專利名稱：燃燒器及具備該燃燒器的鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃燒器及具備該燃燒器的鍋爐，進(jìn)一步詳細(xì)而言，涉及能夠減少NOx 產(chǎn)生量的燃燒器及具備該燃燒器的鍋爐。
背景技術(shù)：
在以往的燃燒器中，通常采用對燃燒火焰進(jìn)行外部保焰的結(jié)構(gòu)。在這樣的結(jié)構(gòu)中， 在燃燒火焰的外周部形成高溫高氧區(qū)域，因此存在NOx產(chǎn)生量增加這一問題。作為采用這樣的結(jié)構(gòu)的以往的燃燒器，公知有專利文獻(xiàn)1中記載的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1日本專利第2781740號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠減少NOx產(chǎn)生量的燃燒器及具備該燃燒器的鍋爐。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的燃燒器具備對將固體燃料和一次空氣混合而得到的燃料氣體進(jìn)行噴射的燃料噴嘴；從所述燃料噴嘴的外周噴射二次空氣的二次空氣噴嘴； 在所述燃料噴嘴的開口部配置的火焰穩(wěn)定器，所述燃燒器的特征在于，所述火焰穩(wěn)定器具有沿所述燃料氣體的流動方向擴(kuò)寬的分裂形狀，并且，在所述燃料噴嘴的包括中心軸的截面中的所述火焰穩(wěn)定器的擴(kuò)寬方向的剖視下，從所述燃料噴嘴的中心軸到所述火焰穩(wěn)定器的擴(kuò)寬端的最大距離h與所述燃料噴嘴的開口部的內(nèi)徑r具有h/(r/2) < 0. 6的關(guān)系。發(fā)明效果在本發(fā)明的燃燒器中，由于實現(xiàn)燃燒火焰的內(nèi)部保焰(燃料噴嘴的開口部的中央?yún)^(qū)域的保焰)，因此與進(jìn)行燃燒火焰的外部保焰(燃料噴嘴的外周的保焰或者燃料噴嘴的開口部的內(nèi)壁面附近的區(qū)域的保焰)的結(jié)構(gòu)相比，燃燒火焰的外周部成為低溫。因此，能夠降低因二次空氣而處于高氧氛圍下的燃燒火焰的外周部的溫度。由此具有能夠減少燃燒火焰的外周部的NOx產(chǎn)生量的優(yōu)點。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式的燃燒器的結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示圖1中記載的燃燒器的開口部的主視圖。圖3是表示圖1中記載的燃燒器的火焰穩(wěn)定器的說明圖。圖4是表示圖1中記載的燃燒器的作用的說明圖。圖5是表示圖1中記載的燃燒器的性能試驗的結(jié)果的曲線圖。圖6是表示圖3中記載的火焰穩(wěn)定器的作用的說明圖。圖7是表示燃燒器的性能試驗的結(jié)果的曲線圖。圖8是表示圖1中記載的燃燒器的整流結(jié)構(gòu)的說明圖。圖9是表示圖8中記載的整流結(jié)構(gòu)的整流環(huán)的說明圖。
圖10是表示圖1中記載的燃燒器的變形例的說明圖。圖11是表示圖1中記載的燃燒器的變形例的說明圖。圖12 是表示圖1中記載的燃燒器的變形例的說明圖。圖13是表示燃燒器的性能試驗的結(jié)果的曲線圖。圖14是表示圖1中記載的燃燒器的變形例的說明圖。圖15是表示圖1中記載的燃燒器的變形例的說明圖。圖16是表示圖1中記載的燃燒器的變形例的說明圖。圖17是表示圖1中記載的燃燒器的變形例的說明圖。圖18是表示圖1中記載的燃燒器的變形例的說明圖。圖19是表示圖1中記載的燃燒器的變形例的說明圖。圖20是表示圖1中記載的燃燒器適用于采用補(bǔ)給空氣方式的鍋爐時的NOx產(chǎn)生量的說明圖。圖21是表示圖1中記載的燃燒器適用于采用補(bǔ)給空氣方式的鍋爐時的NOx產(chǎn)生量的說明圖。圖22是表示通常的煤粉焚燒鍋爐的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式以下，參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說明。需要說明的是，沒有通過該實施方式限定本發(fā)明。并且，該實施方式的構(gòu)成要素中包括在維持發(fā)明的同一性的同時能夠置換且置換顯而易見的要素。另外，該實施方式中記載的多個變形例在本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的范圍內(nèi)能夠任意組合。[煤粉焚燒鍋爐]圖22是表示通常的煤粉焚燒鍋爐的結(jié)構(gòu)圖。煤粉焚燒鍋爐100是焚燒煤粉而獲取熱能的鍋爐，例如，用于發(fā)電用途、工業(yè)用途等。煤粉焚燒鍋爐100具備火爐110、燃燒裝置120、蒸氣產(chǎn)生裝置130 (參照圖22)?；馉t110是用于焚燒煤粉的火爐，具有燃燒室111和與該燃燒室111的上方連接的煙道112。 燃燒裝置120是使煤粉燃燒的裝置，具有燃燒器121、向燃燒器121供給煤粉的煤粉供給系統(tǒng)122、向燃燒器121供給二次空氣的空氣供給系統(tǒng)123。該燃燒裝置120中，燃燒器121 與火爐110的燃燒室111連接配置。另外，在該燃燒裝置120中，空氣供給系統(tǒng)123將用于使煤粉的氧化燃燒完結(jié)的補(bǔ)給空氣向燃燒室111供給。蒸氣產(chǎn)生裝置130是通過與燃料氣體的熱交換來對鍋爐供水進(jìn)行加熱而產(chǎn)生蒸氣的裝置，具有節(jié)煤器131、再熱器132、過熱器133及鍋筒(省略圖示)。該蒸氣產(chǎn)生裝置130構(gòu)成為在火爐110的煙道112上逐級配置節(jié)煤器131、再熱器132及過熱器133。在該煤粉焚燒鍋爐100中，首先，在燃燒裝置120中，煤粉供給系統(tǒng)122將煤粉及一次空氣向燃燒器121供給，并且，空氣供給系統(tǒng)123將燃燒用的二次空氣向燃燒器121供給(參照圖22)。接著，燃燒器121對煤粉、一次空氣及二次空氣的燃料氣體進(jìn)行點火，并將該燃料氣體向燃燒室111噴射。于是，該燃料氣體在燃燒室111中燃燒，從而產(chǎn)生燃料氣體。 接著，該燃料氣體從燃燒室111內(nèi)通過煙道112而被排出。此時，蒸氣產(chǎn)生裝置130使燃料氣體和鍋爐供水進(jìn)行熱交換而產(chǎn)生蒸氣。之后，該蒸氣向外部的設(shè)備(例如，汽輪機(jī)等)供給。