼ガス（排ガス）が旋回しながら上昇して還元領域Ｂに至る。 Then, the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25 blow the pulverized fuel mixture mixture of pulverized coal and carrier air and the secondary air into the furnace 11, and ignite at this time to enter the combustion region A. A flame swirl can be formed. Further, the additional combustion air nozzles 42 and 43 can appropriately form the combustion region A by blowing the additional combustion air into the furnace 11. In the furnace 11, when the pulverized fuel mixture, the secondary air, and the additional combustion air are burned to generate a flame swirl, and a flame swirl is generated in the combustion region A, the combustion gas (exhaust gas) swirls in the furnace 11. It rises while reaching the reduction region B.

このとき、火炉１１にて、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、空気の供給量が微粉炭の供給量に対して理論空気量未満となるように設定されることで、燃焼領域Ａの上方の還元領域Ｂが還元雰囲気に保持される。そのため、微粉炭の燃焼により発生したＮＯｘがこの還元領域Ｂで還元される。 At this time, in the furnace 11, the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 are set so that the supply amount of air is less than the theoretical air amount with respect to the supply amount of pulverized coal. The reduction region B above A is maintained in a reducing atmosphere. Therefore, NOx generated by the combustion of pulverized coal is reduced in this reduction region B.

そして、追加空気ノズル５２は、追加空気を火炉１１の還元領域Ｂの上方に吹き込む。すると、燃焼完結領域Ｃにて、排ガスと追加空気が反応することで微粉炭の酸化燃焼が完結され、微粉炭の燃焼によるＮＯｘの発生量が低減される。 The additional air nozzle 52 blows additional air above the reduction region B of the furnace 11. Then, in the combustion completion region C, the exhaust gas reacts with the additional air, whereby the oxidative combustion of the pulverized coal is completed, and the amount of NOx generated by the combustion of the pulverized coal is reduced.

ところで、火炉１１にて、燃焼領域Ａで形成された火炎旋回流Ｆは、平面視で反時計回り方向に旋回しながら上昇して、還元領域Ｂに至り、還元領域Ｂが還元雰囲気に保持されることでＮＯｘが還元される。そして、燃焼完結領域Ｃにて、火炎旋回流Ｆのように旋回しながら上昇する排ガスに対して、追加空気が噴射されることで微粉炭の酸化燃焼が完結される。このとき、旋回上昇する排ガスＧ（火炎旋回流Ｆ）は、反時計回り方向に旋回しながら上昇して煙道７０に流れる。そのため、排ガスＧ（火炎旋回流Ｆ）の上流側に位置する火炉側、つまり、図４にて下方側の温度が比較的高くなる。 By the way, in the furnace 11, the flame swirl F formed in the combustion region A rises while swirling counterclockwise in a plan view, reaches the reduction region B, and the reduction region B is held in the reducing atmosphere. As a result, NOx is reduced. And in the combustion completion area | region C, the oxidative combustion of pulverized coal is completed by injecting additional air with respect to the exhaust gas which rises while turning like the flame swirl | vortex flow F. At this time, the swirling and rising exhaust gas G (flame swirling flow F) rises while flowing counterclockwise and flows into the flue 70. Therefore, the temperature on the furnace side located upstream of the exhaust gas G (flame swirl flow F), that is, the temperature on the lower side in FIG. 4 becomes relatively high.

そのため、制御装置６２は、駆動装置５５を制御し、火炎旋回流Ｆの下流側に位置する追加空気ノズル５２、つまり、追加空気ノズル５２ｂ，５２ｄを下向きとし、火炎旋回流Ｆの上流側に位置する追加空気ノズル５２、つまり、追加空気ノズル５２ａ，５２ｃを上向きとする。すると、追加空気ノズル５２ｂ，５２ｄ側の火炉壁に沿って上昇する高温の排ガスが追加空気ノズル５２ａ，５２ｃに移動する。その結果、火炉１１は、上部における水平方向の温度が均一化され、水平方向における複数の位置での温度偏差が減少する。 Therefore, the control device 62 controls the drive device 55 so that the additional air nozzle 52 located on the downstream side of the flame swirl flow F, that is, the additional air nozzles 52b and 52d faces downward, and is located on the upstream side of the flame swirl flow F. The additional air nozzle 52, that is, the additional air nozzles 52a and 52c is set upward. Then, the high-temperature exhaust gas rising along the furnace wall on the side of the additional air nozzles 52b and 52d moves to the additional air nozzles 52a and 52c. As a result, in the furnace 11, the temperature in the horizontal direction at the top is made uniform, and temperature deviations at a plurality of positions in the horizontal direction are reduced.

