燃烧器、烧固体燃料燃烧器及烧固体燃料锅炉、锅炉及锅炉的运转方法

摘要

提供一种燃烧器、烧固体燃料燃烧器以及烧固体燃料锅炉、锅炉以及锅炉的运转方法，在燃烧器中，设有能够吹入混合了微粉煤与一次空气的燃料气体的燃料喷嘴(51)及能够从该燃料喷嘴(51)的外侧吹入二次空气的二次空气喷嘴(52)，并且在燃料喷嘴(51)的前端部的轴心侧设置火焰稳定器(51)，在燃料喷嘴(51)的内壁面与该火焰稳定器(54)之间设置整流部件(55)，由此，可以实现混合了固体燃料与空气的燃料气体的适当的流通。

说明书

技术领域

本发明涉及一种为了发电用或工场用等而用来产生蒸气的锅炉中适 用的燃烧器，例如烧微粉煤等固体燃料(粉体燃料)的烧固体燃料燃烧器 以及烧固体燃料锅炉，通过使固体燃料和空气燃烧而生成蒸气的锅炉以及 锅炉的运转方法。

背景技术

例如，现有的烧微粉煤锅炉具有呈中空形状且设置在铅直方向上的炉 膛，在该炉膛壁沿着周方向配设多个燃烧器，并且在上下方向上遍及多层 而配置。该燃烧器被供给煤被粉碎了的微粉煤(燃料)和一次空气的混合 气，并且被供给高温的二次空气，将该混合气和二次空气吹入向炉膛内， 由此形成火焰，而能够在该炉膛内燃烧。而且，该炉膛在上部连结烟道， 在该烟道设有用于回收废气的热的过热器、再热器、节煤器等，在通过在 炉膛的燃烧而产生的废气与水之间进行热交换，可以生成蒸气。

作为这样的烧微粉煤锅炉或燃烧器，例如有下述专利文献所记载的技 术。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平08-135919号公报

专利文献2：日本特开2006-189188号公报

专利文献3：日本特开平8-296815号公报

专利文献4：日本特愿平9-203505号公报

专利文献5：日本特开2006-057903号公报

专利文献6：日本特开2008-145007号公报

在上述的现有的燃烧器中，当微粉煤和空气的燃料气体碰撞到火焰稳 定器时，在该火焰稳定器的后端部气流剥离，难以充分发挥在火焰稳定器 前端部的火焰稳定能力。另外，在现有的锅炉中，由于微粉煤具有水分或 挥发成分，所以基于锅炉的运转输出只调整运转参数，难以从煤的性状直 接设定运转参数。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够实现混合有固体燃料和空气的燃料 气体的适当的流通的燃烧器、烧固体燃料燃烧器以及烧固体燃料锅炉。

另外，本发明的目的在于，提供一种适当燃烧固体燃料以及该固体燃 料中含有的挥发成分，实现运转效率的提高的锅炉以及锅炉的运转方法。

本发明的燃烧器，其特征在于，具备：

能够吹入混合了固体燃料与空气的燃料气体的燃料喷嘴；

能够从该燃料喷嘴的外侧吹入空气的二次空气喷嘴；

在所述燃料喷嘴的前端部的轴心侧设置的火焰稳定器；以及

在所述燃料喷嘴的内壁面与所述火焰稳定器之间设置的整流部件。

因此，通过在燃料喷嘴的内壁面与火焰稳定器之间设置整流部件，由 此在燃料喷嘴内流通的燃料气体被该整流部件整流，抑制火焰稳定器的后 端部处的流通的剥离，并且流速变得大致一定，抑制固体燃料在燃料喷嘴 的壁面堆积，可以实现燃料气体的适当的流通。

在本发明的燃烧器中，其特征在于，所述整流部件与所述火焰稳定器 具有规定的间隙而配置。

因此，通过在整流部件与火焰稳定器之间确保规定的间隙，由此在整 流部件与火焰稳定器之间流通的燃料气体被整流，能够充分发挥火焰稳定 器的火焰稳定功能。

在本发明的燃烧器中，其特征在于，

所述整流部件被设置成：其与所述火焰稳定器的距离沿着燃料气体的 流通方向大致相同。

因此，通过整流部件使得其与火焰稳定器的距离沿着燃料气体的流通 方向大致相同，由此，在该整流部件和火焰稳定器之间流通的燃料气体， 其流速变得大致一定，能够抑制向燃料喷嘴的固体燃料的堆积、向火焰稳 定器的固体燃料的附着。另外，由于流路不会极端变窄，因此能够防止闭 塞。

在本发明的燃烧器中，其特征在于，

所述火焰稳定器在燃料气体的流通方向上的下游侧设有扩幅部，另一 方面，所述整流部件在燃料气体的流通方向上的下游侧设有细头部。

因此，通过在火焰稳定器的前端部设置扩幅部，由此可以实现可靠的 火焰稳定，另一方面，通过在整流部件的前端部设置细头部，由此可使火 焰稳定器与整流部件的距离在燃料气体的流通方向上变得大致一定。

在本发明的燃烧器中，其特征在于，

所述火焰稳定器在燃料气体的流通方向上的下游侧设有扩幅部，另一 方面，所述整流部件设置在不与所述扩幅部对置的位置。

因此，通过在火焰稳定器的不与扩幅部对置的位置设置整流部件，由 此，火焰稳定器的扩幅部与燃料喷嘴之间的燃料气体的流路不会变窄，燃 料气体的流速变得大致一定，能够抑制向燃料喷嘴的固体燃料的堆积、向 火焰稳定器的固体燃料的附着。

在本发明的燃烧器中，其特征在于，

所述整流部件沿着所述燃料喷嘴的内壁面设置。

因此，通过将整流部件设于燃料喷嘴的内壁面，由此另外不需要安装 部件等，能够提高组装性，并且可以降低制造成本。

在本发明的燃烧器中，其特征在于，

所述火焰稳定器呈以交叉的方式配置沿水平方向配置的第1火焰稳定 部件与沿铅直方向配置的第2火焰稳定部件的构造。

因此，通过将火焰稳定器做成第1火焰稳定部件和第2火焰稳定部件 交叉的构造，由此能够确保足够的火焰稳定功能。

在本发明的燃烧器中，其特征在于，

所述第1火焰稳定部件与所述第2火焰稳定部件分别由多个火焰稳定 部件构成，多个所述第1火焰稳定部件在铅直方向上具有规定间隙而配置， 另一方面，多个所述第2火焰稳定部件在水平方向上具有规定间隙而配置， 多个所述第1火焰稳定部件和多个所述第2火焰稳定部件呈以交叉的方式 配置的构造。

因此，通过使火焰稳定器为双交叉构造，由此能够确保足够的火焰稳 定功能。

在本发明的燃烧器中，其特征在于，

所述第1火焰稳定部件与所述第2火焰稳定部件的任一方的宽度设定 成比另一方的宽度大的宽度。

因此，在增大沿水平方向配置的第1火焰稳定部件的宽度时，能够通 过该宽度大的第1火焰稳定部件提高水平方向上的火焰稳定功能。另外， 在增大沿铅直方向配置的第2火焰稳定部件的宽度时，为了蒸气温度控制 等而使喷嘴的朝向上下振动时第2火焰稳定部件不会造成不良影响，能够 提高火焰稳定功能。这是因为，当喷嘴上下动作时，火焰稳定部件相对于 固体燃料的吹入位置的位置，若是第1火焰稳定部件则较大变化，相对于 此，若是第2火焰稳定部件则几乎不变。

另外，本发明的燃烧器的特征在于，具备：能够吹入混合了固体燃料 与空气的燃料气体的燃料喷嘴；能够从该燃料喷嘴的外侧吹入空气的二次 空气喷嘴；在所述燃料喷嘴的前端部的轴心侧设置的火焰稳定器；以及将 在所述燃料喷嘴内流通的燃料气体导向轴心侧的引导部件。

因此，通过设置将在燃料喷嘴内流通的燃料气体导向轴心侧的引导部 件，由此在燃料喷嘴内流通的燃料气体被该引导部件导向燃料喷嘴的轴心 侧，可以实现燃料气体的适当的流通，其结果是，可以提高内部火焰稳定 性能，能够减少N O x产生量。

在本发明的燃烧器中，其特征在于，所述引导部件将燃料气体导向从 由所述二次空气喷嘴吹入的二次空气分开的方向。

因此，通过引导部件，将燃料气体导向从二次空气分开的方向，抑制 燃料气体与二次空气的混合，将燃烧火焰的外周部维持为低温不变，因此 能够减少因燃烧气体与二次空气的混合而引起的N O x产生量。

在本发明的燃烧器中，其特征在于，所述引导部件沿着所述燃料喷嘴 的内壁面配置。

因此，通过将引导部件沿着燃料喷嘴的内壁面配置，由此有效地将在 燃料喷嘴内流通的燃料气体导向轴心侧，由此可将该燃料气体向从二次空 气分开的方向引导。

在本发明的燃烧器中，其特征在于，所述引导部件在所述燃料喷嘴的 前端部与所述火焰稳定器对置配置。

因此，通过将引导部件与火焰稳定器对置配置，由此可以提高内部火 焰稳定性能。

在本发明的燃烧器中，其特征在于，所述引导部件配置在所述火焰稳 定器中的与所述燃料喷嘴的内壁面对置的位置。

因此，通过引导部件将沿火焰稳定器流通的燃料气体有效地集中到火 焰稳定器的前端部，能够使火焰稳定。

在本发明的燃烧器中，其特征在于，所述引导部件相比所述火焰稳定 器被配置在更靠燃料气体的流通方向的上游侧。

因此，由于引导部件与火焰稳定器分开，所以引导部件不会有损火焰 稳定器的火焰稳定功能。

在本发明的燃烧器中，其特征在于，所述火焰稳定器是将沿着水平方 向而在铅直方向上具有规定间隙且平行的两个第1火焰稳定部件与沿着铅 直方向且在水平方向上具有规定间隙且平行的两个第2火焰稳定部件以交 叉的方式配置的构造，所述引导部件配置在所述第1火焰稳定部件与所述 第2火焰稳定部件所交叉的位置的外侧。

因此，通过将火焰稳定器做成双交叉构造，由此可以确保足够的火焰 稳定功能，能够通过引导部件将在燃料喷嘴内流通的燃料气体有效地导向 轴心侧。

在本发明的燃烧器中，其特征在于，所述火焰稳定器在燃料气体的流 通方向上的下游侧具有扩幅部，所述引导部件与所述扩幅部对置配置。

因此，由此能够确保足够的火焰稳定功能。

在本发明的燃烧器中，其特征在于，所述燃烧器具有沿着水平方向而 在铅直方向上具有规定间隙且平行的两个火焰稳定部件，所述火焰稳定部 件的前端部朝向所述燃料喷嘴的轴心侧，由此构成所述引导部件。

因此，通过由火焰稳定部件构成引导部件，可以简化构造。

另外，本发明的烧固体燃料燃烧器，其特征在于，

其用于分成燃烧器部和追加空气投入部而进行低N O x燃烧的烧固 体燃料锅炉的所述燃烧器部，并将粉体的固体燃料以及空气投入炉内，

其具备：将粉体燃利以及一次空气投入炉内的燃料燃烧器；以及从该 燃料燃烧器的外周喷射二次空气的二次空气投入端口，

在所述燃料燃烧器的流路前方部，作为内部火焰稳定部而配设使多个 方向的部件交叉的交叉型的裂缝部件，该裂缝部件的宽度尺寸在每个方向 上不同。

根据这样的烧固体燃料燃烧器，烧固体燃料燃烧器具备将粉体燃料以 及一次空气投入炉内的燃料燃烧器以及从该燃料燃烧器的外周喷射二次 空气的二次空气投入端口，在燃料燃烧器的流路前方部，作为内部火焰稳 定部而配设使多个方向的部件交叉的交叉型的裂缝部件，该裂缝部件的宽 度尺寸在每个方向上不同，因此，设置于出口开口中央附近的裂缝部件分 割微粉煤以及空气的流路且使流通在内部打乱，并且在裂缝部件的前方形 成再循环域，因此作为内部火焰稳定机构起作用。其结果是，能够抑制形 成于火焰外周的高温氧残存区域。

在上述的发明中，优选所述交叉型的裂缝部件在上下方向是宽幅，由 此，即便使喷嘴角度在上下方向变化，在与分裂器部件的位置关系上也难 以产生变化。

在上述的发明中，优选所述交叉型的裂缝部件在左右方向是宽幅，由 此，横方向的分裂器功能变强，因此，能够抑制与从上下方向投入的二次 空气的直接干涉。

在上述的发明中，优选所述交叉型的裂缝部件在左右方向以及上下方 向的至少一方配设有三个以上，且，左右方向以及上下方向的至少一方的 中央部是宽幅，由此，能够防止外周点火，同时能够强化内部点火。

另外，本发明的烧固体燃料燃烧器，其用于分成燃烧器部和追加空气 投入部而进行低N O x燃烧的烧固体燃料锅炉的所述燃烧器部，且具备具 有内部火焰稳定部的燃料燃烧器以及不进行火焰稳定的二次空气投入端 口，并将粉体的固体燃料以及空气向炉内投入，其特征在于，所述烧固体 燃料燃烧器具备：将粉体燃料以及一次空气投入炉内的燃料燃烧器；以及 从该燃料燃烧器的外周喷射二次空气的二次空气投入端口，在所述燃料燃 烧器的流路前方部配设使多个方向的部件交叉的交叉型的裂缝部件，在所 述裂缝部件交叉而形成的交叉角部的至少一部位设有减小流路截面面积 的遮蔽部件。

根据这样的烧固体燃料燃烧器，烧固体燃料燃烧器具备将粉体燃料以 及一次空气向炉内投入的燃料燃烧器以及从该燃料燃烧器的外周喷射二 次空气的二次空气投入端口，在燃料燃烧器的流路前方部配设使多个方向 的部件交叉的交叉型的裂缝部件，在裂缝部件交叉而形成的交叉角部的至 少一部位设有减小流路截面面积的遮蔽部件，因此能够进一步强化基于交 叉型的裂缝部件的内部火焰稳定功能。

在上述的发明中，优选所述烧固体燃料锅炉分为燃烧器部和追加空气 投入部而进行低N O x燃烧，由此，通过分开追加投入空气能够进一步增 强还原。

本发明的烧固体燃料锅炉，其特征在于，将粉体燃料以及空气投入炉 内的烧固体燃料燃烧器被设置在所述炉内的拐角部或者壁面部。

根据这样的烧固体燃料锅炉，将粉体燃料以及空气投入炉内的烧固体 燃料燃烧器被设置在所述炉内的拐角部或者壁面部，因此，配置于燃料燃 烧器的出口开口中央附近且作为内部火焰稳定机构起作用的裂缝部件对 粉体燃料以及空气的流路进行分割而打乱流通。其结果是，空气的混合以 及扩散被促进到火焰的内部，进一步将点火面细分化，由此点火位置靠近 火焰的中央而减少燃料的未燃部分。即，由于氧容易进入到火焰的中心部， 因此可有效进行内部点火，因此，在火焰内部进行迅速的还原，减少N O x的产生量。