需要說明的是，在該煤粉焚燒鍋爐100中，一次空氣的供給量和二次空氣的供給量之和設(shè)定為相對于煤粉的供給量而小于理論空氣量，從而將燃燒室111保持為還原氛圍。并且，因煤粉的燃燒而產(chǎn)生的NOx在燃燒室111內(nèi)被還原，之后，追加供給補(bǔ)給空氣(AA) 而使煤粉的氧化燃燒完結(jié)(補(bǔ)給空氣方式)。由此，使煤粉的燃燒引起的NOx的產(chǎn)生量減少。[燃燒器]圖1是表示本發(fā)明的實施方式的燃燒器的結(jié)構(gòu)圖。該圖表示燃燒器的中心軸處的高度方向的剖視圖。圖2是表示圖1中記載的燃燒器的開口部的主視圖。該燃燒器1是用于使固體燃料燃燒的固體燃料焚燒燃燒器，例如，作為圖22中的煤粉焚燒鍋爐100的燃燒器121使用。在此，作為一例，對使用煤粉作為固體燃料，且燃燒器1適用于煤粉焚燒鍋爐100的情況進(jìn)行說明。該燃燒器1具備燃料噴嘴2、主二次空氣噴嘴3、二次空氣噴嘴4、火焰穩(wěn)定器5 (參照圖1及圖2)。燃料噴嘴2是對將煤粉(固體燃料)和一次空氣混合而得到的燃料氣體 (含有固體燃料的一次空氣)進(jìn)行噴射的噴嘴。主二次空氣噴嘴3是向從燃料噴嘴2噴射出的燃料氣體的外周噴射主二次空氣(煤二次空氣)的噴嘴。二次空氣噴嘴4是向從主二次空氣噴嘴3噴射出的主二次空氣的外周噴射二次空氣的噴嘴?；鹧娣€(wěn)定器5是燃料氣體的點火用及保焰用的設(shè)備，配置在燃料噴嘴2的開口部21。例如，在本實施方式中，燃料噴嘴2及主二次空氣噴嘴3具有長條的管狀結(jié)構(gòu)，且具有矩形形狀的開口部21、31 (參照圖1及圖2)。并且，構(gòu)成以燃料噴嘴2為中心而在外側(cè)配置有主二次空氣噴嘴3的雙重管。另外，二次空氣噴嘴4具有雙重管結(jié)構(gòu)，且具有環(huán)狀的開口部41。并且，燃料噴嘴2及主二次空氣噴嘴3插入而配置在該二次空氣噴嘴4的內(nèi)環(huán)中。由此，燃料噴嘴2的開口部21配置在中心，在燃料噴嘴2的開口部21的外側(cè)配置主二次空氣噴嘴3的開口部31，在主二次空氣噴嘴3的開口部31的外側(cè)配置二次空氣噴嘴4 的開口部41。并且，上述的噴嘴2 4的開口部21 41在同一面上對齊配置。另外，火焰穩(wěn)定器5被從燃料氣體的上游側(cè)通過板材(省略圖示)支承，從而配置在燃料噴嘴2的開口部21。另外，火焰穩(wěn)定器5的下游側(cè)端部(擴(kuò)寬端部)與噴嘴2 4的開口部21 41 在同一面上對齊。在該燃燒器1中，將煤粉和一次空氣混合而得到的燃料氣體從燃料噴嘴2的開口部21噴射(參照圖1)。此時，燃料氣體在燃料噴嘴2的開口部21由火焰穩(wěn)定器5分支點火，從而燃燒而成為燃料氣體。另外，將主二次空氣從主二次空氣噴嘴3的開口部31向該燃料氣體的外周噴射，來促進(jìn)燃料氣體的燃燒。并且，將二次空氣從二次空氣噴嘴4的開口部41向燃燒火焰的外周供給，來冷卻燃燒火焰的外周部。[火焰穩(wěn)定器的配置]在此，在該燃燒器1中，為了減少煤粉的燃燒引起的NOx產(chǎn)生量，使火焰穩(wěn)定器5 相對于燃料噴嘴2的開口部21的配置適當(dāng)。以下，對該方面進(jìn)行說明。首先，在燃料噴嘴2的包括中心軸的截面中的火焰穩(wěn)定器5的擴(kuò)寬方向的剖視下， 火焰穩(wěn)定器5具有沿著燃料氣體(煤粉與一次空氣的混合氣體)的流動方向擴(kuò)寬的分裂形狀(參照圖1及圖3)。并且，從燃料噴嘴2的中心軸到火焰穩(wěn)定器5的擴(kuò)寬端(分裂形狀的下游側(cè)端部)的最大距離h與燃料噴嘴2的開口部21的內(nèi)徑r具有h/(r/2) < 0. 6的關(guān)系。例如，在該實施方式中，燃料噴嘴2具有矩形形狀的開口部21，該燃料噴嘴2設(shè)置成其高度方向朝向鉛垂方向且其寬度方向朝向水平方向(參照圖1及圖2)。并且，在該燃料噴嘴2的開口部21配置 有火焰穩(wěn)定器5。另外，火焰穩(wěn)定器5具有沿燃料氣體的流動方向擴(kuò)寬的分裂形狀，且在與該擴(kuò)寬方向正交的方向上具有長條的形狀。并且，火焰穩(wěn)定器5 配置成其長度方向朝向燃料噴嘴2的寬度方向，從而沿寬度方向大致橫貫燃料噴嘴2的開口部21。另外，火焰穩(wěn)定器5配置在燃料噴嘴2的開口部21的中心線上，從而沿高度方向?qū)⑷剂蠂娮?的開口部21 二等分。另外，火焰穩(wěn)定器5具有大致等腰三角形截面且具有長條的大致棱鏡形狀(參照圖1及圖3)。并且，在燃料噴嘴2的軸向剖視下，火焰穩(wěn)定器5配置在燃料噴嘴2的中心軸上。此時，火焰穩(wěn)定器5配置成其頂部朝向燃料氣體的上游側(cè)，且其底部與燃料噴嘴2的開口部21對齊。由此，火焰穩(wěn)定器5具有沿著燃料氣體的流動方向擴(kuò)寬的分裂形狀。另外， 火焰穩(wěn)定器5的分裂角(等腰三角形的頂角)θ及分裂寬度(等腰三角形的底邊長度)L 設(shè)定為規(guī)定的大小。另外，具有這樣的分裂形狀的火焰穩(wěn)定器5配置在燃料噴嘴2的開口部21的中央?yún)^(qū)域(參照圖1及圖2)。在此，開口部21的“中央?yún)^(qū)域”是指在火焰穩(wěn)定器5具有沿燃料氣體的流動方向擴(kuò)寬的分裂形狀時，在燃料噴嘴2的包括中心軸的截面中的火焰穩(wěn)定器5 的擴(kuò)寬方向的剖視下，從燃料噴嘴2的中心軸到火焰穩(wěn)定器5的擴(kuò)寬端(分裂形狀的下游側(cè)端部)的最大距離h與燃料噴嘴2的開口部21的內(nèi)徑r具有h/(r/2) < 0. 6的關(guān)系的區(qū)域。需要說明的是，在該實施方式中，由于火焰穩(wěn)定器5配置在燃料噴嘴2的中心軸上， 因此從燃料噴嘴2的中心軸到火焰穩(wěn)定器5的擴(kuò)寬端的最大距離h為火焰穩(wěn)定器5的分裂寬度的一半L/2。在該燃燒器1中，由于火焰穩(wěn)定器5具有分裂形狀，因此燃料氣體在燃料噴嘴2的開口部21被火焰穩(wěn)定器5分支開(參照圖1)。此時，火焰穩(wěn)定器5配置在燃料噴嘴2的開口部21的中央?yún)^(qū)域，在該中央?yún)^(qū)域進(jìn)行燃料氣體的點火及保焰。由此，實現(xiàn)燃燒火焰的內(nèi)部保焰(燃料噴嘴2的開口部21的中央?yún)^(qū)域的保焰)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，與進(jìn)行燃燒火焰的外部保焰(燃料噴嘴的外周的保焰，或者燃料噴嘴的開口部的內(nèi)壁面附近的區(qū)域的保焰)的結(jié)構(gòu)(省略圖示)相比，燃燒火焰的外周部Y成為低溫(參照圖4)。