また、温度センサ６１は、火炉１１の上部における複数の水平方向の位置での温度を検出しており、制御装置６２は、複数の温度センサ６１から火炉１１の上部の温度が入力され、この温度に基づいて駆動装置５５を調整する。即ち、制御装置６２は、火炉１１の上部における複数の水平方向の位置での温度偏差が減少するように駆動装置５５により追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄにより追加空気の噴射方向を上下に微調整する。 Further, the temperature sensor 61 detects temperatures at a plurality of horizontal positions in the upper part of the furnace 11, and the controller 62 receives the temperatures of the upper part of the furnace 11 from the plurality of temperature sensors 61. The drive device 55 is adjusted based on the above. That is, the control device 62 moves the additional air injection direction up and down by the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, and 52d by the driving device 55 so that temperature deviations at a plurality of horizontal positions in the upper portion of the furnace 11 are reduced. Make fine adjustments.

そして、図示しない給水ポンプから供給された水は、節炭器７５，７６，７７によって予熱された後、図示しない蒸気ドラムに供給され火炉壁の各水管（図示せず）に供給される間に加熱されて飽和蒸気となり、図示しない蒸気ドラムに送り込まれる。更に、図示しない蒸気ドラムの飽和蒸気は過熱器７１，７２に導入され、燃焼ガスによって過熱される。過熱器７１，７２で生成された過熱蒸気は、図示しない発電プラント（例えば、タービン等）に供給される。また、タービンでの膨張過程の中途で取り出した蒸気は、再熱器７３，７４に導入され、再度過熱されてタービンに戻される。なお、火炉１１をドラム型（蒸気ドラム）として説明したが、この構造に限定されるものではない。 The water supplied from a water supply pump (not shown) is preheated by the economizers 75, 76, and 77, then supplied to a steam drum (not shown) and supplied to each water pipe (not shown) on the furnace wall. It is heated to become saturated steam and fed into a steam drum (not shown). Further, saturated steam of a steam drum (not shown) is introduced into the superheaters 71 and 72 and is superheated by the combustion gas. The superheated steam generated by the superheaters 71 and 72 is supplied to a power plant (not shown) (for example, a turbine). Further, the steam taken out in the middle of the expansion process in the turbine is introduced into the reheaters 73 and 74, overheated again, and returned to the turbine. In addition, although the furnace 11 was demonstrated as a drum type | mold (steam drum), it is not limited to this structure.

その後、煙道７０の節炭器７５，７６，７７を通過した排ガスは、排ガス管７８にて、図示しない脱硝装置にて、触媒によりＮＯｘなどの有害物質が除去され、電気集塵機で粒子状物質が除去され、脱硫装置により硫黄分が除去された後、煙突から大気中に排出される。 Thereafter, the exhaust gas that has passed through the economizers 75, 76, and 77 of the flue 70 is subjected to removal of harmful substances such as NOx by a catalyst in a denitration device (not shown) in the exhaust gas pipe 78, and the particulate matter is collected by an electric dust collector. Is removed, and after the sulfur content is removed by the desulfurizer, it is discharged from the chimney into the atmosphere.

このように第１実施形態のボイラにあっては、中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉１１と、微粉燃料混合気を火炉１１内に向けて吹き込むことで火炎旋回流を形成可能な燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５と、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５より上方で追加燃焼用空気を火炉１１内に向けて吹き込む追加燃焼用空気ノズル４２，４３と、追加燃焼用空気ノズル４２，４３より上方で追加空気を火炉１１内に向けて吹き込む追加空気ノズル５２と、追加空気ノズル５２における追加空気の噴射方向を上下に調整自在な駆動装置５５と、火炉１１の上部における温度分布を検出する温度センサ６１と、温度センサ６１の検出結果に基づいて駆動装置５５を調整可能な制御装置６２とを設けている。 As described above, in the boiler according to the first embodiment, a flame swirl flow is formed by blowing the pulverized fuel mixture into the furnace 11 and the furnace 11 installed along the vertical direction in a hollow shape. Possible combustion burners 21, 22, 23, 24, 25, and additional combustion air nozzles 42, 43 for blowing additional combustion air into the furnace 11 above the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25; The additional air nozzle 52 that blows additional air into the furnace 11 above the additional combustion air nozzles 42 and 43, the drive device 55 that can adjust the injection direction of the additional air in the additional air nozzle 52 up and down, and the furnace 11 is provided with a temperature sensor 61 that detects a temperature distribution in the upper part of the control unit 11 and a control device 62 that can adjust the driving device 55 based on the detection result of the temperature sensor 61.