本发明的烧固体燃料燃烧器，其用于分成燃烧器部和追加空气投入部 而进行低N O x燃烧的烧固体燃料锅炉的所述燃烧器部，且将粉体的固体 燃料以及空气投入炉内，并具备将粉体燃料以及一次空气投入炉内的燃料 燃烧器以及从该燃料燃烧器的外周喷射二次空气的煤二次端口，在所述燃 料燃烧器的流路前方部配设裂缝部件来作为内部火焰稳定用部件，在该裂 缝部件的外周侧将与所述煤二次端口相邻的端部的一部分除去。

根据这样的烧固体燃料燃烧器，烧固体燃料燃烧器具备将粉体燃料以 及一次空气投入炉内的燃料燃烧器以及从该燃料燃烧器的外周喷射二次 空气的煤二次端口，在所述燃料燃烧器的流路前方部配设裂缝部件来作为 内部火焰稳定用部件，在该裂缝部件的外周侧将与所述煤二次端口相邻的 端部的一部分除去，因此，在出口开口中央附近设置的裂缝部件将微粉煤 以及空气的流路分割而将流通在内部打乱。进而，该裂缝部件在裂缝部件 的前方形成再循环域，因此作为内部火焰稳定机构起作用。其结果是，能 够抑制在火焰的外周形成的高温氧残存区域。

尤其，在将裂缝部件的端部除去的区域，能够抑制以裂缝部件为点火 源的点火，且在成为火焰内部的裂缝部件的中心部侧能够有效活用火焰稳 定功能。

在上述的发明中，希望所述内部火焰稳定用部件是使多个方向的部件 交叉的交叉型的裂缝部件。

在上述的发明中，希望所述内部火焰稳定用部件的裂缝部件在至少一 方向上配设有多个。

在上述的发明中，希望所述交叉型的裂缝部件将多个方向之中的至少 一方向的端部除去，由此，减少裂缝部件的端部处的点火源，能够促进内 部点火。即，使上下以及左右双方向交叉的交叉型的裂缝部件只要将上下 以及左右的端部之中的至少某一个除去即可。

尤其，在回旋燃烧方式的情况下，希望是将上下方向的端部除去的裂 缝部件，由此，能够防止在容易与二次空气直接干涉的上下端形成高温高 氧区域。

在上述的发明中，优选所述交叉型的裂缝部件在上下以及左右方向的 至少一方配设有三个以上，将配置于上下左右的中央部的至少一方留下而 除去端部，由此，成为在认为最有助于外周点火的区域不存在裂缝部件的 构造。

在上述的发明中，优选所述烧固体燃料锅炉分为燃烧器部和追加空气 投入部来进行低N O x燃烧，由此，通过分开追加投入空气能够进一步增 强还原。

本发明的烧固体燃料锅炉，其特征在于，将粉体燃料以及空气投入炉 内的烧固体燃料燃烧器被配置在所述炉内的拐角部或者壁面部。

根据这样的烧固体燃料锅炉，将粉体燃料以及空气投入炉内的烧固体 燃料燃烧器被配置于所述炉内的拐角部或者壁面部，因此，在燃料燃烧器 的出口开口中央附近配置且作为内部火焰稳定机构起作用的裂缝部件对 粉体燃料以及空气的流路进行分割而将流通打乱。其结果是，促进空气的 混合以及扩散到火焰的内部，进而将点火面细分化，由此点火位置靠近火 焰的中央而减少燃料的未燃部分。即，氧容易进入到火焰的中心部，因此 可有效进行内部点火，因此，在火焰内部进行迅速的还原而减少N O x的 产生量。

尤其，在将裂缝部件的端部除去的区域，能够抑制裂缝部件成为点火 源的点火，且在成为火焰内部的裂缝部件的中心部侧能够有效活用火焰稳 定功能。

本发明的锅炉，其具备：

使固体燃料与空气燃烧的炉膛；

在该炉膛内进行热交换而回收热的热交换器；

能够向所述炉膛吹入混合了固体燃料与一次空气的燃料气体的燃料 喷嘴；

能够从该燃料喷嘴的外侧向所述炉膛吹入二次空气的二次空气喷嘴；

能够向所述炉膛的所述燃料喷嘴以及所述二次空气喷嘴的上方吹入 追加空气的追加空气喷嘴；

能够对向所述燃料喷嘴、所述二次空气喷嘴和所述追加空气喷嘴供给 的空气量进行调整的空气量调整装置；以及

对应于固体燃料的挥发成分而控制所述空气量调整装置的控制装置。

因此，控制装置对应于固体燃料的挥发成分控制空气量调整装置，该 空气量调整装置通过调整供给到燃料喷嘴、二次空气喷嘴、追加空气喷嘴 的空气量，由此对应于固体燃料的挥发成分调整一次空气量、二次空气量、 追加空气量，能够适当燃烧固体燃料的挥发成分，并且能够适当燃烧固体 燃料，抑制N O x、未燃部分的产生，锅炉可以实现运转效率的提高。

在本发明的锅炉中，其特征在于，所述控制装置对应于固体燃料的挥 发成分来控制所述空气量调整装置，调整一次空气和二次空气的合计空气 量与追加空气的空气量的分配。

因此，一次空气与二次空气的合计空气量是为了使固体燃料的挥发成 分燃烧而必要的空气量，对应于固体燃料的挥发成分改变一次空气与二次 空气的合计空气量，由此可适当燃烧固体燃料的挥发成分。

在本发明的锅炉中，其特征在于，设有能够从所述二次空气喷嘴的外 侧向所述炉膛吹入三次空气的三次空气喷嘴，所述控制装置对应于固体燃 料的挥发成分来控制所述空气量调整装置，调整一次空气和二次空气的合 计空气量与三次空气和追加空气的合计空气量的分配。

因此，通过改变一次空气与二次空气的合计空气量，能够适当燃烧固 体燃料的挥发成分。

在本发明的锅炉中，其特征在于，所述控制装置控制所述空气量调整 装置，使一次空气量和追加空气量为预先设定的规定的空气量，对应于固 体燃料的挥发成分来调整二次空气与三次空气的分配。

因此，一次空气是用于搬送固体燃料的搬送用空气，追加空气由于是 用来使固体燃料的燃烧完结并抑制N O x的产生，所以将它们设为规定的 空气量，对应于固体燃料的挥发成分调整二次空气与三次空气的分配，由 此能够一边维持规定的燃空比，一边使固体燃料和其挥发成分适当燃烧。

在本发明的锅炉中，其特征在于，所述控制装置在固体燃料的挥发成 分增加时，增加二次空气的分配。

因此，二次空气由于是与燃料气体混合而使固体燃料燃烧的燃烧用空 气，所以在固体燃料的挥发成分增加时，通过增加二次空气的分配，由此 可以适当燃烧固体燃料与其挥发成分。

另外，本发明的锅炉的运转方法，其特征在于，该锅炉具备：

使固体燃料与空气燃烧的炉膛；

在该炉膛内进行热交换而回收热的热交换器；

能够向所述炉膛吹入混合了固体燃料和一次空气的燃料气体的燃料 喷嘴；

能够从该燃料喷嘴的外侧向所述炉膛吹入二次空气的二次空气喷嘴； 以及

能够向所述炉膛的所述燃料喷嘴以及所述二次空气喷嘴的上方吹入 追加空气的追加空气喷嘴，

在该锅炉中，

对应于固体燃料的挥发成分来调整二次空气与三次空气的分配。

因此，对应于固体燃料的挥发成分来调整二次空气与三次空气的分 配，由此，能够适当燃烧固体燃料的挥发成分，并且能够适当燃烧固体燃 料，能够抑制N O x、未燃部分的产生，锅炉可以实现运转效率的提高。

在本发明的锅炉的运转方法中，其特征在于，在固体燃料的挥发成分 增加时，增加二次空气的分配。

因此，由于二次空气是用于与燃料气体混合而使固体燃料燃烧的燃烧 用空气，因此在固体燃料的挥发成分增加时，通过增加二次空气的分配， 由此能够适当燃烧固体燃料与其挥发成分。

发明效果

根据本发明的燃烧器，由于设有：能够吹入混合了固体燃料与空气的 燃料气体的燃料喷嘴、能够从燃料喷嘴外侧吹入空气的二次空气喷嘴、在 燃料喷嘴的前端部的轴心侧设置的火焰稳定器、设于燃料喷嘴的内壁面与 火焰稳定器之间的整流部件，因此可以实现燃料气体的适当的流通。

另外，根据本发明的燃烧器，由于设有：能够吹入混合了固体燃料与 空气的燃料气体的燃料喷嘴、能够从燃料喷嘴外侧吹入空气的二次空气喷 嘴、在燃料喷嘴的前端部的轴心侧设置的火焰稳定器、将在燃料喷嘴内流 通的燃料气体导向轴心侧的引导部件，因此可以实现燃料气体的适当的流 通，其结果是，能够提高内部火焰稳定性能。

另外，根据本发明的烧固体燃料燃烧器以及烧固体燃料锅炉，由于在 燃料燃烧器的出口开口设有作为内部火焰稳定机构起作用的多个方向的 裂缝部件，因此，在裂缝部件交叉的燃料燃烧器的出口开口中央附近，可 将粉体燃料以及空气的流路分割而打乱流通，进而，裂缝部件将点火面细 分化。因此，点火位置靠近火焰的中央，在中央氧浓度相对低，因此在火 焰内部进行迅速的还原，减少从烧固体燃料锅炉最终排出的N O x的产生 量。进而，通过设置多个方向的分裂器，由此促进内部的空气扩散，火焰 在局部变得极端的氧不足，能够抑制未燃部分产生。

即，抑制在火焰的外周形成的高温氧残存区域，能够减少从追加空气 投入部排出的最终的N O x产生量。换言之，通过抑制在火焰外周形成的 高温氧残存区域，在进行接近预混合燃烧的燃烧的火焰内部产生的N O x 被有效还原，因此，通过到达追加空气投入部的N O x量的减少以及因追 加空气投入而产生的N O x量的减少，能够得到减少最终排出的N O x量 这一显著效果。

另外，根据本发明的烧固体燃料燃烧器以及烧固体燃料锅炉，由于在 燃料燃烧器的出口开口设有作为内部火焰稳定机构起作用的多个方向的 裂缝部件，因此在裂缝部件交叉的燃料燃烧器的出口开口中央附近，能够 分割粉体燃料以及空气的流路而打乱流通，进而，裂缝部件将点火面细分 化。因此，点火位置靠近火焰的中央，在中央，氧浓度相对低，因此在火 焰内部进行迅速的还原，减少从烧固体燃料锅炉最终排出的N O x的产生 量。进而，通过设置多个方向的分裂器，促进内部的空气扩散，火焰在局 部变得极端的氧不足，能够抑制未燃部分产生。

即，抑制在火焰的外周形成的高温氧残存区域，能够减少从追加空气 投入部排出的最终的N O x产生量。换言之，通过抑制在火焰外周形成的 高温氧残存区域，在进行接近预混合燃烧的燃烧的火焰内部产生的N O x 被有效还原，因此，通过到达追加空气投入部的N O x量的减少以及因追 加空气投入而产生的N O x量的减少，能够得到减少最终排出的N O x量 这一显著效果。

另外，根据本发明的锅炉以及锅炉的运转方法，对应于固体燃料的挥 发成分来调整二次空气、三次空气、追加空气等的分配，因此，能够适当 燃烧固体燃料以及该固体燃料中含有的挥发成分，可以实现运转效率的提 高。

附图说明

图1是表示本发明的实施例1的燃烧器的主视图。

图2是表示实施例1的燃烧器的剖面图。

图3是表示实施例1的燃烧器的变形例的剖面图。

图4是表示实施例1的燃烧器的变形例的剖面图。

图5是表示实施例1的燃烧器的变形例的主视图。

图6是表示实施例1的燃烧器的变形例的剖面图。

图7是表示实施例1的燃烧器的变形例的剖面图。

图8是表示实施例1的燃烧器的变形例的主视图。

图9是表示适用实施例1的燃烧器的烧微粉煤锅炉的概略构成图。

图10是表示实施例1的烧微粉煤锅炉的燃烧器的俯视图。

图11是表示本发明的实施例2的燃烧器的剖面图。

图12是表示本发明的实施例3的燃烧器的剖面图。

图13是表示本发明的实施例4的燃烧器的剖面图。

图14是表示本发明的实施例5的燃烧器的剖面图。

图15是表示本发明的实施例6的燃烧器的剖面图。

图16是表示本发明的实施例7的燃烧器的主视图。

图17是表示实施例7的燃烧器的剖面图。

图18是表示适用实施例7的燃烧器的烧微粉煤锅炉的概略构成图。

图19是表示实施例7的烧微粉煤锅炉中的燃烧器的俯视图。

图20是表示本发明的实施例8的燃烧器的剖面图。

图21是表示本发明的实施例9的燃烧器的主视图。

图22是表示本发明的实施例10的燃烧器的主视图。

图23是表示本发明的实施例11的燃烧器的剖面图。

图24是表示实施例11的燃烧器的变形例的剖面图。

图25是对于本发明的烧固体燃料(烧煤燃料)燃烧器表示实施例12 的图，(a)是从炉膛内观察烧固体燃料燃烧器的主视图，(b)是(a) 所示的烧固体燃料燃烧器的A-A剖面图(烧固体燃料燃烧器的纵剖面 图)。

图26是表示向图25的烧固体燃料燃烧器供给空气的空气供给系统的 图。

图27是表示本发明的烧固体燃料(烧煤)锅炉的构成例的纵剖面图。

图28是图24的横(水平)剖面图。

图29是表示具备追加空气投入部而将空气多层投入的烧固体燃料锅 炉的概要的说明图。

图30是对于图25所示的烧固体燃料燃烧器的裂缝部件，(a)是表 示剖面形状的一例的图，(b)是表示剖面形状的第1变形例的图，(c) 是表示剖面形状的第2变形例的图，(d)是表示剖面形状的第3变形例 的图。

图31是对于本发明的烧固体燃料(烧煤燃料)燃烧器表示实施例14 的图，(a)是从炉膛内观察烧固体燃料燃烧器的主视图，(b)是(a) 所示的烧固体燃料燃烧器的B-B剖面图(烧固体燃料燃烧器的纵剖面 图)。

图32的(a)是表示遮蔽部件的一形状例的图31(a)的C-C剖 面图，(b)是表示(a)所示的遮蔽部件的其他的形状例的剖面图。

图33是对于本发明的回旋燃烧锅炉用的烧固体燃料(烧煤燃料)燃 烧器表示实施例15的图，(a)是从炉膛内观察烧固体燃料燃烧器的主视 图，(b)是(a)所示的烧固体燃料燃烧器的A-A剖面图(烧固体燃 料燃烧器的纵剖面图)。

图34是表示向图33的烧固体燃料燃烧器供给空气的空气供给系统的 图。

图35是表示本发明的烧固体燃料锅炉(烧煤锅炉)的构成例的纵剖 面图。

图36是图35的横(水平)剖面图。

图37是表示具备追加空气投入部而将空气多层投入的烧固体燃料锅 炉的概要的说明图。

图38是对图33所示的烧固体燃料燃烧器的裂缝部件，(a)是表示 剖面形状的一例的图，(b)是表示剖面形状的第1变形例的图，(c)是 表示剖面形状的第2变形例的图，(d)是表示剖面形状的第3变形例的 图。