因此，能夠降低因二次空氣而處于高氧氛圍下的燃燒火焰的外周部Y的溫度。由此，使燃燒火焰的外周部Y的NOx產(chǎn)生量減少。圖5是表示圖1中記載的燃燒器的性能試驗的結(jié)果的曲線圖。該圖表示燃料噴嘴 2的開口部21中的火焰穩(wěn)定器5的位置h/(r/2)與NOx產(chǎn)生量的關(guān)系的試驗結(jié)果。在該性能試驗中，在圖1所記載的燃燒器1中改變火焰穩(wěn)定器5的距離h時，測定 NOx產(chǎn)生量。此時，燃料噴嘴2的內(nèi)徑r、火焰穩(wěn)定器5的分裂角θ以及分裂寬度L等被設(shè)定為固定。需要說明的是，NOx產(chǎn)生量由以進(jìn)行燃燒火焰的外部保焰的結(jié)構(gòu)(火焰穩(wěn)定器配置在燃料噴嘴的外周的結(jié)構(gòu)。參照專利文獻(xiàn)1。)為基準(zhǔn)(h/(r/2) = 1)的相對值表示。如試驗結(jié)果所示，可知隨著火焰穩(wěn)定器5的位置接近燃料噴嘴2的開口部21的中心，而NOx產(chǎn)生量減少(參照圖5)。具體而言，通過使火焰穩(wěn)定器5的位置成為h/072)< 0. 6，從而NOx產(chǎn)生量減少10%以上，因而認(rèn)為具有優(yōu)越性。需要說明的是，在燃燒器1中，優(yōu)選火焰穩(wěn)定器5的長度方向的端部與燃料噴嘴2 的開口部21的內(nèi)壁面抵接。但是，在通常的設(shè)計中，考慮構(gòu)件的熱伸長而在火焰穩(wěn)定器5的端部與燃料噴嘴2的內(nèi)壁面之間形成有幾mm左右的微小的間隙d(參照圖2)。如此，在火焰穩(wěn)定器5的端部與燃料噴嘴2的內(nèi)壁面接近配置的結(jié)構(gòu)中，火焰穩(wěn)定器5的端部受到來自燃燒火焰的輻射。由此，能夠得到從火焰穩(wěn)定器5的端部向內(nèi)部的火焰?zhèn)鞑?，因此?yōu)選。[火焰穩(wěn)定器的分裂角及分裂寬度]另外，在該燃燒器1中，為了抑制固體燃料的燃燒引起的NOx產(chǎn)生量，優(yōu)選使火焰穩(wěn)定器5的分裂形狀適當(dāng)。以下，對該點進(jìn)行說明。如上所述，在該燃燒器1中，火焰穩(wěn)定器5具有用于對燃料氣體進(jìn)行分支的分裂形狀(參照圖3)。此時，優(yōu)選火焰穩(wěn)定器5具有三角形截面的分裂形狀，且其頂部朝向燃料氣體的流動方向上游側(cè)配置(參照圖6(a))。在這樣的三角形截面的火焰穩(wěn)定器5中，分支后的燃料氣體沿著火焰穩(wěn)定器5的側(cè)面流動，并在差壓的作用下向底邊側(cè)卷入。因此，燃料氣體難以向火焰穩(wěn)定器5的徑向外側(cè)擴(kuò)散，因此能夠適當(dāng)?shù)卮_保(或加強(qiáng))燃燒火焰的內(nèi)部保焰。由此，燃燒火焰的外周部Y(參照圖4)成為低溫，因此與二次空氣的混合引起的NOx 產(chǎn)生量降低。需要說明的是，在火焰穩(wěn)定器具有板狀形狀的分裂形狀的結(jié)構(gòu)(參照圖6(b))中， 分支后的燃料氣體從火焰穩(wěn)定器朝向燃料噴嘴的內(nèi)壁面流動。在既存的燃燒器中，這樣通過火焰穩(wěn)定器對燃料氣體進(jìn)行分支并沿著燃料噴嘴的內(nèi)壁面對燃料氣體進(jìn)行引導(dǎo)的結(jié)構(gòu)為通常的結(jié)構(gòu)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，與燃料噴嘴的中央?yún)^(qū)域相比，內(nèi)壁面附近區(qū)域成為燃料氣體富有區(qū)，從而燃燒火焰的外周部Y比內(nèi)部X溫度高(參照圖4)。于是，在該燃燒火焰的外周部Y，與二次空氣混合引起的NOx產(chǎn)生量可能增加。另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選具有三角形截面的火焰穩(wěn)定器5的分裂角θ為θ <90[deg](參照圖3)。并且，更優(yōu)選火焰穩(wěn)定器5的分裂角θ為θ <60[deg]。由此， 能夠抑制分支后的燃料氣體向沒有燃料噴嘴的壁面?zhèn)葦U(kuò)散的情況，因此能夠更適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行燃燒火焰的內(nèi)部保焰。例如，在該實施方式中，火焰穩(wěn)定器5具有截面等腰三角形的分裂形狀，其分裂角 θ設(shè)定為θ <90[deg](參照圖3)。另外，通過將火焰穩(wěn)定器5相對于燃料氣體的流動方向配置成左右對稱，而將側(cè)面的傾斜角(Θ/2)設(shè)定為小于30[deg]。并且，在上述的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選具有三角形截面的火焰穩(wěn)定器5的分裂寬度L與燃料噴嘴2的開口部21的內(nèi)徑r具有0. 06 ( L/r的關(guān)系，更優(yōu)選具有0. 10 ( L/r的關(guān)系。由此，使火焰穩(wěn)定器5的分裂寬度L與燃料噴嘴2的內(nèi)徑r的比L/r適當(dāng)，從而減少NOx產(chǎn)生量。圖7是表示燃燒器的性能試驗的結(jié)果的曲線圖。該圖表示火焰穩(wěn)定器5的分裂寬度L與燃料噴嘴2的開口部21的內(nèi)徑r的比L/r和NOx產(chǎn)生量的關(guān)系的試驗結(jié)果。在該性能試驗中，測定在圖1所記載的燃燒器1中改變火焰穩(wěn)定器5的分裂寬度L 時的NOx產(chǎn)生量。此時，燃料噴嘴2的內(nèi)徑r、火焰穩(wěn)定器5的距離h、分裂角θ等設(shè)定為固定。需要說明的是，NOx產(chǎn)生量由將燃燒火焰的分裂寬度L為L = O時作為基準(zhǔn)的相對值表示。