従って、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５が火炉１１内に微粉燃料混合気を吹き込むと共に、追加燃焼用空気ノズル４２，４３が火炉１１内に燃焼用空気を吹き込むことで火炎旋回流が形成され、発生した燃焼ガスが燃焼領域Ａから旋回しながら上昇する。微粉燃料混合気は、空気量が微粉炭燃料に対して理論空気量未満となるように設定されることで、燃焼領域Ａの上方に還元領域Ｂが形成され、ここで、微粉炭燃料の燃焼により発生したＮＯｘが還元される。その後、追加空気ノズル５２が火炉１１内に向けて追加空気を吹き込むことで、微粉炭の酸化燃焼が完結される。このとき、温度センサ６１が火炉１１の上部における温度分布を検出すると、制御装置６２は、火炉１１の上部における温度分布に基づいて駆動装置５５を調整する。そのため、火炉１１の上部温度を適正な分布に調整することができ、火炉１１全体での燃焼効率を向上することができる。 Accordingly, the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 blow the pulverized fuel mixture into the furnace 11, and the additional combustion air nozzles 42 and 43 blow the combustion air into the furnace 11, thereby generating a flame swirl. The formed and generated combustion gas rises while swirling from the combustion region A. The pulverized fuel mixture is set so that the amount of air is less than the theoretical amount of air with respect to the pulverized coal fuel, so that a reduction region B is formed above the combustion region A. Here, the combustion of the pulverized coal fuel NOx generated by the above is reduced. Thereafter, the additional air nozzle 52 blows the additional air into the furnace 11 to complete the oxidative combustion of the pulverized coal. At this time, when the temperature sensor 61 detects the temperature distribution in the upper part of the furnace 11, the control device 62 adjusts the driving device 55 based on the temperature distribution in the upper part of the furnace 11. Therefore, the upper temperature of the furnace 11 can be adjusted to an appropriate distribution, and the combustion efficiency in the entire furnace 11 can be improved.

第１実施形態のボイラでは、制御装置６２は、火炉１１の上部における複数の水平方向の位置での温度偏差が減少するように駆動装置５５を調整する。従って、火炉１１の上部における水平方向での温度偏差を減少するため、局部的に高温となる領域の発生を抑制し、伝熱管の損傷を防止することができる。 In the boiler according to the first embodiment, the control device 62 adjusts the driving device 55 so that temperature deviations at a plurality of horizontal positions in the upper portion of the furnace 11 are reduced. Therefore, since the temperature deviation in the horizontal direction in the upper part of the furnace 11 is reduced, it is possible to suppress the occurrence of a locally high temperature region and prevent the heat transfer tube from being damaged.

第１実施形態のボイラでは、制御装置６２は、駆動装置５５により火炎旋回流Ｆの下流側に位置する追加空気ノズル５２ｂ，５２ｄを下向きとし、火炎旋回流Ｆの上流側に位置する追加空気ノズル５２ａ，５２ｃを上向きとする。従って、火炎旋回流Ｆの下流側では追加空気を下向きに噴射し、火炎旋回流Ｆの上流側では追加空気を上向きに噴射することで、高温領域を低温領域側に移行させることで、火炉１１の上部における水平方向での温度偏差を効果的に減少することができる。 In the boiler according to the first embodiment, the control device 62 causes the additional air nozzles 52b and 52d located on the downstream side of the flame swirl flow F to face downward by the drive device 55, and the additional air nozzle located on the upstream side of the flame swirl flow F. 52a and 52c are set upward. Therefore, the additional air is injected downward on the downstream side of the flame swirl flow F, and the additional air is injected upward on the upstream side of the flame swirl flow F, thereby shifting the high temperature region to the low temperature region side. It is possible to effectively reduce the temperature deviation in the horizontal direction at the upper part of the plate.

第１実施形態のボイラでは、追加空気ノズル５２は、矩形状をなす噴射口５６を有し、鉛直方向の長さＨより水平方向の長さＷを大きく設定している。従って、水平方向に扁平な追加空気流を形成することで、追加空気流の貫徹力を向上して火炉１１全体での燃焼状態を適正に調整することができる。 In the boiler of the first embodiment, the additional air nozzle 52 has a rectangular injection port 56, and the horizontal length W is set larger than the vertical length H. Therefore, by forming the additional air flow that is flat in the horizontal direction, the penetration force of the additional air flow can be improved and the combustion state in the entire furnace 11 can be adjusted appropriately.