图39是表示作为本发明的实施例17的锅炉的烧微粉煤锅炉的概略构 成图。

图40是表示实施例17的烧微粉煤锅炉中的燃烧器的俯视图。

图41是表示实施例17的燃烧器的主视图。

图42是表示实施例17的燃烧器的剖面图。

图43是表示相对于一次空气以及二次空气的N O x产生量以及未燃 部分产生量的图表。

具体实施方式

以下参照附图，详细说明本发明的燃烧器、烧固体燃料燃烧器以及烧 固体燃料锅炉、锅炉以及锅炉的运转方法的最佳的实施例。需要说明的是， 并非由该实施例限定本发明，另外，在实施例有多个的情况下，也包括组 合各实施例而构成的方案。

实施例1

作为现有的烧微粉煤锅炉的燃烧器，有上述的专利文献1所记载的技 术。在该专利文献1记载的燃烧装置中，通过在微粉煤喷出孔(一次流路) 内部的中心与外周部之间设置火焰稳定器，可使微粉煤浓缩流碰撞到该火 焰稳定器，在大的负荷范围内能够进行稳定的低N O x燃烧。

但是，在该现有的燃烧装置中，当微粉煤和空气的燃料气体与火焰稳 定器碰撞时，气流在该火焰稳定器的后端部剥离，难以充分发挥在火焰稳 定器前端部的火焰稳定能力。另外，在微粉煤和空气的燃料气体流通的流 路中，在火焰稳定器的附近，由于配置了该火焰稳定器而使得流路截面面 积变小，与其上游侧相比，燃料气体的流速变快。于是，在火焰稳定器的 上游侧，燃料气体的流速变快，该燃料气体中所含的微粉煤在流路的下部 堆积或者附着。

实施例1解决该问题，目的在于提供一种可以实现固体燃料和空气混 合的燃料气体的适当的流通的燃烧器。

图1是表示本发明的实施例1的燃烧器的主视图，图2是表示实施例 1的燃烧器的剖面图，图3及图4是表示实施例1的燃烧器的变形例的剖 面图，图5是表示实施例1的燃烧器的变形例的主视图，图6以及图7是 表示实施例1的燃烧器的变形例的剖面图，图8是表示实施例1的燃烧器 的变形例的主视图，图9是表示适用实施例1的燃烧器的烧微粉煤锅炉的 概略构成图，图10是表示实施例1的烧微粉煤锅炉的燃烧器的俯视图。

适用实施例1的燃烧器的烧微粉煤锅炉是一种使用将煤粉碎了的微粉 煤作为固体燃料，通过燃烧器使该微粉煤燃烧，从而能够回收由其燃烧而 产生的热的锅炉。

在该实施例1中，如图9所示，烧微粉煤锅炉10是传统锅炉，具有 炉膛11和燃烧装置12。炉膛11呈四方筒的中空形状且沿铅直方向设置， 在构成该炉膛11的炉膛壁的下部设有燃烧装置12。

燃烧装置12具有安装于炉膛壁的多个燃烧器21、22、23、24、25。 在本实施例中，该燃烧器21、22、23、24、25将沿着周方向以4个均等 间隔配设的燃烧器设为一套，沿着铅直方向配置5套，即5层。

而且，各燃烧器21、22、23、24、25经微粉煤供给管26、27、28、 29、30而与微粉煤机(磨机)31、32、33、34、35连结。该微粉煤机31、 32、33、34、35构成为：虽未图示，但在壳体内具有沿铅直方向的旋转轴 心而将粉碎台支承为可以驱动旋转，与该粉碎台的上方相对而多个粉碎滚 筒与粉碎台的旋转连动而被支承为可以旋转。因此，当煤被投入到多个粉 碎滚筒和粉碎台之间时，在此被粉碎至规定的大小，可从微粉煤供给管26、 27、28、29、30向燃烧器21、22、23、24、25供给被搬送空气(一次空 气)分级的微粉煤。

另外，炉膛11在各燃烧器21、22、23、24、25的安装位置设有风箱 36，在该风箱36连结空气管道37的一端部，该空气管道37的另一端部 安装有送风机38。因此，可以将由送风机38运送的燃烧用空气(二次空 气、三次空气)从空气供给配管37供给到风箱36，并从该风箱36向各燃 烧器21、22、23、24、25供给。

因此，在燃烧装置12，各燃烧器21、22、23、24、25能够将混合了 微粉煤和一次空气的微粉燃料混合气(燃料气体)向炉膛11内吹入，并 且可将二次空气向炉膛11内吹入，通过未图示的点火火炬给微粉燃料混 合气点火，由此可以形成火焰。

需要说明的是，一般而言，在锅炉起动时，各燃烧器21、22、23、24、 25将油燃料向炉膛11内喷射而形成火焰。

炉膛11在上部连结有烟道40，在该烟道40设有用于作为对流传热部 而回收废气的热的过热器(过热炉)41、42，再热器43、44，节煤器(节 省器)45、46、47，并在通过炉膛11内的燃烧而产生的废气与水之间进 行热交换。

烟道40在其下游侧连结将进行了热交换的废气排出的废气管48。该 废气管48在与空气管道37之间设有空气加热器49，在流通于空气管道 37的空气与流通于废气管48的废气之间进行热交换，可使供给到燃烧器 21、22、23、24、25的燃烧用空气升温。

需要说明的是，虽未图示，废气管48设有脱硝装置、电动集尘机、 吸引送风机、脱硫装置，在下游端部设有烟囱。

因此，当微粉煤机31、32、33、34、35驱动时，生成的微粉煤与搬 送用空气一起通过微粉煤供给管26、27、28、29、30被供给到燃烧器21、 22、23、24、25。另外，被加热的燃烧用空气从空气管道37经风箱36被 供给到各燃烧器21、22、23、24、25。于是，燃烧器21、22、23、24、 25将混合了微粉煤和搬送用空气的微粉燃料混合气吹入炉膛11，并且将 燃烧用空气吹入炉膛11，通过此时点火可以形成火焰。在该炉膛11中， 微粉燃料混合气和燃烧用空气燃烧而产生火焰，当在该炉膛11内的下部 产生火焰时，燃烧气体(废气)在该炉膛11内上升，被排出到烟道40。

需要说明的是，在炉膛11，通过将空气的供给量设定成相对于微粉煤 的供给量而言不到理论空气量，由此，将内部保持为还原环境。而且，通 过微粉煤的燃烧而产生的N O x在炉膛11被还原，之后，通过追加供给 附加空气，完成微粉煤的氧化燃烧，降低微粉煤的燃烧引起的N O x的产 生量。

此时，从未图示的给水泵供给的水被节煤器45、46、47预热后，被 供给到未图示的蒸气鼓，在被供给到炉膛壁的各水管(未图示)的期间被 加热而变成饱和蒸气，被送入未图示的蒸气鼓。进而，未图示的蒸气鼓的 饱和蒸气被导入过热器41、42，通过燃烧气体而被过热。在过热器41、 42生成的过热蒸气被供给到未图示的发电成套设备(例如，涡轮机等)。 另外，在涡轮机的膨胀过程的中途取出的蒸气被导入再热器43、44，被再 度过热而回到涡轮机。需要说明的是，虽然以炉膛11为鼓型(蒸气鼓) 进行了说明，但不限定于该构造。

之后，通过了烟道40的节煤器45、46、47的废气在废气管48，由未 图示的脱硝装置利用催化剂除去N O x等有害物质，在电子集尘机除去粒 子状物质，通过脱硫装置除去硫成分后，从烟囱排出到大气中。

在此，对于燃烧装置12进行了详细说明，但构成该燃烧装置12的各 燃烧器21、22、23、24、25由于几乎是同样的构成，因此，仅对位于最 上层的燃烧器21进行说明。

燃烧器21如图10所示，由在炉膛11的四个壁面上设置的燃烧器21 a、21b、21c、21d构成。各燃烧器21a、21b、21c、21d连结从微 粉煤供给管26分支的各分支管26a、26b、26c、26d，并且连结从空 气管道37分支的各分支管37a、37b、37c、37d。

因此，炉膛11的位于各壁面的各燃烧器21a、21b、21c、21d对 炉膛11吹入混合了微粉煤和搬送用空气的微粉燃料混合气，并且向该微 粉燃料混合气的外侧吹入燃烧用空气。而且，通过对来自各燃烧器21a、 21b、21c、21d的微粉燃料混合气点火，由此可以形成四个火焰F1、 F2、F3、F4，该火焰F1、F2、F3、F4在从炉膛11的上方观察时(在 图10中)是呈逆时针方向回旋的火焰回旋流。

在如此构成的燃烧器21(21a、21b、21c、21d)，如图1以及图 2所示，从中心侧设有燃料喷嘴51、二次空气喷嘴52、三次空气喷嘴53， 并且设有火焰稳定器54。燃料喷嘴51能够吹入混合了微粉煤(固体燃料) 和搬送用空气(一次空气)的燃料气体(微粉燃料混合气)。二次空气喷 嘴52配置于第1喷嘴51的外侧，能够向从燃料喷嘴51喷射的燃料气体 的外周侧吹入燃烧用空气(二次空气)。三次空气喷嘴53配置于二次空气 喷嘴52的外侧，能够向从二次空气喷嘴52喷射的二次空气的外周侧吹入 三次空气。

另外，火焰稳定器54在燃料喷嘴51内，通过配置于燃料气体的吹入 方向的下游侧且轴中心心侧，由此作为燃料气体的点火用以及火焰稳定用 起作用。该火焰稳定器54是将沿水平方向的第1火焰稳定部件61、62与 沿铅直方向(上下方向)的第2火焰稳定部件63、64配置成十字形状的、 所谓双交叉裂缝(split)构造。而且，各第1火焰稳定部件61、62具有： 其厚度一定的呈平板形状的平坦部61a、62a；以及一体设于该平坦部 61a、62a的前端部(燃料气体的流通方向的下游端部)的扩幅部61b、 62b。该扩幅部61b、62b的剖面呈等腰三角形，该扩幅部61b、62b 朝向燃料气体的流通方向的下游侧宽度变宽，前端为与该燃料气体的流通 方向正交的平面。需要说明的是，虽未图示，但各第2火焰稳定部件63、 64也是同样的构造。

因此，燃料喷嘴51以及二次空气喷嘴52具有长条的管状构造，燃料 喷嘴51具有矩形的开口部51a，二次空气喷嘴52具有矩形环状的开口部 52a，因此，燃料喷嘴51和二次空气喷嘴52成为双重管构造。在燃料喷 嘴51以及二次空气喷嘴52的外侧，三次空气喷嘴53作为双重管构造而 被配置，三次空气喷嘴53具有矩形环状的开口部53a。其结果是，在燃 料喷嘴51的开口部51a的外侧配设二次空气喷嘴52的开口部52a，在 该二次空气喷嘴52的开口部52a的外侧配设三次空气喷嘴53的开口部 53a。需要说明的是，三次空气喷嘴53也可以不作为双重管构造配置， 而在二次空气喷嘴52的外周侧另外配置多个喷嘴而作为三次空气喷嘴。

这些喷嘴51、52、53将开口部51a、52a、53a配置成在同一面上 对齐。另外，火焰稳定器54被燃料喷嘴51的内壁面支承，或从燃料气体 流通的流路的上游侧被未图示的板材支承。另外，燃料喷嘴51由于在内 部配置有作为该火焰稳定器54的多个火焰稳定部件61、62，63、64，所 以燃料气体的流路被分割为九个。而且，火焰稳定器54在前端部配置有 宽度变宽的扩幅部61b、62b，该扩幅部61b、62b的前端面与开口部 51a对齐在同一面上。

另外，在实施例1的燃烧器21中，在燃料喷嘴51的内壁面与火焰稳 定器54之间设有整流部件55。该整流部件55与燃料喷嘴51的内壁面具 有规定的间隙，并且与火焰稳定器54具有规定的间隙而配置。

即，整流部件55是以形成框形状的方式配置沿水平方向的第1整流 部件65、66与沿铅直方向(上下方向)的第2整流部件67、68的构造。 即，第1整流部件65位于燃料喷嘴51的上壁与第1火焰稳定部件61之 间，第1整流部件66位于燃料喷嘴51的下壁和第1火焰稳定部件62之 间。另外，第2整流部件67位于燃料喷嘴51的侧壁(在图1中，为左壁) 与第2火焰稳定部件63之间，第2整流部件68位于燃料喷嘴51的侧壁 (在图1中，为右壁)与第2火焰稳定部件64之间。

而且，各第1整流部件65、66具有：其厚度一定的呈平板形状的平 坦部65a、66a；以及一体设于该平坦部65a、66a的前端部(燃料气 体的流通方向的下游端部)的细头部65b、66b。该细头部65b、66b 的剖面呈等腰三角形，该细头部65b、66b朝向燃料气体的流通方向的下 游侧宽度变窄，前端为锐角。需要说明的是，虽未图示，各第2整流部件 67、68也是同样的构造。

此时，各火焰稳定部件61、62，63、64和各整流部件65、66，67、 68被配置成：燃料气体的流通方向的长度大致相同，且在与燃料气体的流 通方向正交的方向对置。需要说明的是，各火焰稳定部件61、62，63、64 与各整流部件65、66，67、68被配置成：扩幅部61b、62b与细头部65 b、66b也是燃料气体的流通方向的长度大致相同，且在与燃料气体的流 通方向正交的方向上对置。

火焰稳定器54和整流部件55由于是设有上述的扩幅部61b、62b与 细头部65b、66b的形状，所以火焰稳定器54与整流部件55在与燃料气 体的流通方向正交的方向上的距离沿着燃料气体的流通方向大致相同。

因此，在该燃烧器21中，混合了微粉煤与一次空气的燃料气体从燃 料喷嘴51的开口部51a被吹入炉内，并且在其外侧将二次空气从二次空 气喷嘴52的开口部52a吹入炉内，在其外侧将三次空气从三次空气喷嘴 53的开口部53a吹入炉内。此时，燃料气体在燃料喷嘴51的开口部51 a，被火焰稳定器54分支而被点火，燃烧而成为燃烧气体。另外，通过 向该燃料气体的外周吹入二次空气，促进燃料气体的燃烧。另外，通过向 燃烧火焰的外周吹入三次空气，调整二次空气与三次空气的比例，可以得 到最佳的燃烧。

而且，在该燃烧器21中，火焰稳定器54呈裂缝形状，因此，燃料气 体在燃料喷嘴51的开口部51a被火焰稳定器54分支，此时，火焰稳定器 54配置于燃料喷嘴51的开口部51a的中央区域，在该中央区域，进行燃 料气体的点火以及火焰稳定。由此，实现燃烧火焰的内部火焰稳定(燃料 喷嘴51的开口部51a的中央区域处的火焰稳定)。

因此，与进行燃烧火焰的外部火焰稳定的构成相比，燃烧火焰的外周 部为低温，可降低因二次空气而处于高氧环境下的燃烧火焰的外周部的温 度，减少燃烧火焰的外周部处的N O x产生量。

