一种固体燃料燃烧器，其包括：文丘里管(7)，其具有收缩部，在用于供给固体燃料的燃料喷嘴(8)内的燃料流路的横截面面积在该收缩部处减小；和燃料浓缩器(6)，其用于在所述文丘里管(7)的下游侧使喷嘴(8)内的流动向外转向。以如下的方式形成喷嘴(8)：使得(a)锅炉的炉壁面(18)的开口部(32)附近的开口形状为扁平形状，(b)与喷嘴中心轴线(C)正交的喷嘴(8)的外周壁的横截面的截面形状直到文丘里管(7)的收缩部都是圆形形状，(c)在收缩部和开口部(32)之间具有扁平度逐渐增大的部分，以及(d)开口部(32)的扁平形状的扁平度达到最大值。能够获得如下的固体燃料燃烧器：在喷嘴(8)的出口保持周向的燃料浓度均匀化时，可以获得足够点燃燃料且稳定燃料的火焰的燃料浓度，并且能够实现燃料排放气体中的低NOX浓度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种固体燃料燃烧器，其包括：文丘里管(7)，其具有收缩部，在用于供给固体燃料的燃料喷嘴(8)内的燃料流路的横截面面积在该收缩部处减小；和燃料浓缩器(6)，其用于在所述文丘里管(7)的下游侧使喷嘴(8)内的流动向外转向。以如下的方式形成喷嘴(8)：使得(a)锅炉的炉壁面(18)的开口部(32)附近的开口形状为扁平形状，(b)与喷嘴中心轴线(C)正交的喷嘴(8)的外周壁的横截面的截面形状直到文丘里管(7)的收缩部都是圆形形状，(c)在收缩部和开口部(32)之间具有扁平度逐渐增大的部分，以及(d)开口部(32)的扁平形状的扁平度达到最大值。能够获得如下的固体燃料燃烧器：在喷嘴(8)的出口保持周向的燃料浓度均匀化时，可以获得足够点燃燃料且稳定燃料的火焰的燃料浓度，并且能够实现燃料排放气体中的低NOX浓度。【专利说明】固体燃料燃烧器
本专利技术涉及一种固体燃料燃烧器，特别地涉及一种能够良好固体燃料效率的、能够进行低氮氧化物(NOx)燃烧的燃烧器。
技术介绍
通常，在固体燃料燃烧器的燃料喷嘴的出口部的截面具有近似圆形或正方形的形状，在一些情况下，要求在包含流体喷流的燃料的外侧点燃的火焰要经过相当大的距离传播到包含流体喷流的燃料的中心部。在包含流体的燃料的从燃料喷嘴喷出的喷出方向上的点燃的火焰要被传播到包含流体喷流的燃料的中心部的距离、即未点燃的距离随着燃料喷嘴的直径或外径部的扩大而增大，从而使未点燃的区域扩大。促进在燃烧器附近的还原区域(reduct1n reg1n)的燃烧对于抑制燃烧用气体内^^的产生是重要的，而增加未点燃区域意味着点燃之后的燃烧时间的减少，这是未充分抑制N0X或燃烧效率降低的原因。 在配备有作为燃烧装置的多个固体燃料燃烧器的锅炉设备中，尽管基于降低成本和减少燃烧器的数量而增大燃烧器容量对于改进可操作性是有效的技术，但是存在如下问题:使得各燃料喷嘴的直径或外径部的长度增大且未点燃区域扩大，这是导致加或燃烧效率降低的原因。 由从在包含流体喷流表面的燃料的点燃区域到包含流体喷流的燃料的中心部的大距离造成该问题。 W02008-038426A1 (专利文献1)公开了根据本 申请人:的专利技术的作为现有技术的如下专利技术:通过燃料喷嘴的横截面的出口形状是具有长径部和短径部的矩形形状、椭圆形状或大致椭圆形状的燃烧器，增大燃烧器容量来抑制未点燃区域扩大，并且实现防止燃烧用气体内加及燃料的燃烧效率降低。 此外，W02009-125566A1公开了与上述专利技术相似的燃烧器的开口形状。 此外，在锅炉设备中，在流体穿过流体流路和复杂流体流路的情况下，其中，流体流路利用由锅炉的炉(boiler furnace)内的固体燃料燃烧器提供的高温排出气体加热流过多个传热管的流体而获得的蒸汽，复杂流体流路再利用该获得的蒸汽，重要的是使安装有各传热管的传热部内的流体获得规定的传热量，因此，必须相对于各传热部控制燃烧用气体的温度和流体流量。因此，存在如下专利技术:可以通过改变炉内燃料的燃烧位置来控制在各传热管内的流体的传热量(W02009-041081A1)。在本专利技术所描述的示例中，将在固体燃料燃烧器设置的气体喷嘴出口分为上下两部分，独立调整各自的空气流量能够在上下方向上改变燃料的燃烧位置。 应注意的是，使用固体燃料的锅炉通常使用粉煤作为固体燃料，因此，在下文中这种锅炉可以称为粉煤燃烧锅炉，并且将固体燃料燃烧器称为粉煤燃烧器。在启动粉煤燃烧炉时，启动风扇，并将作为燃烧用气体的空气供给到在锅炉内安装的多个粉煤燃烧器和二级燃烧空气口。随后，相对于各燃烧器的点火炬形成火焰，并且火焰检测器(下文中，将称为FD)检测到该火焰，然后从各点火燃烧器喷出的流体燃料由各点火炬的火焰点燃，以形成相对于各点火燃烧器的火焰。在FD检测到使用点火燃烧器形成的火焰之后，熄灭各点火炬的火，并且将点火枪移到炉外，以防止烧坏。 然后，由点火燃烧器使炉的温度升高，直到炉出口的温度达到设定温度，并且启动磨粉机(mill)以逐渐切换到粉煤燃烧。