第１実施形態のボイラでは、追加空気ノズル５７の噴射口５８は、側面部が内側に突出するように湾曲する絞り形状をなしている。従って、追加空気流の流速を滑らかに上昇することで、追加空気流の貫徹力を適正に向上することができる。 In the boiler of the first embodiment, the injection port 58 of the additional air nozzle 57 has a throttle shape that curves so that the side surface portion protrudes inward. Therefore, the penetration force of the additional air flow can be appropriately improved by smoothly increasing the flow rate of the additional air flow.

［第２実施形態］
図７は、第２実施形態の石炭焚きボイラにおける追加空気ノズルの平面図である。なお、本実施形態のボイラの基本的な構成は、上述した第１実施形態とほぼ同様の構成であり、図１を用いて説明すると共に、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 [Second Embodiment]
FIG. 7 is a plan view of an additional air nozzle in the coal fired boiler according to the second embodiment. Note that the basic configuration of the boiler of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIG. The same reference numerals are attached and detailed description is omitted.

第２実施形態において、図１に示すように、石炭焚きボイラ１０は、火炉１１と燃焼装置１２とを有しており、燃焼装置１２は、複数の燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５を有している。燃焼装置１２は、周方向に沿って４個の燃焼バーナが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５セット、つまり、５段配置されている。各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を介して微粉炭機３１，３２，３３，３４，３５に連結されている。 In the second embodiment, as shown in FIG. 1, the coal fired boiler 10 includes a furnace 11 and a combustion device 12, and the combustion device 12 includes a plurality of combustion burners 21, 22, 23, 24, 25. have. The combustion apparatus 12 includes five combustion burners arranged at equal intervals along the circumferential direction as one set, and five sets along the vertical direction, that is, five stages. Each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25 is connected to a pulverized coal machine 31, 32, 33, 34, 35 via a pulverized coal supply pipe 26, 27, 28, 29, 30.

また、図１及び図７に示すように、火炉１１は、燃焼装置１２の上方に追加燃焼用空気供給装置４１が設けられている。この追加燃焼用空気供給装置４１は、火炉壁１１ａに装着された追加燃焼用空気ノズル４２，４３を有しており、空気ダクト３７から分岐した第１分岐空気ダクト４４の端部が連結されている。火炉１１は、追加燃焼用空気供給装置４１より上方に追加空気供給装置８１が設けられている。この追加空気供給装置８１は、火炉壁１１ａに装着された複数の追加空気ノズル５２を有しており、空気ダクト３７から分岐した第２分岐空気ダクト５３の端部が連結されている。 As shown in FIGS. 1 and 7, the furnace 11 is provided with an additional combustion air supply device 41 above the combustion device 12. The additional combustion air supply device 41 includes additional combustion air nozzles 42 and 43 attached to the furnace wall 11 a, and the end of the first branch air duct 44 branched from the air duct 37 is connected. Yes. The furnace 11 is provided with an additional air supply device 81 above the additional combustion air supply device 41. This additional air supply device 81 has a plurality of additional air nozzles 52 mounted on the furnace wall 11 a and is connected to the end of a second branch air duct 53 branched from the air duct 37.

ここで、追加空気供給装置８１について詳細に説明する。追加空気ノズル５２は、図７に示すように、火炉１１における４つの角部に設けられる追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄから構成されている。追加空気供給装置８１は、追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄからの追加空気の噴射方向を左右に調整自在な空気噴射方向左右調整装置が設けられている。即ち、追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、鉛直方向に沿う支持軸８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄにより水平方向に回動自在であり、駆動装置８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄにより駆動可能となっている。火炉１１は、上部における複数の水平方向の位置での温度を検出する温度センサが設けられており、制御装置は、複数の温度センサから火炉１１の上部の温度が入力され、この温度に基づいて駆動装置８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄを調整する。 Here, the additional air supply device 81 will be described in detail. As shown in FIG. 7, the additional air nozzle 52 includes additional air nozzles 52 a, 52 b, 52 c, and 52 d provided at four corners in the furnace 11. The additional air supply device 81 is provided with an air injection direction left / right adjustment device capable of adjusting the injection direction of the additional air from the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, 52d to the left and right. That is, the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, and 52d are rotatable in the horizontal direction by the support shafts 82a, 82b, 82c, and 82d along the vertical direction, and can be driven by the driving devices 83a, 83b, 83c, and 83d. It has become. The furnace 11 is provided with temperature sensors that detect temperatures at a plurality of horizontal positions in the upper part, and the control device receives the temperatures of the upper part of the furnace 11 from the plurality of temperature sensors, and based on these temperatures. The drive devices 83a, 83b, 83c, and 83d are adjusted.