另外，在燃烧器21中，采用内部火焰稳定的构成，因此优选作为直 进流供给燃料气体以及燃烧空气(二次空气以及三次空气)。即，优选燃 料喷嘴51、二次空气喷嘴52、三次空气喷嘴53具有不使燃料气体、二次 空气、三次空气回旋而作为直进流供给的构造。该燃料气体、二次空气、 三次空气作为直进流被喷射，形成燃烧火焰，因此，在对燃烧火焰进行内 部火焰稳定的构成中，抑制燃烧火焰内的气体循环。由此，将燃烧火焰的 外周部维持为低温而不变，减少因与二次空气的混合所引起的N O x产生 量。

进而，在燃烧器21中，在燃料喷嘴51与火焰稳定器54之间，分别 与它们具有规定的间隙而设置整流部件55。因此，尤其流通于火焰稳定器 54和整流部件55之间的燃料气体被整流，由此，在火焰稳定器54的后端 部的燃料气体的剥离消失，形成朝向前端部的燃料气体流，因此该火焰稳 定器54在前端部可以确保足够的火焰稳定力。

另外，在火焰稳定器54的前端部设置扩幅部61b、62b，在整流部 件55的前端部设置细头部65b、66b，因此，形成于火焰稳定器54和整 流部件55之间的流路在其长边方向上是大致相同的通路截面面积，流过 此处的燃料气体的流速被均一化，燃料气体流速整体上降低，因此该火焰 稳定器54在前端部可以确保足够的火焰稳定力。另外，在烧微粉煤锅炉 中，需要调整蒸气温度、废气特性，此时，也可以通过整流部件55确保 内部火焰稳定。

需要说明的是，在燃烧器21，火焰稳定器54以及整流部件55的构成 不限于上述的实施例。

例如图3所示，在燃烧器21，从中心侧设置燃料喷嘴51、二次空气 喷嘴52、三次空气喷嘴53，并且设置火焰稳定器71。该火焰稳定器71 在燃料喷嘴51内，通过配置于燃料气体的吹入方向的下游侧且轴中心心 侧，由此作为燃料气体的点火用以及火焰稳定用而起作用。该火焰稳定器 71是将沿水平方向的第1火焰稳定部件72、73与沿铅直方向的第2火焰 稳定部件(图示省略)配置成十字形状的所谓双交叉裂缝构造。而且，第 1火焰稳定部件72、73的剖面呈等腰三角形，第1火焰稳定部件72、73 是朝向燃料气体的流通方向的下游侧宽度变宽的扩幅形状，前端为与燃料 气体的流通方向正交的平面。需要说明的是，各第2火焰稳定部件也是同 样的构造。

因此，燃料气体在燃料喷嘴51的开口部51a被火焰稳定器71分支， 由此，绕入前端面侧而可实现燃烧火焰的内部火焰稳定，因二次空气而处 于高氧环境下的燃烧火焰的外周部的温度变低，降低燃烧火焰的外周部处 的N O x产生量。另外，此时通过整流部件55对流通于其与火焰稳定器 71之间的燃料气体进行整流，由此，燃料气体的剥离消失，另外，流过此 处的燃料气体的流速被均一化，流速降低，因此该火焰稳定器71在前端 部可确保足够的火焰稳定力。

另外，如图4所示，在燃烧器21，从中心侧设置燃料喷嘴51、二次 空气喷嘴52、三次空气喷嘴53，并且设置火焰稳定器54。而且，在燃料 喷嘴51的内壁面与火焰稳定器54之间设置整流部件75。该整流部件75 与燃料喷嘴51的内壁面具有规定的间隙，并且与火焰稳定器54具有规定 的间隙而配置。即，整流部件75是以形成框形状的方式配置沿水平方向 的第1整流部件76、77与沿铅直方向(上下方向)的第2整流部件(图 示省略)的构造。而且，各第1整流部件76、77呈其厚度一定的平板形 状。需要说明的是，各第2整流部件也是同样的构造。

此时，各整流部件76、77与各火焰稳定部件61、62相比，燃料气体 的流通方向的长度稍短，且在与燃料气体的流通方向正交的方向上对置配 置。即，各火焰稳定部件61、62的平坦部61a、62a与各整流部件76、 77的燃料气体的流通方向的长度大致相同。

火焰稳定器54与整流部件75由于是形成设有上述的扩幅部61b、62 b的形状，因此，火焰稳定器54与整流部件75的在与燃料气体的流通方 向正交的方向的距离沿燃料气体的流通方向大致相同。而且，该火焰稳定 器54在燃料气体的流通方向上的下游侧设置扩幅部61b、62b，另一方 面，整流部件75设置于不与该扩幅部61b、62b对置的位置。

因此，燃料气体在燃料喷嘴51的开口部被火焰稳定器54分支，由此 绕入前端面侧，可实现燃烧火焰的内部火焰稳定，因二次空气而处于高氧 环境下的燃烧火焰的外周部的温度变低，降低燃烧火焰的外周部的N O x 产生量。另外，此时，通过整流部件75对流通于其与火焰稳定器54之间 的燃料气体进行整流，由此，燃料气体的剥离消失，另外，流过此处的燃 料气体的流速被均一化而流速降低，因此该火焰稳定器54在前端部可确 保足够的火焰稳定力。

另外，如图5所示，在燃烧器21，从中心侧设置燃料喷嘴51、二次 空气喷嘴52、三次空气喷嘴53，并且设置火焰稳定器81。而且，在燃料 喷嘴51的内壁面与火焰稳定器81之间设置整流部件55。该火焰稳定器 81在燃料喷嘴51内，通过配置于燃料气体的吹入方向的下游侧且轴中心 心侧，由此作为燃料气体的点火用以及火焰稳定用而起作用。该火焰稳定 器81是将沿水平方向的第1火焰稳定部件82、83与沿铅直方向的第2火 焰稳定部件84、85配置成十字形状的、所谓双交叉裂缝构造。而且，第1 火焰稳定部件82、83与第2火焰稳定部件84、85相比，设定成更大的宽 度。

因此，燃料气体在燃料喷嘴51的开口部51a被火焰稳定器81分支， 由此绕入前端面侧，可实现燃烧火焰的内部火焰稳定，因二次空气而处于 高氧环境下的燃烧火焰的外周部的温度变低，减少燃烧火焰的外周部处的 N O x产生量。此时，第1火焰稳定部件82、83由于宽度比第2火焰稳 定部件84、85宽，因此，第1火焰稳定部件82、83具有比第2火焰稳定 部件84、85高的火焰稳定能力。本实施例的燃烧器21是回旋燃烧方式， 由于从燃料气体的上下供给空气，所以为了内部火焰稳定而在水平方向确 保高的火焰稳定能力是有效的。

在此，通过将沿水平方向的第1火焰稳定部件82、83设定成比沿铅 直方向的第2火焰稳定部件84、85大的宽度，由此，能够通过该宽度大 的第1火焰稳定部件82、83提高水平方向上的火焰稳定功能。另一方面， 也可以将沿铅直方向的第2火焰稳定部件84、85设定成比沿水平方向的 第1火焰稳定部件82、83大的宽度。此时，为了进行蒸气温度控制等而 使燃料喷嘴51的朝向上下摇摆时，第2火焰稳定部件84、85不会给予不 良影响，能够提高火焰稳定功能。这是因为，当燃料喷嘴51上下动作时， 相对于燃料气体的吹入位置的火焰稳定部件的位置，若是第1火焰稳定部 件82、83则较大变化，相对于此，若是第2火焰稳定部件84、85则几乎 不变。

另外，如图6所示，在燃烧器21，从中心侧设置燃料喷嘴51、二次 空气喷嘴52、三次空气喷嘴53，并且设置火焰稳定器91。该火焰稳定器 91在燃料喷嘴51内，通过配置于燃料气体的吹入方向的下游侧且轴中心 心侧，由此作为燃料气体的点火用以及火焰稳定用而起作用。该火焰稳定 器91是将沿水平方向的第1火焰稳定部件92、93以及沿铅直方向的第2 火焰稳定部件(图示省略)配置成十字形状的所谓双交叉裂缝构造。而且， 第1火焰稳定部件92、93具有平坦部92a、93a、扩幅部92b、93b和 细头部92c、93c，细头部92c、93c设置于后端部且朝向燃料气体的 流通方向的上游侧而宽度变窄。需要说明的是，各第2火焰稳定部件也是 同样的构造。

而且，在燃料喷嘴51的内壁面与火焰稳定器91之间设有整流部件95。 该整流部件95与燃料喷嘴51的内壁面具有规定的间隙，并且与火焰稳定 器91具有规定的间隙而配置。即，整流部件95是将沿水平方向的第1整 流部件96、97与沿铅直方向(上下方向)的第2整流部件(图示省略) 配置成框形状的构造。而且，各第1整流部件96、97具有平坦部96a、 97a、细头部96b、97b和细头部96c、97c，细头部96c、97c设于 后端部且朝向燃料气体的流通方向的上游侧宽度变窄。需要说明的是，各 第2整流部件也是同样的构造。

因此，燃料气体在燃料喷嘴51的开口部51a被火焰稳定器91分支， 由此绕入前端面侧，可实现燃烧火焰的内部火焰稳定，因二次空气而处于 高氧环境下的燃烧火焰的外周部的温度变低，减少燃烧火焰的外周部处的 N O x产生量。另外，此时，通过由整流部件95对流通于其与火焰稳定 器91之间的燃料气体进行整流，由此燃料气体的剥离消失，另外，流过 此处的燃料气体的流速被均一化而流速降低，因此该火焰稳定器91在前 端部可确保足够的火焰稳定力。另外，火焰稳定器91以及整流部件95通 过设有细头部92c、93c、96c、97c，由此燃料气体沿着火焰稳定器 91、整流部件95平滑流通，抑制剥离。

另外，如图7所示，在燃烧器21，从中心侧设置燃料喷嘴51、二次 空气喷嘴52、三次空气喷嘴53，并且设置火焰稳定器54。而且，在燃料 喷嘴51的内壁面与火焰稳定器54之间设有整流部件101。该整流部件101 与燃料喷嘴51的内壁面具有规定的间隙，并且与火焰稳定器54具有规定 的间隙而配置。即，整流部件101是将沿水平方向的第1整流部件102、 103与沿铅直方向(上下方向)的第2整流部件(图示省略)配置成框形 状的构造。而且，各第1整流部件102、103具有：其厚度一定的呈平板 形状的平坦部102a、103a；以及一体设于其前端部(燃料气体的流通方 向的下游端部)的扩幅部102b、103b。需要说明的是，各第2整流部件 也是同样的构造。

此时，各整流部件102、103与各火焰稳定部件61、62相比，燃料气 体的流通方向的长度稍短，且在与燃料气体的流通方向正交的方向上对置 配置。即，各火焰稳定部件61、62的平坦部61a、62a与各整流部件102、 103的在燃料气体的流通方向上的长度大致相同。

因此，燃料气体在燃料喷嘴51的开口部被火焰稳定器54分支，由此 绕入前端面侧，可实现燃烧火焰的内部火焰稳定，因二次空气而处于高氧 环境下的燃烧火焰的外周部的温度变低，减少燃烧火焰的外周部处的N O x产生量。另外，此时，通过由整流部件101对流通于其与火焰稳定器54 之间的燃料气体进行整流，由此燃料气体的剥离消失，另外，流过此处的 燃料气体的流速被均一化而流速降低，因此该火焰稳定器54在前端部可 确保足够的火焰稳定力。进而，由于整流部件101比火焰稳定器54短， 因此即便在前端部设置扩幅部102b、103b而赋予火焰稳定功能，也不会 极端缩窄燃料喷嘴51的通路面积，能够提高火焰稳定力，即便是难燃性 的燃料也可以使其稳定燃烧。

另外，如图8所示，在燃烧器21，从中心侧设置燃料喷嘴111、二次 空气喷嘴112、三次空气喷嘴113，并且设置火焰稳定器114。而且，在燃 料喷嘴111的内壁面与火焰稳定器114之间设有整流部件115。此时，燃 料喷嘴111具有圆形的开口部，二次空气喷嘴112和三次空气喷嘴113也 同样呈圆筒形状。这样的构成尤其适用于将燃烧器21对置配置的结构。

火焰稳定器114在燃料喷嘴111内，通过配置于燃料气体的吹入方向 的下游侧且轴中心心侧，由此作为燃料气体的点火用以及火焰稳定用而起 作用。该火焰稳定器114以交叉的方式配置沿水平方向的两个火焰稳定部 件和沿铅直方向的两个火焰稳定部件。另外，整流部件115与燃料喷嘴111 的内壁面具有规定的间隙，并且与火焰稳定器114具有规定的间隙而配置。 即，整流部件115是将沿水平方向的两个整流部件和沿铅直方向的两个整 流部件配置成框形状的构造。

因此，燃料气体在燃料喷嘴111的开口部被火焰稳定器114分支，由 此绕入前端面侧，可实现燃烧火焰的内部火焰稳定，因二次空气而处于高 氧环境下的燃烧火焰的外周部的温度变低，减少燃烧火焰的外周部处的N  O x产生量。另外，此时，通过由整流部件115对流通于其与火焰稳定器 114之间的燃料气体进行整流，由此燃料气体的剥离消失，另外，流过此 处的燃料气体的流速被均一化而流速降低，因此该火焰稳定器114在前端 部可确保足够的火焰稳定力。

如此在实施例1的燃烧器中，设置能够吹入混合了微粉煤和一次空气 的燃料气体的燃料喷嘴51以及能够从该燃料喷嘴51的外侧吹入二次空气 的二次空气喷嘴52，并且在燃料喷嘴51的前端部的轴中心侧设置火焰稳 定器54，在燃料喷嘴51的内壁面与该火焰稳定器54之间设有整流部件 55。

因此，通过在燃料喷嘴51的内壁面与火焰稳定器54之间设置整流部 件55，由此在燃料喷嘴51内流通的燃料气体被该整流部件55整流，抑制 火焰稳定器54的后端部处的燃料气体流的剥离，并且流速变得大致一定， 抑制微粉煤燃料堆积(或附着)在燃料喷嘴51的内壁面，可以实现燃料 气体的适当的流通。

另外，在实施例1的燃烧器中，将整流部件55配置成与火焰稳定器 54具有规定的间隙。因此，通过在整流部件55与火焰稳定器54之间确保 规定的间隙，由此在整流部件55与火焰稳定器54之间流通的燃料气体， 其流通被整流，并被适当导入火焰稳定器54，能够充分发挥火焰稳定器 54的火焰稳定功能。

另外，在实施例1的燃烧器中，通过整流部件55，将火焰稳定器54 和整流部件55的距离设定成沿着燃料气体的流通方向大致相同。因此， 通过由整流部件55使得与火焰稳定器54的距离沿着燃料气体的流通方向 大致相同，由此在该整流部件55与火焰稳定器54之间流通的燃料气体， 其流速变得大致一定，能够抑制燃料喷嘴51的微粉煤燃料的堆积、微粉 煤燃料向火焰稳定器54的附着。