如試驗結(jié)果所示，可知火焰穩(wěn)定器5的分裂寬度L越大，NOx產(chǎn)生量越減少。具體而言，通過使0. 06 ( L/r，從而NOx產(chǎn)生量減少20%，通過使0. 10 ( L/r，從而NOx產(chǎn)生量減少30%以上。但是，當(dāng)0. 13 < L/r時，NOx產(chǎn)生量的減少存在降至最低點的傾向。 需要說明的是，分裂寬度L的上限由其與燃料噴嘴2的開口部21中的火焰穩(wěn)定器 5的位置h/(r/2)的關(guān)系來限制。即，當(dāng)分裂寬度L變得過于大時，火焰穩(wěn)定器的位置接近燃料噴嘴2的內(nèi)壁面而燃燒火焰的內(nèi)部保持產(chǎn)生的效果降低，從而不優(yōu)選(參照圖5)。因此，優(yōu)選火焰穩(wěn)定器5的分裂寬度L通過其與燃料噴嘴2的開口部21的內(nèi)徑r的關(guān)系(比 L/r)以及與火焰穩(wěn)定器5的位置h/(r/2)的關(guān)系而適當(dāng)化。需要說明的是，在該實施方式中，火焰穩(wěn)定器5具有三角形截面形狀，但不局限于此，火焰穩(wěn)定器5也可以具有V字截面形狀(省略圖示)。即使形成為這樣的結(jié)構(gòu)，也能得到同樣的效果。但是，與V字截面形狀相比，更優(yōu)選火焰穩(wěn)定器5具有三角形截面形狀。例如，在 V字截面形狀時，(1)在油焚燒時因輻射而火焰穩(wěn)定器可能變形。另外，灰可能滯留而附著在火焰穩(wěn)定器的內(nèi)部并增長。因此，通過使火焰穩(wěn)定器5為三角形截面形狀，且使火爐側(cè)為陶瓷制，從而緩和灰的附著。[燃料噴嘴的整流結(jié)構(gòu)]圖8是表示圖1中記載的燃燒器的整流結(jié)構(gòu)的說明圖。圖9是表示圖8中記載的整流結(jié)構(gòu)的整流環(huán)的說明圖。在以往的燃燒器中，在對燃燒火焰進(jìn)行外部保焰的結(jié)構(gòu)中，燃料氣體或二次空氣成為回旋流或急劇地改變角度的流動而進(jìn)行供給。由此，在燃料噴嘴的外周形成再循環(huán)區(qū)域，從而有效地進(jìn)行外部點火及外部保焰(省略圖示)。與此相對，在該燃燒器1中，由于如上所述那樣采用對燃燒火焰進(jìn)行內(nèi)部保焰的結(jié)構(gòu)，因此燃料氣體及二次空氣(主二次空氣及二次空氣)成為直行流而進(jìn)行供給，從而優(yōu)選(參照圖1)。即，優(yōu)選燃料噴嘴2、主二次空氣噴嘴3及二次空氣噴嘴4具有不使燃料氣體或二次空氣回旋而成為直行流進(jìn)行供給的結(jié)構(gòu)。例如，優(yōu)選燃料噴嘴2、主二次空氣噴嘴3及二次空氣噴嘴4為在內(nèi)部的氣體通路中不具有阻礙燃料氣體或二次空氣的直行流那樣的障礙物的結(jié)構(gòu)(參照圖1)。這樣障礙物例如包括用于形成回旋流的回旋葉片、將氣體流動向內(nèi)壁面附近區(qū)域引導(dǎo)的結(jié)構(gòu)物等。在這樣的結(jié)構(gòu)中，由于燃料氣體及二次空氣成為直行流進(jìn)行噴射而形成燃燒火焰，因此在對燃燒火焰進(jìn)行內(nèi)部保焰的結(jié)構(gòu)中，能夠抑制燃燒火焰內(nèi)的氣體循環(huán)。由此，燃燒火焰的外周部Y(參照圖4)維持低溫的狀態(tài)，因此與二次空氣混合引起的NOx產(chǎn)生量降低。并且，在該燃燒器1中，優(yōu)選燃料噴嘴2具有整流機(jī)構(gòu)6(參照圖8及圖9)。該整流機(jī)構(gòu)6為對向燃料噴嘴2供給的燃料氣體的流動進(jìn)行整流的機(jī)構(gòu)，例如，具有使通過燃料噴嘴2內(nèi)的燃料氣體產(chǎn)生壓力損失，從而抑制燃燒氣體的流量偏差的功能。在這樣的結(jié)構(gòu)中，通過整流機(jī)構(gòu)6在燃料噴嘴2內(nèi)形成燃料氣體的直行流。并且，通過使火焰穩(wěn)定器5配置在燃料噴嘴2的開口部21的中央?yún)^(qū)域，從而進(jìn)行燃燒火焰的內(nèi)部保焰(參照圖1)。由此，能夠適當(dāng)?shù)卮_保內(nèi)部保焰，因此燃燒火焰的外周部Υ(參照圖4)的NOx產(chǎn)生量降低。例如，在該實施方式中，燃料噴嘴2在燃料氣體的上游側(cè)(燃燒器1的根部)具有圓管結(jié)構(gòu)，且截面形狀逐漸變化而在開口部21成為矩形的截面形狀(參照圖2、圖8及圖 9)。另外，由環(huán)狀的節(jié)流孔構(gòu)成的整流機(jī)構(gòu)6配置在燃料噴嘴2內(nèi)的上游部。并且，燃料噴嘴2從該整流機(jī)構(gòu)6的位置到開口部21具有直線的燃料氣體的流路(筆直形狀)。另外， 在燃料噴嘴2的內(nèi)部中的從整流機(jī)構(gòu)6到開口部21 (火焰穩(wěn)定器5)的范圍內(nèi)，未設(shè)有阻礙直行流的障礙物。由此，形成通過整流機(jī)構(gòu)6對燃料氣體進(jìn)行整流，而將燃料氣體的直行流原狀態(tài)向燃料噴嘴2的開口部21供給的結(jié)構(gòu)(燃燒氣體的整流結(jié)構(gòu))。需要說明的是，優(yōu)選整流機(jī)構(gòu)6與燃料噴嘴2的開口部21的距離相對于燃燒器1 的高度H而言為2H以上，更優(yōu)選為10H。由此，能夠降低整流機(jī)構(gòu)6的設(shè)置對燃燒氣體流動的不良影響，從而形成適當(dāng)?shù)闹毙辛?。[火焰穩(wěn)定器的形狀的變形例1]在該實施方式中，在燃料噴嘴2的主視觀察下，燃料噴嘴2具有矩形形狀的開口部 21，火焰穩(wěn)定器5大致橫貫燃料噴嘴2的開口部21的中央?yún)^(qū)域配置(參照圖2)。另外，長條的火焰穩(wěn)定器5單獨配置。 但是，不局限于此，在該燃燒器1中，一對火焰穩(wěn)定器5、5可以并列配置在燃料噴嘴2的開口部21的中央?yún)^(qū)域(參照圖10)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，在燃料噴嘴2的開口部21形成被一對火焰穩(wěn)定器5、5夾著的區(qū)域(參照圖11)。于是，在該被夾著的區(qū)域產(chǎn)生空氣不足。因此，在燃料噴嘴2的開口部21的中央?yún)^(qū)域形成空氣不足引起的還原氛圍。由此，燃燒火焰的內(nèi)部X(參照圖4)中的NOx產(chǎn)生量降低。例如，在該實施方式中，長條的一對火焰穩(wěn)定器5、5配置成其長度方向朝向燃料噴嘴2的開口部21的寬度方向且平行地對齊(參照圖10)。并且，上述的火焰穩(wěn)定器5、5 沿寬度方向大致橫貫燃料噴嘴2的開口部21，由此燃料噴嘴2的開口部21在高度方向上被劃分為三個區(qū)域。此時，在燃料噴嘴2的包括中心軸的截面中的火焰穩(wěn)定器5的擴(kuò)寬方向的剖視下，上述的火焰穩(wěn)定器5、5分別具有三角形截面的分裂形狀，且它們的擴(kuò)寬方向分別朝向燃料氣體的流動方向配置(參照圖11)。另外，一對火焰穩(wěn)定器5、5這雙方構(gòu)成為位于燃料噴嘴2的開口部21的中央?yún)^(qū)域。具體而言，從燃料噴嘴2的中心軸到一對火焰穩(wěn)定器5、5的擴(kuò)寬端的最大距離h與燃料噴嘴2的開口部21的內(nèi)徑r具有h/(r/2) < 0. 6的關(guān)系。