従って、燃焼用空気は、第２分岐空気ダクト５３から各分岐管５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄを介して追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄに供給可能となっている。そして、追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、空気流Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を噴射することができる。 Therefore, the combustion air can be supplied from the second branch air duct 53 to the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, and 52d through the branch pipes 53a, 53b, 53c, and 53d. And additional air nozzle 52a, 52b, 52c, 52d can inject airflow A1, A2, A3, A4.

そして、図１及び図７に示すように、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭と搬送用空気が混合した微粉燃料混合気（燃料ガス）及び２次空気を火炉１１内に向けて吹き込むことで火炎旋回流を形成することができる。また、追加燃焼用空気ノズル４２，４３は、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の上方で、追加燃焼用空気を火炉１１内に向けて吹き込むことができる。また、追加空気ノズル５２（５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ）は、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の上方で、追加空気を火炉１１内に向けて吹き込むことができる。 As shown in FIGS. 1 and 7, the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 are provided with pulverized fuel mixture (fuel gas) in which pulverized coal and carrier air are mixed, and secondary air in the furnace 11. A flame swirl can be formed by blowing toward Further, the additional combustion air nozzles 42, 43 can blow additional combustion air into the furnace 11 above the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25. The additional air nozzle 52 (52a, 52b, 52c, 52d) can blow additional air into the furnace 11 above the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25.

また、駆動装置８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄを駆動することで、追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄによる追加空気の噴射方向を左右に調整することができる。また、温度センサ６１は、火炉１１の上部における複数の水平方向の位置での温度を検出しており、制御装置６２は、複数の温度センサ６１から火炉１１の上部の温度が入力され、この温度に基づいて駆動装置８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄを調整する。即ち、制御装置６２は、火炉１１の上部における複数の水平方向の位置での温度偏差が減少するように駆動装置８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄにより追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄにより追加空気の噴射方向を上下に微調整する。 Further, by driving the driving devices 83a, 83b, 83c, and 83d, it is possible to adjust the injection direction of the additional air by the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, and 52d to the left and right. Further, the temperature sensor 61 detects temperatures at a plurality of horizontal positions in the upper part of the furnace 11, and the controller 62 receives the temperatures of the upper part of the furnace 11 from the plurality of temperature sensors 61. The drive devices 83a, 83b, 83c, and 83d are adjusted based on the above. In other words, the control device 62 uses the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, and 52d to add additional air so that temperature deviations at a plurality of horizontal positions in the upper portion of the furnace 11 are reduced. Finely adjust the injection direction.

このように第２実施形態のボイラにあっては、追加空気ノズル５２における追加空気の噴射方向を左右に調整自在な駆動装置８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄを設け、制御装置６２は、温度センサ６１の検出結果に基づいて駆動装置を調整可能としている。 As described above, in the boiler according to the second embodiment, the driving devices 83a, 83b, 83c, and 83d that can adjust the injection direction of the additional air in the additional air nozzle 52 to the left and right are provided, and the control device 62 includes the temperature sensor 61. The drive device can be adjusted based on the detection result.

従って、追加空気の噴射方向を上下だけでなく左右にも調整することで、火炉１１の上部における水平方向での温度偏差を更に減少することができる。 Therefore, by adjusting the injection direction of the additional air not only vertically but also horizontally, the temperature deviation in the horizontal direction at the upper part of the furnace 11 can be further reduced.

［第３実施形態］
図８は、第３実施形態の石炭焚きボイラにおける追加空気ノズルの平面図である。なお、本実施形態のボイラの基本的な構成は、上述した第１実施形態とほぼ同様の構成であり、図１を用いて説明すると共に、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 [Third Embodiment]
FIG. 8 is a plan view of an additional air nozzle in the coal fired boiler according to the third embodiment. Note that the basic configuration of the boiler of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIG. The same reference numerals are attached and detailed description is omitted.

第３実施形態において、図１に示すように、石炭焚きボイラ１０は、火炉１１と燃焼装置１２とを有しており、燃焼装置１２は、複数の燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５を有している。燃焼装置１２は、周方向に沿って４個の燃焼バーナが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５セット、つまり、５段配置されている。各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を介して微粉炭機３１，３２，３３，３４，３５に連結されている。 In 3rd Embodiment, as shown in FIG. 1, the coal burning boiler 10 has the furnace 11 and the combustion apparatus 12, and the combustion apparatus 12 is the some combustion burner 21,22,23,24,25. have. The combustion apparatus 12 includes five combustion burners arranged at equal intervals along the circumferential direction as one set, and five sets along the vertical direction, that is, five stages. Each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25 is connected to a pulverized coal machine 31, 32, 33, 34, 35 via a pulverized coal supply pipe 26, 27, 28, 29, 30.