另外，在实施例1的燃烧器中，在火焰稳定器54中的燃料气体的流 通方向的下游侧设置扩幅部61b、62b，另一方面，在整流部件55中的 燃料气体的流通方向的下游侧设置细头部65b、66b。因此，通过在火焰 稳定器54的前端部设置扩幅部61b、62b，由此可以实现可靠的火焰稳 定，另一方面，通过在整流部件55的前端部设置细头部65b、66b，由 此可使火焰稳定器54和整流部件55的距离在燃料气体的流通方向上变得 大致一定。

另外，在实施例1的燃烧器中，将火焰稳定器54设置成如下构造： 以交叉的方式配置沿着水平方向而在铅直方向上具有规定间隙且平行的 两个第1火焰稳定部件61、62与沿着铅直方向且在水平方向上具有规定 间隙且平行的两个第2火焰稳定部件63、64。因此，通过使火焰稳定器 54成为双交叉构造，由此能够确保足够的火焰稳定功能。

另外，在实施例1的燃烧器中，在火焰稳定器54中的燃料气体的流 通方向的下游侧设置扩幅部61b、62b，另一方面，将整流部件75设于 不与该扩幅部61b、62b对置的位置。因此，通过在火焰稳定器54的不 与扩幅部61b、62b对置的位置上设置整流部件75，由此，火焰稳定器 54的扩幅部61b、62b与燃料喷嘴51之间的燃料气体的流路不会变窄， 燃料气体的流速变得大致一定，能够抑制燃料喷嘴51的微粉煤燃料的堆 积、微粉煤燃料向火焰稳定器54的附着。

实施例2

图11是表示本发明的实施例2的燃烧器的剖面图。需要说明的是， 对于具有与上述实施例同样功能的部件，标注同一符号并省略详细的说 明。

在实施例2的燃烧器中，如图11所示，在燃烧器21，从中心侧设置 燃料喷嘴51、二次空气喷嘴52、三次空气喷嘴53，并且设有火焰稳定器 121。而且，在燃料喷嘴51的内壁面与火焰稳定器121之间设有整流部件 122。

火焰稳定器121以沿水平方向的方式被配置在燃料喷嘴51的轴中心 部，其结构是与在实施例1说明的第1火焰稳定部件61、62大致相同的 结构。即，火焰稳定器121具有朝向燃料气体的流通方向的下游侧宽度变 宽的扩幅部，前端为与燃料气体的流通方向正交的平面。

整流部件122通过沿着燃料喷嘴51的内壁面固定，由此与火焰稳定 器121具有规定的间隙而配置。即，整流部件122具有沿水平方向的第1 整流部件123、124，在燃料气体的流通方向的下游端部，设有与火焰稳定 器121的扩幅部上下对置的倾斜部123a、124a。此时，虽然将第1整流 部件123、124直接固定于燃料喷嘴51的内壁面，但也可以从燃料喷嘴51 的上游部延伸设置支承部件而支承第1整流部件123、124。

为此，火焰稳定器121和整流部件122为上述的扩幅部和倾斜部123 a、124a对置设置的形状，火焰稳定器121和整流部件122的在与燃料 气体的流通方向正交的方向上的距离沿着燃料气体的流通方向大致相同。

因此，燃料气体在燃料喷嘴51的开口部51a被火焰稳定器121分支， 由此绕入前端面侧，可实现燃烧火焰的内部火焰稳定，因二次空气而处于 高氧环境下的燃烧火焰的外周部的温度变低，减少燃烧火焰的外周部处的 N O x产生量。另外，此时，通过整流部件122对流通于其与火焰稳定器 121之间的燃料气体进行整流，由此燃料气体的剥离消失，另外，流过此 处的燃料气体的流速被均一化而流速降低，因此该火焰稳定器121在前端 部可确保足够的火焰稳定力。

如此在实施例2的燃烧器中，将整流部件122设置于燃料喷嘴51的 内壁面。因此，通过将整流部件122设置于燃料喷嘴51的内壁面，由此 不需要另外的安装部件等，能够简单地支承整流部件122，能够提高整流 部件122的组装性，并且能够降低制造成本。另外，可使二次空气的混合 延迟，进而，能够减小外周的高温高氧区域。

实施例3

图12是表示本发明的实施例3的燃烧器的剖面图。需要说明的是， 对于具有与上述实施例同样功能的部件，标注同一符号并省略详细的说 明。

在实施例3的燃烧器中，如图12所示，在燃烧器21，从中心侧设置 燃料喷嘴51、二次空气喷嘴52、三次空气喷嘴53，并且设有火焰稳定器 131。而且，在该火焰稳定器131的内侧设有整流部件135。

火焰稳定器131以沿水平方向的方式配置在燃料喷嘴51的轴中心部， 以交叉的方式配置沿水平方向的两个火焰稳定部件和沿铅直方向的两个 火焰稳定部件。另外，整流部件135具有：位于火焰稳定器131中的各火 焰稳定部件之间、与水平方向和铅直方向交叉并呈十字形的第1整流部件 136；以及相比火焰稳定器131以及整流部件136位于上游侧、并固定于 燃料喷嘴51的内壁面的第2整流部件137、138。

第1整流部件136通过被固定于燃料喷嘴51的内壁面，由此与火焰 稳定器131具有规定的间隙而配置。另外，第2整流部件137、138，在比 火焰稳定器131更靠燃料气体的上游侧，被固定于燃料喷嘴51的内壁面， 可将在燃料喷嘴51内流通的燃料气体向其中心部侧引导。

因此，燃料气体在燃料喷嘴51被火焰稳定器132、133分支，由此绕 入前端面侧，可实现燃烧火焰的内部火焰稳定，因二次空气而处于高氧环 境下的燃烧火焰的外周部的温度变低，减少燃烧火焰的外周部处的N O x 产生量。另外，此时，通过第2整流部件137、138将燃料气体向燃料喷 嘴51的中心部侧引导，通过第1整流部件136对流通于其与火焰稳定器 132之间的燃料气体进行整流，由此燃料气体的剥离消失，另外，流过此 处的燃料气体的流速被均一化而流速降低，因此该火焰稳定器132在前端 部可确保足够的火焰稳定力。

如此在实施例3的燃烧器中，作为整流部件135，设有位于火焰稳定 器131的内侧且呈十字形的第1整流部件136以及位于火焰稳定器131的 上游侧的第2整流部件137、138。因此，在燃料喷嘴51内流通的燃料气 体被该第2整流部件137、138引导向燃料喷嘴51的中心部侧，并被第1 整流部件136整流，可以实现燃料气体的适当的流通。

实施例4

图13是表示本发明的实施例4的燃烧器的剖面图。需要说明的是， 对于具有与上述实施例同样功能的部件，标注同一符号并省略详细的说 明。

在实施例4的燃烧器中，如图13所示，在燃烧器21，从中心侧设置 燃料喷嘴51、二次空气喷嘴52、三次空气喷嘴53，并且设有火焰稳定器 54。而且，在该火焰稳定器54的内侧设有整流部件141。火焰稳定器131 以沿水平方向的方式配置于燃料喷嘴51的轴中心部。整流部件141在火 焰稳定器54的内侧与水平方向和铅直方向交叉而呈十字形状。此时，整 流部件141的前端部位于火焰稳定器54的上游侧。

因此，燃料气体在燃料喷嘴51被火焰稳定器54分支，由此绕入前端 面侧，可实现燃烧火焰的内部火焰稳定，因二次空气而处于高氧环境下的 燃烧火焰的外周部的温度变低，减少燃烧火焰的外周部处的N O x产生 量。另外，此时，通过整流部件141对流通于其与火焰稳定器54之间的 燃料气体进行整流，由此燃料气体的剥离消失，另外，流过此处的燃料气 体的流速被均一化而流速降低，因此该火焰稳定器54在前端部可确保足 够的火焰稳定力。

如此在实施例4的燃烧器中，以固定于燃料喷嘴51的内壁面的方式 将整流部件141设于火焰稳定器54的内侧。因此，在燃料喷嘴51内流通 的燃料气体被整流部件141整流，可以实现燃料气体的适当的流通。

实施例5

图14是表示本发明的实施例5的燃烧器的剖面图。需要说明的是， 对于具有与上述实施例同样功能的部件，标注同一符号并省略详细的说 明。

在实施例5的燃烧器中，如图14所示，在燃烧器21，从中心侧设置 燃料喷嘴51、二次空气喷嘴52、三次空气喷嘴53，并且设有火焰稳定器 121。而且，在燃料喷嘴51的内壁面与火焰稳定器121之间设有整流部件 151。

火焰稳定器121以沿水平方向的方式配置于燃料喷嘴51的轴中心部， 其结构与在实施例1说明的第1火焰稳定部件61、62是大致相同的结构。 整流部件151与燃料喷嘴51的内壁面具有规定的间隙，并且与火焰稳定 器121具有规定的间隙而配置。即，整流部件151是将沿水平方向的第1 整流部件152、153与沿铅直方向(上下方向)的第2整流部件(图示省 略)配置成框形状的构造。而且，各第1整流部件152、153倾斜配置成： 前端部接近火焰稳定器121，后端部从火焰稳定器121分开。需要说明的 是，各第2整流部件也是同样的构造。

此时，各整流部件152、153由于前端部接近于火焰稳定器121，所以 整流部件152、153与火焰稳定器121之间的间隙越到下游侧越变窄。

因此，燃料气体在燃料喷嘴51的开口部被火焰稳定器121分支，由 此绕入前端面侧，可实现燃烧火焰的内部火焰稳定，因二次空气而处于高 氧环境下的燃烧火焰的外周部的温度变低，减少燃烧火焰的外周部处的N  O x产生量。另外，此时，通过整流部件151对流通于其与火焰稳定器121 之间的燃料气体进行整流，由此燃料气体的剥离消失，另外，流过此处的 燃料气体的流速被均一化而流速降低，因此该火焰稳定器121在前端部可 确保足够的火焰稳定力。

如此在实施例5的燃烧器中，以固定于燃料喷嘴51的内壁面的方式 将整流部件151设于火焰稳定器121的外侧，并以使前端部接近火焰稳定 器121侧的方式使其倾斜。因此，在燃料喷嘴51内流通的燃料气体被整 流部件151整流，可以实现燃料气体的适当的流通。

实施例6

图15是表示本发明的实施例6的燃烧器的剖面图。需要说明的是， 对于具有与上述实施例同样功能的部件，标注同一符号并省略详细的说 明。

在实施例6的燃烧器中，如图15所示，在燃烧器21，从中心侧设置 燃料喷嘴51、二次空气喷嘴52、三次空气喷嘴53，并且设有火焰稳定器 161。该火焰稳定器161是将沿水平方向的第1火焰稳定部件162、163与 沿铅直方向的第2火焰稳定部件(图示省略)配置成十字形状的、所谓双 交叉裂缝构造。而且，第1火焰稳定部件162、163是规定厚度的板形状。 需要说明的是，各第2火焰稳定部件也是同样的构造。

本实施例中，该火焰稳定器161中的各火焰稳定部件162、163的外 表面作为整流部件起作用。

因此，燃料气体在燃料喷嘴51的开口部51a被火焰稳定器161分支， 由此绕入前端面侧，可实现燃烧火焰的内部火焰稳定，因二次空气而处于 高氧环境下的燃烧火焰的外周部的温度变低，减少燃烧火焰的外周部处的 N O x产生量。另外，此时，通过火焰稳定器161的外表面对流通于燃料 喷嘴51和火焰稳定器161之间的燃料气体进行整流，由此燃料气体的剥 离消失，另外，流过此处的燃料气体的流速被均一化而流速降低，因此该 火焰稳定器161在前端部可确保足够的火焰稳定力。

需要说明的是，在上述的各实施例中，例举各种火焰稳定器的结构进 行了说明，但其结构不限定于上述情况。即，本发明的燃烧器是实现内部 火焰稳定的结构，不是燃料喷嘴的内壁面，只要在燃料喷嘴的轴心侧设置 火焰稳定器即可，火焰稳定部件的数量、位置等只要适当设定即可，火焰 稳定部件也可以从燃料喷嘴的内壁面分开。另外，还例举各种整流部件的 结构进行了说明，但其结构不限定于上述情况。即，整流部件只要在燃料 喷嘴的内壁面与火焰稳定器之间即可，在有多个火焰稳定器的情况下，还 包括整流部件配置于火焰稳定器之间的情形。

另外，在上述的各实施例中，作为燃烧装置12，将设于炉膛11的壁 面的四个各燃烧器21、22、23、24、25沿着铅直方向分5层配置，但不 限于该结构。即，不将燃烧器配置于壁面而配置于拐角也可以。另外，燃 烧装置不限于回旋燃烧方式，也可以是将燃烧器配置于一个壁面的正面燃 烧方式、将燃烧器对置配置于两个壁面的对置燃烧方式。

另外，本发明的火焰稳定器虽然设置了三角形剖面形状的扩幅部，但 不限于该形状，可以是四方形状，还可以去掉扩幅部。

实施例7

作为现有的烧微粉煤锅炉的燃烧器，例如有上述的专利文献1记载的 技术。在专利文献1记载的燃烧装置中，通过在微粉煤喷出孔(一次流路) 内部的中心与外周部之间设置火焰稳定器，由此使微粉煤浓缩流碰撞于该 火焰稳定器，在大的负荷范围内能够实现稳定的低N O x燃烧。

但是，在该现有的燃烧装置中，当微粉煤和空气的燃烧气体碰撞于火 焰稳定器时，在该火焰稳定器的后端部，气流剥离，难以充分发挥在火焰 稳定器前端部的火焰稳定能力。于是，产生了在火焰稳定器的外侧发生点 火，生成N O x的问题。

本发明解决上述问题，其目的在于，提供一种可以实现混合了固体燃 料与空气的燃料气体的适当的流通，减少N O x产生量的燃烧器。

图16是表示本发明的实施例7的燃烧器的主视图，图17是表示实施 例7的燃烧器的剖面图，图18是表示适用实施例7的燃烧器的烧微粉煤 锅炉的概略构成图，图19是表示实施例7的烧微粉煤锅炉中的燃烧器的 俯视图。

适用实施例7的燃烧器的烧微粉煤锅炉是一种使用将煤粉碎了的微粉 煤作为固体燃料，通过燃烧器使该微粉煤燃烧，从而能够回收由其燃烧而 产生的热的锅炉。

在该实施例7中，如图18所示，烧微粉煤锅炉210是传统锅炉，具 有炉膛211和燃烧装置212。炉膛211呈四方筒的中空形状并沿铅直方向 设置，在构成该炉膛211的炉膛壁的下部设有燃烧装置212。

燃烧装置212具有安装于炉膛壁的多个燃烧器221、222、223、224、 225。在本实施例中，该燃烧器221、222、223、224、225将沿着周方向 以4个均等间隔配设的燃烧器设为一套，沿着铅直方向配置5套，即5层。