由此，進(jìn)行燃燒火焰的內(nèi)部保焰。需要說明的是，在上述的結(jié)構(gòu)中，配置有一對火焰穩(wěn)定器5、5(參照圖10及圖11)。 但是，不局限于此，也可以為三個以上的火焰穩(wěn)定器5并列配置在燃料噴嘴2的開口部21 的中央?yún)^(qū)域(省略圖示)。即使形成為這樣的結(jié)構(gòu)，在由相鄰的火焰穩(wěn)定器5、5夾著的區(qū)域也形成空氣不足引起的還原氛圍。由此，燃燒火焰的內(nèi)部X(參照圖4)中的NOx產(chǎn)生量減少。[火焰穩(wěn)定器的形狀的變形例2]另外，在該燃燒器1中，也可以為一對火焰穩(wěn)定器5、5交叉連結(jié)且它們的交叉部位于燃料噴嘴2的開口部21的中央?yún)^(qū)域配置(參照圖12)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，通過使一對火焰穩(wěn)定器5、5交叉連結(jié)，從而在它們的交叉部形成強(qiáng)的點火面。并且，通過將該交叉部配置在燃料噴嘴2的開口部21的中央?yún)^(qū)域，從而能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行燃燒火焰的內(nèi)部保焰。由此， 燃燒火焰的內(nèi)部X(參照圖4)中的NOx產(chǎn)生量減少。例如，在該實施方式中，長條的一對火焰穩(wěn)定器5、5配置成其長度方向分別朝向燃料噴嘴2的開口部21的寬度方向及高度方向(參照圖12)。并且，上述的火焰穩(wěn)定器5、 5分別沿寬度方向及高度方向大致橫貫開口部21。另外，上述的火焰穩(wěn)定器5、5分別配置在燃料噴嘴2的開口部21的中央?yún)^(qū)域。由此，火焰穩(wěn)定器5、5的交叉部位于燃料噴嘴2的開口部21的中央?yún)^(qū)域。另外，從燃料噴嘴2的中心軸到火焰穩(wěn)定器5的擴(kuò)寬端的最大距離 h(h，)與燃料噴嘴2的開口部21的內(nèi)徑r(r’)具有h/(r/2) < 0. 6的關(guān)系((h，/(r，/2) <0.6)的關(guān)系)。由此，可實現(xiàn)燃燒火焰的內(nèi)部保焰。需要說明的是，在上述的結(jié)構(gòu)中，配置有一對火焰穩(wěn)定器5、5 (參照圖12)。但不局限于此，也可以為三個以上的火焰穩(wěn)定器5交叉連結(jié)且它們的交叉部位于燃料噴嘴的開口部的中央?yún)^(qū)域配置(省略圖示)。即使形成為這樣的結(jié)構(gòu)，火焰穩(wěn)定器5、5的交叉部也形成在燃料噴嘴2的開口部21的中央?yún)^(qū)域。由此能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行燃燒火焰的內(nèi)部保焰，從而燃燒火焰的內(nèi)部X(參照圖4)中的NOx產(chǎn)生量降低。圖13是表示燃燒器的性能試驗的結(jié)果的曲線圖。該圖表示圖10中記載的燃燒器 1與圖12中記載的燃燒器1的比較試驗的結(jié)果。上述的燃燒器1在都將一對火焰穩(wěn)定器5、 5配置在燃料噴嘴2的開口部21的中央?yún)^(qū)域這一點上相同。但是，在如下方面不同，即，圖 10中記載的燃燒器1具有一對火焰穩(wěn)定器5、5并列配置的結(jié)構(gòu)(并列分裂結(jié)構(gòu))，圖12中記載的燃燒器1具有一對火焰穩(wěn)定器5、5交叉配置成十字狀的結(jié)構(gòu)(交叉分裂結(jié)構(gòu))。需要說明的是，燃料氣體的未燃成分的數(shù)值是以圖10中記載的燃燒器1為基準(zhǔn)(1. 00)的相對值。如試驗結(jié)果所示，可知在圖12所記載的燃燒器1中，燃料氣體的未燃成分相對地減少。[火焰穩(wěn)定器的形狀的變形例3]并且，在該燃燒器1中，也可以為多個火焰穩(wěn)定器5組合成井字形，并且由上述的火焰穩(wěn)定器5包圍的部分位于燃料噴嘴2的開口部21的中央?yún)^(qū)域(參照圖14)。S卩，可以組合圖10的結(jié)構(gòu)與圖12的結(jié)構(gòu)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，在由火焰穩(wěn)定器5包圍的部分形成強(qiáng)的點火面。并且，通過使由該火焰穩(wěn)定器5包圍的部分配置在燃料噴嘴2的開口部21的中央?yún)^(qū)域，從而能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行燃燒火焰的內(nèi)部保焰。由此，燃燒火焰的內(nèi)部X(參照圖4)中的NOx產(chǎn)生量減少。例如，在該實施方式中，長條的四個火焰穩(wěn)定器5連結(jié)成井字形，且它們的長度方向分別朝向燃料噴嘴2的寬度方向或高度方向配置(參照圖14)。另外，各火焰穩(wěn)定器5分別沿寬度方向或高度方向大致橫貫燃料噴嘴2的開口部21。四個火焰穩(wěn)定器5分別配置在燃料噴嘴2的開口部21的中央?yún)^(qū)域。由此，由火焰穩(wěn)定器5包圍的部分配置在燃料噴嘴2 的開口部21的中央?yún)^(qū)域。另外，從燃料噴嘴2的中心軸到火焰穩(wěn)定器5的擴(kuò)寬端的最大距離h與燃料噴嘴2的開口部21的內(nèi)徑r具有h/(r/2) <0.6的關(guān)系。由此，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行燃燒火焰的內(nèi)部保焰。 需要說明的是，在上述的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選較密地設(shè)定多個火焰穩(wěn)定器5的配置間隔 (參照圖14)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，由火焰穩(wěn)定器5包圍的部分的自由區(qū)域變小。于是，火焰穩(wěn)定器5的分裂形狀引起的壓力損失相對地變大，燃料噴嘴2內(nèi)的燃燒氣體的流速降低。由此，能夠迅速地進(jìn)行燃料氣體的點火。另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，四個火焰穩(wěn)定器5連結(jié)成井字形(參照圖14)。但是，不局限于此，可以將任意個數(shù)(例如，高度方向兩根且寬度方向三根)的火焰穩(wěn)定器5連結(jié)，從而形成由火焰穩(wěn)定器5包圍的部分(省略圖示)。