また、図１及び図８に示すように、火炉１１は、燃焼装置１２の上方に追加燃焼用空気供給装置４１が設けられている。この追加燃焼用空気供給装置４１は、火炉壁１１ａに装着された追加燃焼用空気ノズル４２，４３を有しており、空気ダクト３７から分岐した第１分岐空気ダクト４４の端部が連結されている。火炉１１は、追加燃焼用空気供給装置４１より上方に追加空気供給装置９１が設けられている。この追加空気供給装置９１は、火炉壁１１ａに装着された複数の追加空気ノズル５２を有しており、空気ダクト３７から分岐した第２分岐空気ダクト５３の端部が連結されている。 As shown in FIGS. 1 and 8, the furnace 11 is provided with an additional combustion air supply device 41 above the combustion device 12. The additional combustion air supply device 41 includes additional combustion air nozzles 42 and 43 attached to the furnace wall 11 a, and the end of the first branch air duct 44 branched from the air duct 37 is connected. Yes. The furnace 11 is provided with an additional air supply device 91 above the additional combustion air supply device 41. The additional air supply device 91 has a plurality of additional air nozzles 52 mounted on the furnace wall 11 a and is connected to the end of a second branch air duct 53 branched from the air duct 37.

ここで、追加空気供給装置９１について、詳細に説明する。追加空気ノズル５２は、図８に示すように、火炉１１における４つの角部に設けられる追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄから構成されている。各追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、追加空気を火炉１１内に向けて吹き込むことができる。 Here, the additional air supply device 91 will be described in detail. As shown in FIG. 8, the additional air nozzle 52 includes additional air nozzles 52 a, 52 b, 52 c, and 52 d provided at four corners in the furnace 11. Each additional air nozzle 52a, 52b, 52c, 52d can blow additional air into the furnace 11.

また、追加空気ノズル５２は、噴射する追加空気の流速を上昇させる送風機が設けられている。即ち、追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、第２分岐空気ダクト５３から分岐した各分岐管５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄが連結されており、各分岐管５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄにファン９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄが設けられている。 Further, the additional air nozzle 52 is provided with a blower that increases the flow rate of the additional air to be injected. That is, the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, 52d are connected to the branch pipes 53a, 53b, 53c, 53d branched from the second branch air duct 53, and are connected to the branch pipes 53a, 53b, 53c, 53d. Fans 92a, 92b, 92c, and 92d are provided.

従って、空気は、第２分岐空気ダクト５３から各分岐管５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄを介して追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄに供給可能となっている。そして、追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、空気流Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を噴射することができる。また、ファン９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄの回転速度を変更することで、追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄからの追加空気の噴射流速を調整することができる。 Accordingly, air can be supplied from the second branch air duct 53 to the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, and 52d via the branch pipes 53a, 53b, 53c, and 53d. And additional air nozzle 52a, 52b, 52c, 52d can inject airflow A1, A2, A3, A4. Further, by changing the rotational speeds of the fans 92a, 92b, 92c, and 92d, the injection flow rate of the additional air from the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, and 52d can be adjusted.

このように第３実施形態のボイラにあっては、追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄが噴射する追加空気の流速を上昇させるファン９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄを設けている。 As described above, in the boiler according to the third embodiment, the fans 92a, 92b, 92c, and 92d that increase the flow rate of the additional air that is injected by the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, and 52d are provided.

従って、ファン９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄにより追加空気ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄが噴射する追加空気の流速を上昇させることで、追加空気流の貫徹力を適正に向上することができる。 Therefore, the penetration force of the additional air flow can be appropriately improved by increasing the flow rate of the additional air ejected by the additional air nozzles 52a, 52b, 52c, and 52d by the fans 92a, 92b, 92c, and 92d.

［第４実施形態］
図９は、第４実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 [Fourth Embodiment]
FIG. 9 is a schematic configuration diagram illustrating a coal fired boiler according to the fourth embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as embodiment mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.

第４実施形態において、図１に示すように、石炭焚きボイラ１０は、火炉１１と燃焼装置１２とを有している。燃焼装置１２は、火炉壁に装着された複数の燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５を有している。各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を介して微粉炭機３１，３２，３３，３４，３５に連結されている。火炉１１は、各燃焼バーナ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３７が連結されている。 In 4th Embodiment, as shown in FIG. 1, the coal fired boiler 10 has the furnace 11 and the combustion apparatus 12. As shown in FIG. The combustion device 12 has a plurality of combustion burners 21, 22, 23, 24, 25 mounted on the furnace wall. Each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25 is connected to a pulverized coal machine 31, 32, 33, 34, 35 via a pulverized coal supply pipe 26, 27, 28, 29, 30. In the furnace 11, a wind box 36 is provided at a mounting position of each combustion burner 21, 22, 23, 24, 25, and an air duct 37 is connected to the wind box 36.