而且，各燃烧器221、222、223、224、225经微粉煤供给管226、227、 228、229、230而与微粉煤机(磨机)231、232、233、234、235连结。 虽未图示，该微粉煤机231、232、233、234、235在壳体内具有沿铅直方 向的旋转轴心而将粉碎台支承为可以驱动旋转，与该粉碎台的上方对置而 将多个粉碎滚筒支承为可与粉碎台的旋转连动旋转。因此，当煤被投入多 个粉碎滚筒和粉碎台之间时，在此被粉碎到规定的大小，可将通过搬送空 气(一次空气)而被分级的微粉煤从微粉煤供给管226、227、228、229、 230供给到燃烧器221、222、223、224、225。

另外，炉膛211在各燃烧器221、222、223、224、225的安装位置设 有风箱236，在该风箱236连结空气管道237的一端部，该空气管道237 的另一端部安装有送风机238。因此，可将由送风机238运送的燃烧用空 气(二次空气、三次空气)从空气管道237供给到风箱236，可从该风箱 236供给到各燃烧器221、222、223、224、225。

因此，在燃烧装置212中，各燃烧器221、222、223、224、225可将 混合了微粉煤和一次空气的微粉燃料混合气(燃料气体)吹入炉膛211内， 并且可将二次空气吹入炉膛211内，通过用未图示的点火火炬对微粉燃料 混合气点火，由此可以形成火焰。

需要说明的是，一般而言，在锅炉起动时，各燃烧器221、222、223、 224、225将油燃料喷射向炉膛211内而形成火焰。

炉膛211在上部连结烟道240，在该烟道240，设有用于作为对流传 热部而回收废气的热的过热器(过热炉)241、242，再热器243、244，节 煤器(节省器)245、246、247，并在通过炉膛211内的燃烧而产生的废 气与水之间进行热交换。

烟道240在其下游侧连结有将进行了热交换的废气排出的废气管 248。该废气管248在与空气管道237之间设有空气加热器249，在流通于 空气管道237的空气与流通于废气管248的废气之间进行热交换，可使供 给到燃烧器221、222、223、224、225的燃烧用空气升温。

需要说明的是，虽未图示，废气管248设有脱硝装置、电子集尘机、 吸引送风机、脱硫装置，在下游端部设有烟囱。

因此，当驱动微粉煤机231、232、233、234、235时，生成的微粉煤 与搬送用空气一起通过微粉煤供给管226、227、228、229、230而被供给 到燃烧器221、222、223、224、225。另外，被加热了的燃烧用空气从空 气管道237经风箱236被供给到各燃烧器221、222、223、224、225。于 是，燃烧器221、222、223、224、225将混合了微粉煤和搬送用空气的微 粉燃料混合气吹入炉膛211，并且将燃烧用空气吹入炉膛211，通过此时 点火可以形成火焰。在该炉膛211中，微粉燃料混合气与燃烧用空气燃烧 而产生火焰，在该炉膛211内的下部产生火焰时，燃烧气体(废气)在该 炉膛211内上升，并被排出到烟道240。

需要说明的是，在炉膛211中，通过将空气的供给量设定成相对于微 粉煤的供给量不到理论空气量，由此将内部保持为还原环境。而且，通过 微粉煤的燃烧而产生的N O x在炉膛211被还原，之后，通过追加供给附 加空气，完成微粉煤的氧化燃烧，减少因微粉煤的燃烧而引起的N O x的 产生量。

此时，从未图示的给水泵供给的水在被节煤器245、246、247预热后， 被供给到未图示的蒸气鼓，在被供给到炉膛壁的各水管(未图示)的期间 被加热，成为饱和蒸气，并被送入未图示的蒸气鼓。进而，未图示的蒸气 鼓的饱和蒸气被导入过热器241、242，通过燃烧气体而被过热。在过热器 241、242生成的过热蒸气被供给到未图示的发电成套设备(例如，涡轮机 等)。另外，在涡轮机的膨胀过程的中途取出的蒸气被导入再热器243、244， 被再度过热而回到涡轮机。需要说明的是，以炉膛211为鼓型(蒸气鼓) 进行了说明，但不限于该构造。

之后，通过了烟道240的节煤器245、246、247的废气在废气管248， 由未图示的脱硝装置利用催化剂除去N O x等有害物质，并在电子集尘机 除去粒子状物质，在通过脱硫装置除去硫成分后，从烟囱排出到大气中。

在此，详细说明燃烧装置212，但构成该燃烧装置212的各燃烧器221、 222、223、224、225是大致相同的构成，因此，仅对位于最上层的燃烧器 221进行说明。

如图19所示，燃烧器221由设于炉膛211中的四个壁面的燃烧器221 a、221b、221c、221d构成。各燃烧器221a、221b、221c、221d 连结从微粉煤供给管226分支的各分支管226a、226b、226c、226d， 并且连结从空气管道237分支的各分支管237a、237b、237c、237d。

因此，位于炉膛211的各壁面的各燃烧器221a、221b、221c、221 d对炉膛211，吹入混合了微粉煤与搬送用空气的微粉燃料混合气，并且 向该微粉燃料混合气的外侧吹入燃烧用空气。而且，通过对来自各燃烧器 221a、221b、221c、221d的微粉燃料混合气点火，由此可以形成四个 火焰F1、F2、F3、F4，该火焰F1、F2、F3、F4在从炉膛211的上 方观察时(在图19中)是向逆时针方向回旋的火焰回旋流。

在如此构成的燃烧器221(221a、221b、221c、221d)中，如图 16以及图17所示，从中心侧设置燃料喷嘴251、二次空气喷嘴252、三次 空气喷嘴253，并且设有火焰稳定器254。燃料喷嘴251能够吹入混合了 微粉煤(固体燃料)与搬送用空气(一次空气)的燃料气体(微粉燃料混 合气)。二次空气喷嘴252配置在燃料喷嘴251的外侧，能够向从燃料喷 嘴251喷射的燃料气体的外周侧吹入燃烧用空气(二次空气)。三次空气 喷嘴253配置在二次空气喷嘴252的外侧，能够向从二次空气喷嘴252喷 射的二次空气的外周侧吹入三次空气。

另外，火焰稳定器254在燃料喷嘴51内，通过配置于燃料气体的吹 入方向的下游侧且轴中心侧，从而作为燃料气体的点火用以及火焰稳定用 而起作用。该火焰稳定器254是将沿水平方向的第1火焰稳定部件261、 262与沿铅直方向(上下方向)的第2火焰稳定部件263、264配置成十字 形状的所谓双交叉裂缝构造。而且，各第1火焰稳定部件261、262具有： 其厚度一定的呈平板形状的平坦部261a、262a；一体设于该平坦部2261 a、262a的前端部(燃料气体的流通方向的下游端部)的扩幅部61b、 262b。该扩幅部261b、262b的剖面呈等腰三角形，该扩幅部261b、 262b朝向燃料气体的流通方向的下游侧宽度变宽，前端为与该燃料气体 的流通方向正交的平面。需要说明的是，虽未图示，各第2火焰稳定部件 263、264也是同样的构造。

因此，燃料喷嘴251以及二次空气喷嘴252具有长条的管状构造，燃 料喷嘴251具有矩形的开口部251a，二次空气喷嘴252具有矩形环状的 开口部252a，因此，燃料喷嘴251与二次空气喷嘴252为双重管构造。 在燃料喷嘴251以及二次空气喷嘴252的外侧，三次空气喷嘴253以双重 管构造被配置，且具有矩形环状的开口部253a。其结果是，在燃料喷嘴 251的开口部251a的外侧配设二次空气喷嘴252的开口部252a，在该二 次空气喷嘴252的开口部252a的外侧配设三次空气喷嘴253的开口部253 a。需要说明的是，三次空气喷嘴253也可以不作为双重管构造而配置， 而是在二次空气喷嘴252的外周侧另外配置多个喷嘴而作为三次空气喷 嘴。

这些喷嘴251、252、253被配置成使开口部251a、252a、253a在 同一面上对齐。另外，火焰稳定器254由燃料喷嘴251的内壁面支承，或 从燃料气体流通的流路的上游侧被未图示的板材支承。另外，燃料喷嘴251 由于在内部配置有作为该火焰稳定器254的多个火焰稳定部件261、262、 263、264，所以燃料气体的流路被分割为九个。而且，火焰稳定器254在 前端部设置宽度变宽的扩幅部261b、262b，该扩幅部261b、262b的 前端面与开口部251a在同一面上对齐。

另外，在实施例7的燃烧器221中，设有将在燃料喷嘴251内流通的 燃料气体导向轴心侧的引导部件255。该引导部件255向从由二次空气喷 嘴252吹入的二次空气分开的方向引导燃料气体。

该引导部件255在燃料喷嘴251的前端部沿周方向配置于其内壁面。 即，引导部件255具有：沿燃料喷嘴251的上壁面配置的上引导部件265； 沿燃料喷嘴251的下壁面配置的下引导部件266；以及沿燃料喷嘴251的 左右壁面配置的左右引导部件267、268。而且，该引导部件255在燃料喷 嘴251的前端部以与火焰稳定器254的扩幅部261b、262b对置的方式配 置。而且，关于引导部件255，其剖面呈三角形，并形成有朝向燃料气体 的流通方向的下游侧其宽度变宽的倾斜面269，前端为与该燃料气体的流 通方向正交的平面，并与开口部251a、252a在同一面上对齐。需要说明 的是，该引导部件55与各火焰稳定部件261、262、263、264交叉的位置 被缺口形成。

因此，在该燃烧器221中，混合了微粉煤和一次空气的燃料气体从燃 料喷嘴251的开口部251a被吹入炉内，并且在其外侧将二次空气从二次 空气喷嘴252的开口部252a吹入炉内，在其外侧将三次空气从三次空气 喷嘴253的开口部253a吹入炉内。此时，燃料气体在燃料喷嘴251的开 口部251a，被火焰稳定器254分支并被点火，燃烧而成为燃烧气体。另 外，通过向该燃料气体的外周吹入二次空气，由此促进燃料气体的燃烧。 另外，通过向燃烧火焰的外周吹入三次空气，由此调整二次空气与三次空 气的比例，可以得到最佳的燃烧。

而且，在该燃烧器221中，由于火焰稳定器254呈裂缝形状，因此燃 料气体在燃利喷嘴251的开口部251a被火焰稳定器254分支，此时，火 焰稳定器254被配置在燃料喷嘴251的开口部251a的中央区域，在该中 央区域，进行燃料气体的点火以及火焰稳定。由此，实现燃烧火焰的内部 火焰稳定(燃料喷嘴251的开口部251a的中央区域处的火焰稳定)。

因此，与进行燃烧火焰的外部火焰稳定的构成相比，燃烧火焰的外周 部成为低温，可以降低因二次空气而处于高氧环境下的燃烧火焰的外周部 的温度，减少燃烧火焰的外周部处的N O x产生量。

另外，在燃烧器221中，由于采用进行内部火焰稳定的构成，所以优 选作为直进流供给燃料气体以及燃烧空气(二次空气以及三次空气)。即， 燃料喷嘴251、二次空气喷嘴252、三次空气喷嘴253优选具有不使燃料 气体、二次空气、三次空气回旋而作为直进流供给的构造。该燃料气体、 二次空气、三次空气作为直进流被喷射而形成燃烧火焰，因此，在对燃烧 火焰进行内部火焰稳定的构成中，抑制燃烧火焰内的气体循环。由此维持 燃烧火焰的外周部保持低温不变，减少因与二次空气的混合而引起的N O  x产生量。

进而，在燃烧器221中，由于在燃料喷嘴251的前端部，位于全周而 配置引导部件255，因此，在燃料喷嘴251内流通的燃料气体被该引导部 件255的倾斜面269引导向轴心侧，即火焰稳定器254侧。于是，通过燃 料喷嘴251被吹入炉内的燃料气体被导向从通过二次空气喷嘴252被吹入 的二次空气分开的方向。因此，燃料气体通过从相比该燃料气体速度更快 的二次空气分开，由此适当进行基于火焰稳定器254的内部火焰稳定。另 外，该燃料气体通过从二次空气分开，减少因燃料气体与二次空气的混合 而引起的N O x产生量。进而，可向火焰稳定器254适当供给微粉煤。

如此在实施例7的燃烧器中，设有能够吹入混合了微粉煤和一次空气 的燃料气体的燃料喷嘴251与能够从该燃料喷嘴251的外侧吹入二次空气 的二次空气喷嘴252，并且在燃料喷嘴251的前端部的轴中心侧设置火焰 稳定器254，设有将在燃料喷嘴251内流通的燃料气体导向轴心侧的引导 部件255。

因此，在燃料喷嘴251内流通的燃料气体被该引导部件255引导向燃 料喷嘴251的轴心侧，即火焰稳定器254侧，可在燃料喷嘴251内实现燃 料气体的适当的流通，其结果是，可以提高基于火焰稳定器254的内部火 焰稳定性能。

另外，在实施例7的燃烧器中，引导部件255向从由二次空气喷嘴252 吹入的二次空气分开的方向引导燃料气体。因此，通过引导部件255将燃 料气体引导向从二次空气分开的方向，抑制燃料气体与二次空气的混合， 可以提高基于火焰稳定器254的内部火焰稳定性能，并且将燃烧火焰的外 周部维持为低温不变，因此能够减少因燃烧气体与二次空气的混合而引起 的N O x产生量。

另外，在实施例7的燃烧器中，沿着燃料喷嘴251的内壁面配置引导 部件255。因此，能够在燃料喷嘴251的整个区域有效地将在该燃料喷嘴 251内流通的燃料气体引导向火焰稳定器254侧，并且能够将该燃料气体 引导向从二次空气分开的方向，能够提高基于火焰稳定器254的内部火焰 稳定性能。

另外，在实施例7的燃烧器中，将引导部件255与火焰稳定器254对 置配置在燃料喷嘴251的前端部。此时，将引导部件255与火焰稳定器254 中的扩幅部261b、262b对置配置。因此，通过利用引导部件255将燃料 气体引导向火焰稳定器254中的扩幅部261b、262b，能够确保足够的火 焰稳定功能，提高内部火焰稳定性能。

实施例8

图20是表示本发明的实施例8的燃烧器的剖面图。需要说明的是， 对于具有与上述实施例同样功能的部件，标注同一符号并省略详细的说 明。

在实施例8的燃烧器中，如图20所示，在燃烧器221中，从中心侧 设置燃料喷嘴251、二次空气喷嘴252、三次空气喷嘴253，并且设有火焰 稳定器254。而且设有引导部件271，其通过将在燃料喷嘴251内流通的 燃料气体引导向轴心侧，由此将燃料气体引导向从由二次空气喷嘴252吹 入的二次空气分开的方向。

该引导部件271配置于不与在燃料喷嘴251内配置的火焰稳定器254 对置的位置，即在该火焰稳定器254的燃料气体的流通方向的上游侧，沿 周方向配置于燃料喷嘴251的内壁面。该引导部件271呈从燃料喷嘴251 的内壁面向火焰稳定器254侧突出的环状，并形成有将燃料喷嘴251内的 燃料气体引导向轴心侧的引导面(倾斜面或弯曲面)272。