并且，通過使由該火焰穩(wěn)定器5包圍的部分位于燃料噴嘴2的開口部21的中央?yún)^(qū)域，從而能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行燃燒火焰的內(nèi)部保焰。[燃料噴嘴的開口部為圓形 時的適用例]在該實施方式中，在燃料噴嘴2的主視觀察下，燃料噴嘴2具有矩形形狀的開口部 21，在該開口部21配置火焰穩(wěn)定器5 (參照圖2、圖10、圖12及圖14)。但是不局限于此，也可以為燃料噴嘴2具有圓形形狀的開口部21，在該開口部21配置火焰穩(wěn)定器5 (參照圖15 及圖16)。例如，在圖15所示的燃燒器1中，在圓形形狀的開口部21配置具有交叉分裂結(jié)構(gòu)的火焰穩(wěn)定器5(參照圖12)。另外，在圖16所示的燃燒器1中，在圓形形狀的開口部21配置連結(jié)成井字形的火焰穩(wěn)定器5 (參照圖14)。在上述的結(jié)構(gòu)中，通過使火焰穩(wěn)定器5的交叉部(參照圖12)或由火焰穩(wěn)定器5包圍的部分(參照圖14)配置在燃料噴嘴2的開口部 21的中央?yún)^(qū)域，從而能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行燃燒火焰的內(nèi)部保焰。另外，例如，通過形成為圓形形狀的開口部21，且將二次空氣在同心圓上多重供給，從而可將二次空氣均勻地供給。由此，能夠抑制局部的高氧區(qū)域的產(chǎn)生，因而優(yōu)選。[ 二次空氣噴嘴的擋板結(jié)構(gòu)]通常，燃燒火焰的外周部Y因二次空氣的供給而容易成為局部地高溫且高氧的區(qū)域(參照圖4)。因此，優(yōu)選通過調(diào)整二次空氣的供給量，來緩和該高溫且高氧的狀態(tài)。另一方面，在燃料氣體的未燃成分多的情況下，優(yōu)選緩和該燃料氣體的未燃成分多的狀態(tài)。因此，在該燃燒器1中，在主二次空氣噴嘴3的外周配置多個(在此為三根)二次空氣噴嘴4(參照圖17)。另外，通過主二次空氣噴嘴3及各二次空氣噴嘴4具有擋板結(jié)構(gòu)， 來調(diào)整主二次空氣及二次空氣的供給量。此時，優(yōu)選各二次空氣噴嘴4能夠在士30[deg] 的范圍內(nèi)對二次空氣的噴射方向進(jìn)行調(diào)整。在這樣的結(jié)構(gòu)中，通過使靠外側(cè)配置的二次空氣噴嘴4比靠內(nèi)側(cè)配置的二次空氣噴嘴4更多地噴射二次空氣，來緩和二次空氣的擴(kuò)散。于是，燃燒火焰的外周部Y的高溫且高氧的狀態(tài)得以緩和。另一方面，在這樣的結(jié)構(gòu)中，通過使靠內(nèi)側(cè)配置的二次空氣噴嘴4比靠外側(cè)配置的二次空氣噴嘴4更多地噴射二次空氣，來促進(jìn)二次空氣的擴(kuò)散。于是，能夠抑制燃料氣體的未燃成分的增加。因此，通過對來各二次空氣噴嘴4的二次空氣的噴射量進(jìn)行調(diào)整，從而能夠適當(dāng)?shù)乜刂迫紵鹧娴臓顟B(tài)。需要說明的是，上述的結(jié)構(gòu)在將具有彼此不同的燃料比的固體燃料切換使用時有益。例如，在以揮發(fā)量多的煤作為固體燃料使用時，通過執(zhí)行提前進(jìn)行二次空氣的擴(kuò)散的控制，能夠適當(dāng)?shù)乜刂迫紵鹧娴臓顟B(tài)。另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選始終運用全部的二次空氣噴嘴4。在這樣的結(jié)構(gòu)中， 與存在未運用的二次空氣噴嘴的結(jié)構(gòu)相比，能夠抑制因來自火爐的火焰輻射而二次空氣噴嘴燒壞的情況。例如，始終運用全部的二次空氣噴嘴4。另外，特定的二次空氣噴嘴4以不燒壞的程度的最低限度的流速噴射二次空氣。并且，其它的二次空氣噴嘴4以較寬范圍的流量及流速供給二次空氣。由此，能夠根據(jù)鍋爐的運轉(zhuǎn)條件的變化適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行二次空氣的供給。例如，在鍋爐的低負(fù)載運轉(zhuǎn)時，一部分二次空氣噴嘴4以不燒壞的程度的最低限度的流速噴射二次空氣。并且對來自其它的二次空氣噴嘴4的二次空氣的供給量進(jìn)行調(diào)整。由此，能夠維持二次空氣的流速，從而能夠適當(dāng)?shù)鼐S持燃燒火焰的狀態(tài)。另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，多個二次空氣噴嘴4中的一部分可以兼作供油口(參照圖 18)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，例如，在將燃燒器1適用于煤粉焚燒鍋爐100時，一部分二次空氣噴嘴4用作供油口。并且，該二次空氣噴嘴4供給鍋爐的起動運轉(zhuǎn)所需要的油。在這樣的結(jié)構(gòu)中，不需要增設(shè)供油口或二次空氣噴嘴，因此能夠降低鍋爐的高度。
另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選向主二次空氣噴嘴3供給的主二次空氣和向二次空氣噴嘴4供給的二次空氣從相互不同的供給系統(tǒng)供給(參照圖19)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，在設(shè)置有多個二次空氣噴嘴(主二次空氣噴嘴3及多個二次空氣噴嘴4)時，它們的運用及調(diào)整變得容易。[向?qū)χ萌紵仩t的適用]另外，優(yōu)選該燃燒器1適用于對置燃燒鍋爐(省略圖示)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，由于為逐漸供給二次空氣的結(jié)構(gòu)，因此容易控制空氣的供給量。由此，NOx產(chǎn)生量減少。[補(bǔ)給空氣方式的采用]另外，優(yōu)選該燃燒器1適用于采用補(bǔ)給空氣方式的煤粉焚燒鍋爐100(參照圖22)。S卩，在該燃燒器1中，采用對燃燒火焰進(jìn)行內(nèi)部保焰的結(jié)構(gòu)(參照圖1)。由此，來促進(jìn)燃燒火焰的內(nèi)部X中的均勻的燃燒，降低燃燒火焰的外周部Y的溫度，從而減少燃燒器 1中的NOx產(chǎn)生量(參照圖4及圖5)。于是，燃燒器1中的空氣的供給比率增加，從而能夠減少補(bǔ)給空氣的供給比率。由此，補(bǔ)給空氣引起的NOx產(chǎn)生量減少，從而鍋爐整體的NOx產(chǎn)生量降低。