火炉１１は、燃焼装置１２の上段部に追加燃焼用空気供給装置４１が設けられている。この追加燃焼用空気供給装置４１は、火炉壁に装着された複数の追加燃焼用空気ノズル４２，４３を有している。追加燃焼用空気ノズル４２，４３は、空気ダクト３７から分岐した第１分岐空気ダクト４４の端部が連結されている。 The furnace 11 is provided with an additional combustion air supply device 41 at the upper stage of the combustion device 12. The additional combustion air supply device 41 has a plurality of additional combustion air nozzles 42 and 43 attached to the furnace wall. The additional combustion air nozzles 42 and 43 are connected to the ends of the first branch air duct 44 branched from the air duct 37.

火炉１１は、燃焼装置１２より上方に追加空気供給装置１０１が設けられている。この追加空気供給装置１０１は、火炉壁に装着された複数の追加空気ノズル５２を有している。追加空気ノズル５２は、風箱１０２に装着され、空気ダクト３７から分岐した第２分岐空気ダクト５３の端部がこの風箱１０２に連結されている。また、追加空気ノズル５２は、火炉１１から排出された排ガスの少なくとも一部を火炉１１に吹き込み可能である。即ち、排ガス管７８に継続する排気系８０から分岐した第３分岐空気ダクト１０３の端部が風箱１０２に連結され、第３分岐空気ダクト１０３に送風機（ファン）１０４が設けられている。 The furnace 11 is provided with an additional air supply device 101 above the combustion device 12. The additional air supply device 101 has a plurality of additional air nozzles 52 mounted on the furnace wall. The additional air nozzle 52 is attached to the wind box 102, and the end of the second branch air duct 53 branched from the air duct 37 is connected to the wind box 102. Further, the additional air nozzle 52 can blow at least a part of the exhaust gas discharged from the furnace 11 into the furnace 11. That is, the end of the third branch air duct 103 branched from the exhaust system 80 continuing to the exhaust gas pipe 78 is connected to the wind box 102, and the blower (fan) 104 is provided in the third branch air duct 103.

そのため、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉燃料混合気及び２次空気を火炉１１内に向けて吹き込み、このときに着火することで燃焼領域Ａに火炎旋回流を形成する。このとき、追加燃焼用空気ノズル４２，４３は、追加燃焼用空気と排ガスの混合気を火炉１１に吹き込むことで、燃焼領域Ａを適正に形成する。この火炉１１では、微粉燃料混合気と２次空気及び追加燃焼用空気が燃焼して火炎旋回流が生じ、燃焼領域Ａで火炎旋回流が生じると、火炉１１内を燃焼ガス（排ガス）が旋回しながら上昇して還元領域Ｂに至る。 Therefore, the combustion burners 21, 22, 23, 24, and 25 blow fine powder fuel mixture and secondary air into the furnace 11 and ignite at this time to form a flame swirl flow in the combustion region A. At this time, the additional combustion air nozzles 42 and 43 appropriately form the combustion region A by blowing the mixture of additional combustion air and exhaust gas into the furnace 11. In the furnace 11, when the pulverized fuel mixture, the secondary air, and the additional combustion air are burned to generate a flame swirl, and a flame swirl is generated in the combustion region A, the combustion gas (exhaust gas) swirls in the furnace 11. It rises while reaching the reduction region B.

このように第４実施形態のボイラにあっては、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の上段で追加空気を火炉１１内に向けて吹き込む追加空気供給ノズル５２を設け、この追加空気ノズル５２は、火炉１１から排出された排ガスの少なくとも一部を火炉１１内向けて吹き込み可能としている。 As described above, in the boiler according to the fourth embodiment, the additional air supply nozzle 52 for blowing the additional air into the furnace 11 is provided at the upper stage of the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25. 52 allows at least part of the exhaust gas discharged from the furnace 11 to be blown into the furnace 11.

従って、追加空気供給ノズル５２から火炉１１の内壁面に沿って水平に空気と排ガスの混合気を吹き込むことで、火炉１１の内壁面の低温化を抑制することができる。 Therefore, the air-fuel mixture of air and exhaust gas is blown horizontally from the additional air supply nozzle 52 along the inner wall surface of the furnace 11, so that the lowering of the inner wall surface of the furnace 11 can be suppressed.