因此，在燃烧器221中，由于在燃料喷嘴251的前端部位于全周而配 置引导部件271，因此，在燃料喷嘴251内流通的燃料气体被该引导部件 271的引导面272引导向轴心侧，即火焰稳定器254侧。于是，通过燃料 喷嘴251吹入到炉内的燃料气体被引导向从由二次空气喷嘴252吹入的二 次空气分开的方向。因此，燃料气体从速度比该燃料气体快的二次空气分 开，由此，可适当进行基于火焰稳定器254的内部火焰稳定。另外，通过 该燃料气体从二次空气分开，减少因燃料气体与二次空气的混合而引起的 N O x产生量。

如此在实施例8的燃烧器中，设置能够吹入混合了微粉煤和一次空气 的燃料气体的燃料喷嘴251、能够从该燃料喷嘴251的外侧吹入二次空气 的二次空气喷嘴252，并且在燃料喷嘴251的前端部的轴中心侧设置火焰 稳定器254，在火焰稳定器254的燃料气体的流通方向的上游侧，设置将 在燃料喷嘴251内流通的燃料气体引导向轴心侧的引导部件271。

因此，在燃料喷嘴251内流通的燃料气体被该引导部件271引导向燃 料喷嘴251的轴心侧，即引导向火焰稳定器254侧，在燃料喷嘴251内可 以实现燃料气体的适当的流通，其结果是，可以提高基于火焰稳定器254 的内部火焰稳定性能。另外，通过将引导部件271设置于火焰稳定器254 的上游侧，由此可有效地将燃料气体引导向火焰稳定器254，可以提高基 于火焰稳定器254的内部火焰稳定性能。另外，由于引导部件271未被设 置于燃料喷嘴251内的前端部侧，因此引导部件271自身不会作为火焰稳 定器起作用。

实施例9

图21是表示本发明的实施例9的燃烧器的主视图。需要说明的是， 对于具有与上述实施例同样功能的部件，标注同一符号并省略详细的说 明。

在实施例9的燃烧器中，如图21所示，在燃烧器221中，从中心侧 设置燃料喷嘴251、二次空气喷嘴252、三次空气喷嘴253，并且设有火焰 稳定器254。而且，设有引导部件，其通过将在燃料喷嘴251内流通的燃 料气体引导向轴心侧，从而将燃料气体导向从由二次空气喷嘴252吹入的 二次空气分开的方向。

该引导部件在火焰稳定器254中的扩幅部261b、262b，被配置于与 燃料喷嘴251的内壁面对置的位置。即，火焰稳定器254将沿水平方向的 第1火焰稳定部件261、262与沿铅直方向的第2火焰稳定部件263、264 交叉配置，引导部件作为在该各火焰稳定部件261、262、263、264中的 扩幅部261b、262b的端部形成的缺口面261c、262c、263c、264c 而构成。该各缺口面261c、262c、263c、264c形成为：当从正面观察 各火焰稳定部件261、262、263、264时，通过在端部两侧形成倾斜面， 从而成为细头形状。

因此，在燃烧器221中，由于在火焰稳定器254的各火焰稳定部件261、 262、263、264的端部形成有作为引导部件的缺口面261c、262c、263 c、264c，因此，在燃料喷嘴251内流通的燃料气体被该各缺口面261 c、262c、263c、264c引导向轴心侧，即被引导向各火焰稳定部件261、 262、263、264的长边方向的内侧。即，当燃料气体通过各火焰稳定部件 261、262、263、264的缺口面261c、262c、263c、264c附近时，各 火焰稳定部件261、262、263、264的前面侧成为负压，通过燃料气体被 吸入该负压区域，由此产生图21中箭头表示的流通。

于是，由燃料喷嘴251吹入炉内的燃料气体被导向从由二次空气喷嘴 252吹入的二次空气分开的方向。因此，燃料气体从速度比该燃料气体快 的二次空气分开，由此可适当进行基于火焰稳定器254的内部火焰稳定。 另外，该燃料气体从二次空气分开，由此减少因燃料气体与二次空气的混 合而引起的N O x产生量。

如此在实施例9的燃烧器中，设置能够吹入混合了微粉煤和一次空气 的燃料气体的燃料喷嘴251、能够从该燃料喷嘴251的外侧吹入二次空气 的二次空气喷嘴252，并且在燃料喷嘴251的前端部的轴中心侧设置火焰 稳定器254，作为将在燃料喷嘴251内流通的燃料气体引导向轴心侧的引 导部件，在火焰稳定器254的各火焰稳定部件261、262、263、264的端 部形成有缺口面261c、262c、263c、264c。

因此，在燃料喷嘴251内流通的燃料气体被该缺口面261c、262c、 263c、264c引导向燃料喷嘴251的轴心侧，即被引导向火焰稳定器254 的中心侧，在燃料喷嘴251内可以实现燃料气体的适当的流通，其结果是， 可以提高基于火焰稳定器254的内部火焰稳定性能。另外，通过在火焰稳 定器254的端部形成缺口面261c、262c、263c、264c而构成引导部件， 因此，可以简化装置。

需要说明的是，在该实施例9中，引导部件设成在火焰稳定部件261、 262、263、264中的长边方向的端部形成的呈细头形状的缺口面261c、 262c、263c、264c，但不限于该形状。例如，将火焰稳定部件261、262、 263、264中的长边方向的端部仅在一边侧切开而形成缺口面，或在与火焰 稳定部件261、262、263、264的长边方向正交的方向切断，由此，也可 以形成从燃料喷嘴251的内壁面分开的缺口部。另外，各缺口面261c、 262c、263c、264c与扩幅部261b、262b同样，也可以是燃料气体的 流通方向的下游侧扩幅的形状。

实施例10

图22是表示本发明的实施例10的燃烧器的主视图。需要说明的是， 对于具有与上述实施例同样功能的部件，标注同一符号并省略详细的说 明。

在实施例10的燃烧器中，如图22所示，在燃烧器221中，从中心侧 设置燃料喷嘴251、二次空气喷嘴252、三次空气喷嘴253，并且设有火焰 稳定器254。而且，设有引导部件，其通过将在燃料喷嘴251内流通的燃 料气体引导向轴心侧，从而将燃料气体导向从由二次空气喷嘴252吹入的 二次空气分开的方向。

该引导部件作为三角板281、282、283、284而配置在第1火焰稳定 部件261、262与第2火焰稳定部件263、264交叉的位置的外侧。具体地 说，配置在第1火焰稳定部件261、262的扩幅部261b、262b与第2火 焰稳定部件263、264的扩幅部(图示省略)交叉的位置的外侧，即配置 在与燃料喷嘴251的轴中心相反的一侧。该各三角板281、282、283、284， 当从正面观察各火焰稳定部件261、262、263、264时，通过在交叉的角 部的外侧形成倾斜面而呈三角形状形成。

因此，在燃烧器221中，由于在火焰稳定器54的各火焰稳定部件261、 262、263、264交叉的外侧配置三角板281、282、283、284，所以在燃料 喷嘴251内流通的燃料气体被该各三角板281、282、283、284引导向轴 心侧，即被引导向各火焰稳定部件261、262、263、264的中央部。即， 当燃料气体通过各三角板281、282、283、284的附近时，各三角板281、 282、283、284的前面侧成为负压，燃料气体被吸入该负压区域，由此产 生图22中箭头表示的流通。

于是，由燃料喷嘴251吹入炉内的燃料气体被引导向从由二次空气喷 嘴252吹入的二次空气分开的方向。因此，燃料气体从速度比该燃料气体 快的二次空气分开，由此可适当进行基于火焰稳定器254的内部火焰稳定。 另外，该燃料气体从二次空气分开，由此减少因燃料气体与二次空气的混 合而引起的N O x产生量。

如此在实施例10的燃烧器中，设置能够吹入混合了微粉煤和一次空 气的燃料气体的燃料喷嘴251、能够从该燃料喷嘴251的外侧吹入二次空 气的二次空气喷嘴252，并且在燃料喷嘴251的前端部的轴中心侧设置火 焰稳定器254，作为将在燃料喷嘴251内流通的燃料气体引导向轴心侧的 引导部件，在火焰稳定器254的各火焰稳定部件261、262、263、264所 交叉的位置的外侧配置有三角板281、282、283、284。

因此，在燃料喷嘴251内流通的燃料气体被该三角板281、282、283、 284引导向燃料喷嘴251的轴心侧，即被引导向火焰稳定器254的中心侧， 在燃料喷嘴251内可以实现燃料气体的适当的流通，其结果是，可以提高 基于火焰稳定器254的内部火焰稳定性能。另外，将火焰稳定器254构造 成：以交叉的方式配置沿着水平方向而在铅直方向上具有规定间隙且平行 的两个第1火焰稳定部件261、262与沿着铅直方向且在水平方向上具有 规定间隙且平行的两个第2火焰稳定部件263、264。因此，通过使火焰稳 定器254成为双交叉构造，由此能够确保足够的火焰稳定功能。进而，通 过将引导部件设为三角板281、282、283、284，能够有效地将在燃料喷嘴 251内流通的燃料气体导向轴心侧。

需要说明的是，在该实施例10中，设引导部件为三角板281、282、 283、284，但不限于该形状。例如，可使各三角板281、282、283、284 与扩幅部261b、262b同样，形成为燃料气体的流通方向的下游侧扩幅的 形状。

实施例11

图23是表示本发明的实施例11的燃烧器的剖面图，图24是表示实 施例11的燃烧器的变形例的剖面图。需要说明的是，对于具有与上述实 施例同样功能的部件，标注同一符号并省略详细的说明。

在实施例11的燃烧器中，如图23所示，在燃烧器221中，从中心侧 设置燃料喷嘴251、二次空气喷嘴252、三次空气喷嘴253，并且设有火焰 稳定器291。而且，设有引导部件，其通过将在燃料喷嘴251内流通的燃 料气体引导向轴心侧，从而将燃料气体导向从由二次空气喷嘴252吹入的 二次空气分开的方向。

即，火焰稳定器291具有沿水平方向的火焰稳定部件292、293，该火 焰稳定部件292、293具有：其厚度一定的呈平板形状的平坦部292a、293 a；一体设于该平坦部292a、293a的前端部(燃料气体的流通方向的下 游端部)的扩幅部292b、293b。该扩幅部292b、293b的剖面呈等腰 三角形，该扩幅部292b、293b朝向燃料气体的流通方向的下游侧宽度变 宽，前端为与该燃料气体的流通方向正交的平面。

而且，该火焰稳定部件292、293通过前端部朝向燃料喷嘴251的轴 心侧而构成引导部件。即，火焰稳定部件292、293，通过在前端部形成的 扩幅部292b、293b彼此相比平坦部292a、293a的后端部彼此更接近 配置，由此相对于燃料喷嘴251的轴中心倾斜。

因此，在燃烧器221中，在燃料喷嘴251内的火焰稳定器291，由于 配置成火焰稳定部件292、293的前端部接近，因此，在燃料喷嘴251内 流通的燃料气体被该火焰稳定部件292、293引导向轴心侧。即，由于火 焰稳定部件292、293的前端部接近，因此，燃料气体在火焰稳定部件292、 293间成为高速，另一方面，在燃料喷嘴251和火焰稳定部件292、293 间成为低速，作为整体被引导向燃料喷嘴251的轴中心侧。

于是，由燃料喷嘴251吹入炉内的燃料气体被导向从由二次空气喷嘴 252吹入的二次空气分开的方向。因此，燃料气体从速度比该燃料气体快 的二次空气分开，由此，可适当进行基于火焰稳定器291的内部火焰稳定。 另外，该燃料气体从二次空气分开，由此减少因燃料气体与二次空气的混 合而引起的N O x产生量。

此时，可以使构成火焰稳定器291的火焰稳定部件292、293的倾斜 角度能够调整。即，如图24所示，火焰稳定部件292、293被沿与燃料喷 嘴251的燃料气体的流通方向正交的水平方向的支承轴295、296支承为 上下转动自如，且在驱动装置297的作用下可以转动。即，火焰稳定部件 292、293在驱动装置297的作用下其倾斜角度可以个别调整。

因此，例如基于燃料气体的性质或速度、二次空气的速度、另外基于 炉膛211内的燃烧状态等，驱动装置297对火焰稳定部件292、293的角 度分别独立进行调整，由此可以维持燃料气体的最佳的吹入状态。

如此在实施例11的燃烧器中，设置能够吹入混合了微粉煤和一次空 气的燃料气体的燃料喷嘴251、能够从该燃料喷嘴251的外侧吹入二次空 气的二次空气喷嘴252，并且在燃料喷嘴251的前端部中的轴中心侧设置 火焰稳定器291，作为将在燃料喷嘴251内流通的燃料气体引导向轴心侧 的引导部件，以前端部朝向燃料喷嘴251的轴心侧的方式配置火焰稳定器 291中的火焰稳定部件292、293。

因此，在燃料喷嘴251内流通的燃料气体被倾斜的火焰稳定部件292、 293引导向燃料喷嘴251的轴心侧，即被引导向火焰稳定器291的中央部 侧，在燃料喷嘴251内可以实现燃料气体的适当的流通，其结果是，能够 提高基于火焰稳定器291的内部火焰稳定性能。另外，通过由火焰稳定器 291中的火焰稳定部件292、293的配置构成引导部件，可以简化构造。

另外，在实施例11的燃烧器中，通过驱动装置297可对火焰稳定部 件292、293的倾斜角度进行分别独立调整。因此，例如基于燃料气体的 性质或速度、二次空气的速度，另外基于炉膛211内的燃烧状态等，改变 火焰稳定部件292、293的角度，由此，能够维持燃料气体的最佳的吹入 状态。

需要说明的是，在上述的各实施例中，例举各种火焰稳定器254、291 的构成来进行了说明，但其结构不限于上述情况。即，本发明的燃烧器是 用于实现内部火焰稳定，不在燃料喷嘴251的内壁面，而在燃料喷嘴251 的轴心侧设置火焰稳定器也可以，火焰稳定部件的数量或位置等适当设定 即可，火焰稳定部件从燃料喷嘴251的内壁面离开也可以。另外，引导部 件的构成也举出各种例子进行了说明，但其结构不限定于上述情况。即， 只要能够由引导部件可将燃料喷嘴内的燃料气体引导向轴心侧即可。

另外，本发明的火焰稳定器虽然设置了三角形剖面形状的扩幅部，但 不限于该形状，也可以是四方形，去掉扩幅部也可以。

另外，在上述的各实施例中，构成为将本发明的引导部件设置在燃料 喷嘴的内壁面或火焰稳定器，但也可以是在燃料喷嘴的内壁面与火焰稳定 器之间设置另外部件来构成。例如，通过在燃料喷嘴的内壁面与火焰稳定 器之间，沿着与火焰稳定器平行或交叉的方向设置引导部件，由此，将该 引导部件做成呈四方形或菱形的框形等也可以。

另外，在上述的各实施例中，作为燃烧装置212，构成为将设于炉膛 211壁面上的四个各燃烧器221、222、223、224、225沿着铅直方向分五 层配置，但不限于该结构。即，还可以不将燃烧器设置于壁面而将其配置 于拐角。另外，燃烧装置不限于回旋燃烧方式，可以是将燃烧器配置于一 个壁面的正面燃烧方式、将燃烧器对置配置于两个壁面的对置燃烧方式。