圖20及圖21是表示該燃燒器1適用于采用補(bǔ)給空氣方式的鍋爐時的NOx產(chǎn)生量的說明圖。在現(xiàn)有的燃燒器中，采用對燃燒火焰進(jìn)行外部保焰的結(jié)構(gòu)(參照專利文獻(xiàn)1)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，在燃燒火焰的內(nèi)部x(參照圖4)產(chǎn)生氧的殘存區(qū)域。因此，為了充分地進(jìn)行 NOx還原，通常需要將補(bǔ)給空氣的供給比率設(shè)定為30% 40%左右，并將從燃燒器到補(bǔ)給空氣供給區(qū)域的空氣比設(shè)定為0. 8左右(參照圖20左側(cè))。于是，存在在補(bǔ)給空氣供給區(qū)域產(chǎn)生大量的NOx的問題。與此相對，在該燃燒器1中，采用對燃燒火焰進(jìn)行內(nèi)部保焰的結(jié)構(gòu)(參照圖1)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，由于促進(jìn)燃燒火焰的內(nèi)部x(參照圖4)中的均勻的燃燒，因此在燃燒火焰的內(nèi)部X形成還原氣氛。因此，能夠增加從燃燒器1到補(bǔ)給空氣供給區(qū)域的空氣比(參照圖 21)。因此，能夠使從燃燒器1到補(bǔ)給空氣供給區(qū)域的空氣比增加到0. 9左右，另一方面能夠使補(bǔ)給空氣的供給比率減少至0% 20% (參照圖20右側(cè))。由此，補(bǔ)給空氣供給區(qū)域中的NOx產(chǎn)生量減少，因此鍋爐整體的NOx產(chǎn)生量降低。需要說明的是，在該燃燒器1中，通過燃燒火焰的內(nèi)部保焰，從而鍋爐整體的空氣過剩率能夠降低到1. 0 1. 1 (通常，以空氣比1. 15左右運用)。由此，鍋爐效率增加。[效果]如以上說明所示，在該燃燒器1中，在燃料噴嘴2的包括中心軸的截面中的火焰穩(wěn)定器5的擴(kuò)寬方向的剖視下，火焰穩(wěn)定器5具有沿燃料氣體的流動方向擴(kuò)寬的分裂形狀 (參照圖1及圖3)。另外，從燃料噴嘴2的中心軸到火焰穩(wěn)定器5的擴(kuò)寬端(分裂形狀的下游側(cè)端部)的最大距離h(h’)與燃料噴嘴2的開口部21的內(nèi)徑r(r’)具有h/(r/2)<0.6的關(guān)系(參照圖1、2、圖10 圖12及圖14 圖16)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，可實現(xiàn)燃燒火焰的內(nèi)部保焰(燃料噴嘴的開口部的中央?yún)^(qū)域的保焰)，因此與進(jìn)行燃燒火焰的外部保焰(燃料噴嘴的外周的保焰、或者燃料噴嘴的開口部的內(nèi)壁面附近的區(qū)域的保焰)的結(jié)構(gòu) (省略圖示)相比，燃燒火焰的外周部Y成為低溫(參照圖4)。因此，能夠降低因二次空氣而處于高氧氛圍下的燃燒火焰的外周部Y的溫度。由此，具有能夠減少燃燒火焰的外周部 Y(參照圖4)的NOx產(chǎn)生量的優(yōu)點。需要說明的是，在該燃燒器1中，燃料噴嘴2的開口部21的“中央?yún)^(qū)域”」是指在火焰穩(wěn)定器5具有沿燃料氣體的流動方向擴(kuò)寬的分裂形狀時，在燃料噴嘴2的包括中心軸的截面中的火焰穩(wěn)定器5的擴(kuò)寬方向的剖視下，從燃料噴嘴2的中心軸到火焰穩(wěn)定器5的擴(kuò)寬端(分裂形狀的下游側(cè)端部)的最大距離h(h’)與燃料噴嘴2的開口部21的內(nèi)徑r(r’) 具有h/(r/2) <0.6的關(guān)系(0!’/(1~’/2) <0.6)的關(guān)系)的區(qū)域(參照圖1、2、圖10 圖12及圖14 圖16)。另外，最大距離h(h’)是指在火焰穩(wěn)定器5的擴(kuò)寬端存在多個時， 上述的距離h(h’ )中的最大值。另外，燃燒噴嘴2的內(nèi)徑在燃料噴嘴2的開口部21為矩形的情況下，是指其寬度方向及高度方向的內(nèi)側(cè)尺寸r、r’ (參照圖2、圖10、圖12及圖14)。另外，在燃料噴嘴2的開口部21為圓形的情況下，是指其直徑r(參照圖15及圖16)。另外，在燃料噴嘴2的開口部21為橢圓形的情況下，是指其長徑及短徑(省略圖示)。另外，在該燃燒器1中，火焰穩(wěn)定器5的分裂形狀的分裂寬度L與燃料噴嘴2的開口部21的內(nèi)徑r具有0. 06 ( L/r的關(guān)系(參照圖1及圖3)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，由于火焰穩(wěn)定器5的分裂寬度L與燃料噴嘴2的內(nèi)徑r的比L/r適當(dāng)，因此能夠適當(dāng)?shù)卮_保內(nèi)部保焰。由此，具有能夠降低燃燒火焰的外周部Y(參照圖4)的NOx產(chǎn)生量的優(yōu)點。另外，在該燃燒器1中，燃料噴嘴2及二次空氣噴嘴3、4具有使燃料氣體或二次空氣成為直行流而進(jìn)行噴射的結(jié)構(gòu)(參照圖1、圖8及圖11)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，由于燃料氣體及二次空氣成為直行流進(jìn)行噴射而形成燃燒火焰，因此在對燃燒火焰進(jìn)行內(nèi)部保焰的結(jié)構(gòu)中，能夠抑制燃燒火焰內(nèi)的氣體循環(huán)。由此，將燃燒火焰的外周部維持為低溫的狀態(tài)，從而與二次空氣混合引起的NOx產(chǎn)生量減少。另外，在該燃燒器1中，多個火焰穩(wěn)定器5并列配置在燃料噴嘴2的開口部21的中央?yún)^(qū)域(參照圖10、圖11、圖14及圖16)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，在被相鄰的火焰穩(wěn)定器5、5 夾著的區(qū)域中形成空氣不足引起的還原氛圍。由此，具有燃燒火焰的內(nèi)部Χ(參照圖4)中的NOx產(chǎn)生量減少的優(yōu)點。在該燃燒器1中，一對火焰穩(wěn)定器5、5交叉連結(jié)且交叉部位于燃料噴嘴2的開口部21的中央?yún)^(qū)域配置(參照圖12、圖14 圖16)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，通過使一對火焰穩(wěn)定器5、5交叉連結(jié)，從而在該交叉部形成強(qiáng)的點火面。并且，通過將該交叉部配置在燃料噴嘴 2的開口部21的中央?yún)^(qū)域，從而能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行燃燒火焰的內(nèi)部保焰。由此，燃燒火焰的內(nèi)部X (參照圖4)中的NOx產(chǎn)生量減少。另外，在該燃燒器1中，配置有多個二次空氣噴嘴(二次空氣噴嘴4)，并且上述的二次空氣噴嘴能夠?qū)Χ慰諝獾墓┙o量進(jìn)行相互調(diào)整(參照圖17)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，通過對來自各二次空氣噴嘴4的二次空氣的噴射量進(jìn)行調(diào)整，從而具有能夠適當(dāng)?shù)乜刂迫紵鹧娴臓顟B(tài)的優(yōu)點。