なお、本実施形態では、追加空気供給ノズル５２は、空気に排ガスを混合した混合気を火炉１１内に吹き込むようにしたが、排ガスだけを火炉１１内に吹き込むようにしてもよい。 In the present embodiment, the additional air supply nozzle 52 blows an air-fuel mixture in which exhaust gas is mixed with air into the furnace 11, but only exhaust gas may be blown into the furnace 11.

また、上述した実施形態では、燃焼バーナの形態をＣＣＦ燃焼方式としたが、ＣＵＦ（ＣｉｒｃｕｌａｒＵｌｔｒａＦｉｒｉｎｇ）燃焼方式としてもよい。 In the above-described embodiment, the form of the combustion burner is the CCF combustion system, but it may be a CUF (Circular Ultra Firing) combustion system.

また、上述した実施形態では、本発明のボイラを石炭焚きボイラとしたが、燃料としては、バイオマスや石油コークスを使用するボイラであってもよく、また、油焚きボイラに適用してもよい。 In the above-described embodiment, the boiler of the present invention is a coal-fired boiler. However, the fuel may be a boiler using biomass or petroleum coke, or may be applied to an oil-fired boiler.

１０石炭焚きボイラ
１１火炉
１２燃焼装置
２１，２２，２３，２４，２５燃焼バーナ
２６，２７，２８，２９，３０微粉炭供給管
３１，３２，３３，３４，３５微粉炭機
３６風箱
３７空気ダクト
４１追加燃焼用空気供給装置
４２，４３追加燃焼用空気ノズル
４４第１分岐空気ダクト
５１，８１追加空気供給装置
５２，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ追加空気ノズル
５３第２分岐空気ダクト
５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ支持軸
５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ駆動装置（空気噴射方向上下調整装置）
８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄ駆動装置（空気噴射方向左右調整装置）
９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄファン（送風機） DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Coal-fired boiler 11 Furnace 12 Combustion device 21, 22, 23, 24, 25 Combustion burner 26, 27, 28, 29, 30 Pulverized coal supply pipe 31, 32, 33, 34, 35 Pulverized coal machine 36 Wind box 37 Air Duct 41 Additional combustion air supply device 42, 43 Additional combustion air nozzle 44 First branch air duct 51, 81 Additional air supply device 52, 52a, 52b, 52c, 52d Additional air nozzle 53 Second branch air duct 54a, 54b , 54c, 54d Support shaft 55a, 55b, 55c, 55d Driving device (air injection direction vertical adjustment device)
83a, 83b, 83c, 83d Driving device (air injection direction left / right adjustment device)
92a, 92b, 92c, 92d Fan (blower)

Claims

A furnace that is hollow and installed along the vertical direction;
A flue coupled along the horizontal direction to the top of the furnace;
A combustion burner capable of forming a flame swirl by blowing a fuel gas mixed with solid fuel and combustion air into the furnace;
An additional air nozzle that blows additional air into the furnace above the combustion burner;
An air injection direction up / down adjustment device capable of adjusting the injection direction of the additional air in the additional air nozzle vertically;
A temperature sensor for detecting a temperature distribution in an upper part to which the flue of the furnace is connected;
A control device capable of adjusting the air injection direction vertical adjustment device based on the detection result of the temperature sensor;
I have a,
The furnace has a rectangular cross-sectional shape, the flame swirl is combusted and becomes exhaust gas, the exhaust gas flows into the flue while swirling, and the additional air nozzle is disposed at a corner of the furnace, The control device raises the additional air nozzle located on the side that rises while turning by the air injection direction up / down adjustment device and flows into the flue, and faces the additional air nozzle located on the upstream side upward. ,
A boiler characterized by that.

2. The boiler according to claim 1, wherein the control device adjusts the air injection direction vertical adjustment device so that temperature deviations at a plurality of horizontal positions in an upper portion of the furnace are reduced.

An air injection direction left / right adjustment device that can adjust the injection direction of the additional air in the additional air nozzle to the left and right is provided, and the control device can adjust the air injection direction left / right adjustment device based on the detection result of the temperature sensor. boiler according to請Motomeko 1 or claim 2, characterized in that.

Said additional air nozzle has an injection port having a rectangular shape, according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the length of the horizontal direction than the length in the vertical direction is set larger Boiler.

The boiler according to claim 4 , wherein the injection port has a throttle shape that curves so that a side surface portion protrudes inward.

The boiler according to any one of claims 1 to 5 , further comprising a blower that increases a flow rate of additional air ejected by the additional air nozzle.

The boiler according to any one of claims 1 to 6 , wherein the additional air nozzle is capable of blowing at least part of the exhaust gas discharged from the furnace into the furnace.