也就是，在粉煤燃烧器中，为了点燃粉煤，安装使用流体燃料等的各点火燃烧器，并且还安装用于点燃该点火燃烧器的点火炬和用于检测火焰的FD。 作为粉煤燃烧器，使用在中心安装有点火燃烧器的粉煤燃烧器，允许粉煤和作为输送用气体的一次空气在点火燃烧器的周围流动，并将它们喷入炉内，并且从周围供给燃烧空气。在这种情况下，为了防止干扰粉煤流动，避免粉煤的堆积或燃烧器内火焰稳定性差，不在粉煤出口部而在周围的燃烧空气供给单元安装点火炬和FD。 如果FD或点火炬像现有技术一样安装在燃烧空气供给单元，存在如下情况:安装位置可以影响使用FD的火焰检测或使用点火炬在点火燃烧器内的稳定点火和火焰稳定性。 此外，还已知在粉煤燃烧器内的三次空气流路内配置火焰检测器(日本特开平4-268103 号公报)。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:W02008-038426A1 专利文献2:W02009-041081A1 专利文献3:W02009-125566A1 专利文献4:日本特开平4-268103号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题 专利文献1公开了关于本 申请人:的专利技术的现有技术，其为燃料喷嘴的横截面的出口形状是具有长径部和短径部的矩形形状、椭圆形状或具有长径部和短径部的大致椭圆形状的燃烧器。 根据该燃烧器，缩短从在包含流体喷流的燃料表面的燃烧区域到包含流体喷流的中心部的距离能够减小未燃烧区域并确保点燃后的燃烧时间。 然而，根据本 申请人:进行继续研宄的结果显示，在锅炉的壁面的开口部附近的燃料喷嘴的开口形状是“扁平形状”的燃烧器中，在燃料喷嘴开口形状仅形成为扁平形状的情况下，有意地缩短了从作为包含流体喷流的燃料的点火源的外周侧到中心部侧的距离，难以形成具有与燃料喷嘴开口的形状相似的扁平形状的火焰。 由于该原因，在固体燃料燃烧器的情况下，考虑到燃料颗粒的惯性力比气体或流体的惯性力大并且该燃料颗粒不必然沿着喷嘴形状在喷嘴的短距离内均匀分散，并且考虑到，例如，与具有相等容量且正圆形形状的喷嘴相比，燃料在宽度方向上广泛地分散。特别地，在燃烧器输出降低的低载荷区域中，由于燃料流量减少，所以该问题变得突出。结果，令人担忧的是，从喷嘴周向观察的点燃状态局部不充分，从而会产生可能导致未燃烧的发生增加的区域。 这是因为包含流体喷流的燃料必须流过短的燃料喷嘴距离(轴线方向的长度，例如，3_)，以在圆筒状的输送配管的连接部附近以约25m/s的高速扩散为“扁平形状”。 也就是，可以显示的是，固体燃料的惯性力比输送流体的惯性力大，在燃料可以容易地流动的宽度方向的中央部燃料浓度高，而在燃料难以流动的宽度方向的两端部燃料浓度低，因此，在燃料喷嘴出口部的开口截面内的宽度大的方向上容易发生包含流体的燃料的燃料浓度分布。 尽管在燃料喷嘴的具有低燃料浓度的部分的燃料/氧气化学计量比非常低，而在燃料喷嘴的具有高燃料浓度的部分的燃料/氧气化学计量比非常高，但是燃料浓度分布可以相对于燃料喷嘴周向大致均匀，并且在燃料喷嘴外周部来自外周(的燃烧用气体喷嘴(主要是二次空气喷嘴))的燃烧用气体与包含流体的燃料的混合可以大致均匀本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种固体燃料燃烧器，其包括：燃料喷嘴，所述燃料喷嘴在具有固体燃料流路的炉壁面开口，所述固体燃料流路与圆筒状的燃料输送配管连接，固体燃料和该固体燃料的输送用气体的混合流体流动通过所述燃料输送配管；和一个或多个燃烧用气体喷嘴，所述一个或多个燃烧用气体喷嘴与风箱连通并且形成于所述燃料喷嘴的外周壁侧，所述固体燃料的燃烧用气体在所述风箱中流动，所述固体燃料燃烧器的特征在于，所述固体燃料燃烧器在所述燃料喷嘴内包括：文丘里管，其具有收缩部，所述收缩部使在所述燃料喷嘴内的所述固体燃料流路的横截面减小；和燃料浓缩器，在所述文丘里管的下游侧所述燃料浓缩器使所述喷嘴内的流向外转向，并且以如下的方式形成所述燃料喷嘴：(a)在锅炉的炉壁面的开口部附近的开口形状是扁平形状，(b)所述燃料喷嘴的与所述燃料喷嘴的外周壁的喷嘴中心轴线正交的横截面的截面形状直到所述文丘里管的收缩部都是圆形形状，(c)在所述文丘里管的收缩部和设置于锅炉的炉壁面的开口部之间设置扁平度逐渐增大的部分，以及(d)在锅炉的炉壁面的开口部形成为具有最大扁平度的扁平形状。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：岭聪彦，木山研滋，下郡三纪，多田隈聪，若松仁，大谷津纪之，仓增公治，越智健一，越智佑介，冈崎洋文，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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