另在，在該燃燒器1中，在上述的結(jié)構(gòu)中始終運用全部的二次空氣噴嘴(二次空氣噴嘴4)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，與存在未運用的二次空氣噴嘴的結(jié)構(gòu)相比，具有抑制因來自火爐的火焰輻射而二次空氣噴嘴燒壞的優(yōu)點。另外，在該燃燒器1中，在上述的結(jié)構(gòu)中，二次空氣噴嘴4中的一部分兼作供油口或進(jìn)氣口(參照圖18)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，例如，在將燃燒器1適用于煤粉焚燒鍋爐100時， 能夠經(jīng)由作為供油口或進(jìn)氣口的二次空氣噴嘴4供給鍋爐的起動運轉(zhuǎn)所需要的油。由此， 不需要增設(shè)供油口或二次空氣噴嘴，因此具有能夠降低鍋爐的高度的優(yōu)點。[工業(yè)實用性]
如以上所示，本發(fā)明的燃燒器及具備該燃燒器的鍋爐在能夠減少NOx產(chǎn)生量的方面有用。
0126]符號說明0127]1燃燒器0128]2燃料噴嘴0129]21開口部0130]3主二次空氣噴嘴0131]31開口部0132]4二次空氣噴嘴0133]41開口部0134]5火焰穩(wěn)定器0135]6整流機(jī)構(gòu)0136]100鍋爐0137]110火爐0138]111燃燒室0139]112煙道0140]120燃燒裝置0141]121燃燒器0142]122煤粉供給系統(tǒng)0143]123空氣供給系統(tǒng)0144]130蒸氣產(chǎn)生裝置0145]131節(jié)煤器0146]132再熱器0147]133過熱器
權(quán)利要求
1.一種燃燒器，其具備對將固體燃料和一次空氣混合而得到的燃料氣體進(jìn)行噴射的燃料噴嘴；從所述燃料噴嘴的外周噴射二次空氣的二次空氣噴嘴；在所述燃料噴嘴的開口部配置的火焰穩(wěn)定器，所述燃燒器的特征在于，所述火焰穩(wěn)定器具有沿所述燃料氣體的流動方向擴(kuò)寬的分裂形狀，并且，在所述燃料噴嘴的包括中心軸的截面中的所述火焰穩(wěn)定器的擴(kuò)寬方向的剖視下，從所述燃料噴嘴的中心軸到所述火焰穩(wěn)定器的擴(kuò)寬端的最大距離h與所述燃料噴嘴的開口部的內(nèi)徑r具有h/(r/2) <0.6的關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述火焰穩(wěn)定器的分裂形狀的分裂寬度L與所述燃料噴嘴的開口部的內(nèi)徑r具有 0. 06 ( L/r的關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃燒器，其特征在于，所述燃料噴嘴及所述二次空氣噴嘴具有使燃料氣體或二次空氣成為直行流而進(jìn)行噴射的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的燃燒器，其特征在于，多個所述火焰穩(wěn)定器并列配置在所述燃料噴嘴的開口部的中央?yún)^(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的燃燒器，其特征在于，多個所述火焰穩(wěn)定器配置成交叉連結(jié)且使交叉部位于所述燃料噴嘴的開口部的中央?yún)^(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的燃燒器，其特征在于，所述燃料噴嘴具有矩形形狀或橢圓形形狀的開口部，并且所述火焰穩(wěn)定器配置成大致橫貫所述燃料噴嘴的開口部的中央?yún)^(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的燃燒器，其特征在于，所述燃料噴嘴具有圓形形狀的開口部，并且所述火焰穩(wěn)定器配置成大致橫貫所述燃料噴嘴的開口部的中央?yún)^(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項所述的燃燒器，其特征在于，配置有多個所述二次空氣噴嘴且所述二次空氣噴嘴能夠相互調(diào)整二次空氣的供給量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃燒器，其特征在于，始終運用全部的所述二次空氣噴嘴。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的燃燒器，其特征在于，多個所述二次空氣噴嘴中的一部分二次空氣噴嘴兼作為供油口或進(jìn)氣口。
11.一種鍋爐，其具備權(quán)利要求1 10中任一項所述的燃燒器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種燃燒器(1)，該燃燒器(1)具備對將固體燃料和一次空氣混合而得到的燃料氣體進(jìn)行噴射的燃料噴嘴(2)；從燃料噴嘴(2)的外周噴射二次空氣的二次空氣噴嘴(3、4)；在燃料噴嘴的開口部配置的火焰穩(wěn)定器(5)。在該燃燒器(1)中，火焰穩(wěn)定器(5)具有沿燃料氣體的流動方向擴(kuò)寬的分裂形狀。并且，在燃料噴嘴(2)的包括中心軸的截面中的火焰穩(wěn)定器(5)的擴(kuò)寬方向的剖視下，從燃料噴嘴(2)的中心軸到火焰穩(wěn)定器(5)的擴(kuò)寬端的最大距離(h)與燃料噴嘴(2)的開口部(21)的內(nèi)徑(r)具有h/(r/2)＜0.6的關(guān)系。
文檔編號F23D1/00GK102414512SQ20108001854
公開日2012年4月11日 申請日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者一瀨利光, 堂本和宏, 松本啟吾, 葛西潤, 藤村皓太郎, 阿部直文 申請人:三菱重工業(yè)株式會社