实施例12

目前，烧固体燃料的锅炉，例如有作为固体燃料而焚烧微粉煤(煤) 的烧微粉煤锅炉。在这样的烧微粉煤锅炉中，公知回旋燃烧锅炉以及对置 燃烧锅炉这两种燃烧方式。

其中，在烧微粉煤的回旋燃烧锅炉中，在与燃料的微粉煤一起被从烧 煤燃烧器(烧固体燃料燃烧器)投入的一次空气的上下，设置二次空气投 入用的二次空气投入端口，对烧煤燃烧器周围的二次空气进行流量调整。 上述的一次空气由于是为了搬送燃料的微粉煤而必需的空气量，因此，在 将煤粉碎而成为微粉煤的滚筒磨机装置中规定空气量。而且，上述的二次 空气由于是吹入在回旋燃烧锅炉内为了形成火焰整体所必要的空气量，因 此，回旋燃烧锅炉的二次空气量大概是从微粉煤的燃烧所必要的全部空气 量之中减去一次空气量而得的量。另外，在回旋燃烧锅炉的燃烧器中，将 微粉煤向外周浓淡分离，进而，进行对火焰外周的点火进行强化的外部火 焰稳定。

相对于此，在对置燃烧锅炉的燃烧器中，例如上述专利文献2所公开 的那样，向一次空气(微粉煤供给)的外周侧导入二次空气以及三次空气， 进行空气导入量的微调整。即，当从炉膛内观察时，在圆形的燃烧器的外 周设置火焰稳定机构(前端角度的调整、回旋等)，并且接近燃烧器外周 而将二次空气、三次空气的投入口设置成同心圆状的外部火焰稳定构造的 燃烧器是一般的情形。

另外，在现有的烧微粉煤燃烧器中，例如上述专利文献3公开的那样， 将微粉煤向外周浓淡分离，进而对火焰外周的点火进行强化。另外，在上 述的专利文献4中还公开了一种由外周火焰稳定器以及裂缝构成的火焰稳 定器。此时，外周火焰稳定器为主，裂缝为辅。

但是，在上述现有的回旋燃烧锅炉中，在烧煤燃烧器的上下设置的二 次空气投入用的二次空气投入端口各有一个，无法进行从二次空气投入端 口投入的二次空气量的微调。因此，在火焰的外周形成高温氧残存区域， 尤其在二次空气集中的区域，高温氧残存区域变强，成为使N O x产生量 增加的原因，因此并不优选。

另外，现有的烧煤燃烧器一般在燃烧器外周设置火焰稳定机构(前端 角度的调整、回旋等)，进而，非常接近外周而设置二次空气(或者三次 空气)的投入端口。因此，在火焰的外周引起点火，在火焰的外周混合大 量的空气。其结果是，火焰外周的燃烧是在火焰外周的高温氧残存区域中 氧浓度高的高温状态下进展，因此，在火焰外周产生N O x。如此，在火 焰外周的高温氧残存区域产生的N O x通过火焰的外周，因此与火焰内部 相比，还原延迟，这成为从烧煤锅炉产生N O x的原因。

另一方面，在对置燃烧锅炉中，也通过回旋而在火焰外周点火，因此， 在火焰的外周同样成为N O x产生的原因。

从这样的背景出发，如上述的现有的烧煤燃烧器以及烧煤锅炉那样， 在焚烧粉体的固体燃料的烧固体燃料燃烧器以及烧固体燃料锅炉中，希望 抑制在火焰的外周形成的高温氧残存区域，减少从追加空气投入部排出的 最终的N O x产生量。

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种通过抑制(削 弱)在火焰的外周形成的高温氧残存区域，从而可以减少从追加空气投入 部排出的最终的N O x产生量的烧固体燃料燃烧器以及烧固体燃料锅炉。

以下，基于附图说明本发明的烧固体燃料燃烧器以及烧固体燃料锅炉 的一实施例。需要说明的是，在本实施例中，作为烧固体燃料燃烧器以及 烧固体燃料锅炉的一例，对具备以微粉煤(粉体的固体燃料的煤)为燃料 的烧固体燃料燃烧器的回旋燃烧锅炉进行说明，但不限于此。

图27到图29所示的回旋燃烧锅炉310通过向炉膛311内分多层投入 空气，由此使从燃烧器部312到追加空气投入部(以下，称为“A A部”) 314的区域成为还原环境，实现燃烧废气的低N O x化。

图中的符号320是投入微粉煤(粉体的固体燃料)以及空气的烧固体 燃料燃烧器，315是投入追加空气的追加空气投入喷嘴。在烧固体燃料燃 烧器320上，例如图27所示，连接有通过一次空气搬送微粉煤的微粉煤 混合气输送管316以及供给二次空气的送气管道317，在追加空气投入喷 嘴315连接有供给二次空气的送气管道317。

如此，上述的回旋燃烧锅炉310采用的是：将粉体燃料的微粉煤(煤) 以及空气投入炉膛311内的烧固体燃料燃烧器320被设成配置于各层的各 拐角部的回旋燃烧方式的燃烧器部312，在各层分别形成一个或多个回旋 火焰的回旋燃烧方式。

图25所示的烧固体燃料燃烧器320具备：投入微粉煤以及空气的微 粉煤燃烧器(燃料燃烧器)321；以及分别在微粉煤燃烧器321的上下配 置的二次空气投入端口330。

二次空气投入端口330为了能够对每个端口的空气流量进行调整，因 此，例如图26所示，在每个从送气管道317分支的二次空气的供给线上， 作为流量调整机构而具备可进行开度调整的风门340。

上述的微粉煤燃烧器321具备：将通过一次空气搬送的微粉煤投入的 矩形的煤(コ一ル)一次端口322；以包围煤一次端口322的周围的方式 设置并投入二次空气的一部分的煤二次端口323。需要说明的是，对于煤 二次端口323，如图26所示，作为流量调整机构也可以具备可进行开度调 整的风门340。需要说明的是，煤一次端口322可以是圆形或椭圆。

在微粉煤燃烧器321的流路前方部，即在煤一次端口322的流路前方 部配设多个方向的裂缝部件324，并被固定于图示省略的支承部件等上。 该裂缝部件324例如图25(a)所示，在煤一次端口322的出口开口部， 在上下方向以及左右方向上各有一个，合计两个，被配置成具有规定的间 隔的格子状。

即，2个裂缝部件324通过设成朝向上下方向以及左右方向这不同的 两方向而配设成格子状的交叉型，由此，将微粉煤燃烧器321的煤一次端 口322的出口开口部细分化(4分割)，但对于裂缝部件324的数量，也可 以是上下方向以及左右方向都是多个。

另外，在被裂缝部件324夹着的部分，压损大，在喷出口的流速下降， 促进在更内部的点火。

这样的结构的裂缝部件324对于抑制形成于火焰F的外周的高温氧残 存区域H、减少从A A部314排出的最终的N O x产生量有效。

上述的裂缝部件324例如通过采用图30(a)到图30(d)所示的 剖面形状，由此可以顺利分离并打乱微粉煤以及空气的流通。

图30(a)所示的裂缝部件324具有三角形的剖面形状。图示的三角 形是正三角形或等腰三角形，朝向炉膛311内的出口侧的一边被配置成与 微粉煤以及空气的流通方向大致正交。换言之，采用的是使形成三角形剖 面的角部中的一个朝向微粉煤以及空气的流通方向的配置。

图30(b)所示的裂缝部件324A具有大致T字状的剖面形状，在朝 向炉膛311内的出口侧配置有与微粉煤以及空气的流通方向大致正交的 面。需要说明的是，通过使这样的大致T字状剖面形状变形，由此例如图 30(c)所示，还可以是具有梯形的剖面形状的裂缝部件324A′。

另外，图30(d)所示的裂缝部件324B具有大致L字状的剖面形状。 即，是将上述的大致T字状的一部分切掉的剖面形状，尤其在配置于左右 (水平)方向的情况下，只要成为将上方的凸部除去的大致L字形状，就 可以防止微粉煤堆积于裂缝部件324B。需要说明的是，以将上方的凸部 除去的量，使下方的凸部变大，由此，可以确保裂缝部件324B具有必要 的分离性能。

但是，对于上述的裂缝部件324等的剖面形状，例如大致Y字形状等 那样，不限于图示例。

在如此构成的烧固体燃料燃烧器320中，在微粉煤燃烧器321的出口 开口中央附近设置的裂缝部件324将微粉煤以及空气的流路分割并使流动 在内部打乱，并且在裂缝部件324的前方(下游侧)形成再循环域，因此 作为内部火焰稳定机构起作用。

一般而言，现有的烧固体燃料燃烧器320在火焰外周受到辐射而对燃 料的微粉煤点火。当在火焰外周对微粉煤点火时，在高温的氧所残存的火 焰外周的高温氧残存区域H(参照图25(b))产生N O x，在未被充分 还原的状态下残存而使N O x排出量增加。

但是，通过设有作为内部火焰稳定机构起作用的裂缝部件324，微粉 煤在火焰内部点火。因此，N O x在火焰内部产生，在火焰内部产生的N O x含有较多的具有还原作用的碳化氢类，因此，在处于空气不足状态的 火焰内迅速其被还原。因此，不采用在火焰外周设置火焰稳定器的火焰稳 定，即设成在燃烧器外周不设置火焰稳定机构的构造的烧固体燃料燃烧器 320，还能够抑制在火焰外周产生N O x。

尤其，通过做成配设有多个方向的裂缝部件324的交叉型，相对于微 粉煤燃烧器321的出口开口中央附近，能够容易设置使不同方向的裂缝部 件324交叉的交叉部。如果这样的交叉部存在于微粉煤燃烧器321的出口 开口中央附近，则在微粉煤燃烧器321的出口开口中，在中央附近将微粉 煤以及空气的流路分割为多个，因此，在分流为多个时流通被打乱。

即，在裂缝部件324是左右一方向的情况下，中央部处的空气的扩散 或点火延迟，局部存在极端的空气不足区域，成为未燃部分增加的原因， 但在将裂缝部件324配设于多个方向而形成交叉部的交叉型中，促进在火 焰内部的空气的混合，并且将点火面细分化，因此结果是能够减少未燃部 分。

换言之，若以形成交叉部的方式配设裂缝部件324，则在火焰的内部 促进空气的混合、扩散，进而将点火面细分化，由此，点火位置靠近火焰 的中央部(轴中心部)，减少微粉煤的未燃部分。即，氧容易进入到火焰 的中心部，因此可有效进行内部点火，因此，在火焰内部进行迅速的还原， 减少N O x的产生量。

其结果是，不采用基于设置于火焰外周的火焰稳定器的火焰稳定，而 使用在火焰外周没有火焰稳定器的烧固体燃料燃烧器320来抑制在火焰外 周产生N O x变得更容易。

在这样的多个方向的裂缝部件324中，在本实施例中，当设从炉内侧 观察裂缝部件324的部件宽度尺寸为分裂器宽度w时，配设有在每个方向 分裂器宽度w不同的交叉型的部件。

例如，在图25(a)所示的交叉型的构成例中，在煤一次端口322 的出口开口部，分别各配设有一个上下方向的裂缝部件(以下，称为“纵 分裂器”)324V以及左右方向的裂缝部件(以下，称为“横分裂器”)324 H。

而且，纵分裂器324V的分裂器宽度w v是比横分裂器324H的分裂 器宽度w h宽且广的宽幅(w v>w h)，但也可以是相反的构成。

即，图示的裂缝部件324通过强化纵方向的分裂器功能，使横方向的 分裂器功能相对下降，因此，是将纵分裂器324V的分裂器宽度w v设定 成比横分裂器324H的分裂器宽度w h大的构造。

这样的结构用于应对角度可调整的燃料燃烧器321的角度变化。

燃料燃烧器321例如图25(b)所示，为了将由回旋燃烧锅炉310 生成的蒸气温度调整为希望的值，可使燃烧器角度(喷嘴角度)α在上下 方向上适当变化。

但是，即使燃烧器角度α变化，被固定支承于恰当地方的裂缝部件324 也不与燃料燃烧器321一体发生角度变化。因此，燃料燃烧器321与裂缝 部件324的位置关系对应于燃烧器角度α的变化而变动。

如果使上述的燃烧器角度α上下变化，则在将微粉煤以及一次空气投 入时，微粉煤流与横分裂器324H的位置关系变动。这样的位置关系的变 动，由于在横分裂器324H的分裂器宽度w h变得越宽越受到大的影响， 因此，结果是燃烧器性能也受到影响而难以保持为一定。因此，即便燃料 燃烧器321的燃烧器角度α变化，也希望燃烧器性能不受影响。

因此，在本实施例中，使纵分裂器324V的分裂器宽度w v相对为宽 幅，强化了纵方向的分裂器功能的裂缝部件324将横分裂器324H的分裂 器宽度w h缩窄到必要最小限，且将燃烧器角度α的变化引起的位置关系 的变动抑制为最小限。

因此，裂缝部件324由于是残留分裂器宽度w小的横分裂器324H而 在上下以及左右两方向存在分裂器的交叉型，因此，能够维持空气的混合 促进以及点火面的细分化。因此，裂缝部件324容易使空气进入到火焰的 中心部，结果是，在维持通过促进中央部的点火而可以减少未燃部分这样 的交叉型的优点不变的同时，将燃烧器角度α的变化所引起的位置关系的 变动抑制为最小限，可将燃烧器性能保持为大致一定。

另外，在二次空气投入端口330配置于微粉煤燃烧器321的上下方向 的回旋燃烧方式的情况下，横分裂器324H的分裂器宽度w h是比纵分裂 器324V的分裂器宽度w v宽且广的宽幅(w h>w v)。

这是因为，如果纵分裂器324V的分裂器宽度w v大到必要以上，则 分裂器功能变强、容易成为微粉煤的点火源。

而且，由于点火源位于接近二次空气投入端口330的位置，因此，在 纵分裂器324V的上下两端部附近的点火处于在火焰外周的点火容易与二 次空气直接干涉的状况。其结果是，以纵分裂器324V为点火源而在火焰 外周点火的微粉煤中混合有大量的空气，因此，在高温的氧残存的火焰外 周的高温氧残存区域H产生N O x。该N O x未被充分还原而残存，成为 使最终的N O x排出量增加的原因。

但是，如果使横分裂器324H的分裂器宽度w h为宽幅，强化横分裂 器324H的分裂器功能，则在存在于微粉煤燃烧器321上下的二次空气投 入端口330的附近，点火源缩小而变小。即，在做成宽幅的横分裂器324 H的下游侧，形成成为大的再循环域的负压区域，发挥强的分裂器功能， 因此，微粉煤以及一次空气的流通容易集中于上下方向的中心部。

其结果是，以纵分裂器324V的两端部附近为点火源，在火焰外周点 火，并且混合有大量的空气的微粉煤量大幅度减少。另一方面，在火焰的 内部促进微粉煤以及一次空气的混合·扩散，空气(氧)容易进入火焰的 中心部。其结果是，可有效进行内部点火，因此，进行在火焰内部的迅速 的还原，减少N O x的产生量。

此时，通过残留纵分裂器324V，即，设置分裂器宽度w v小的纵分 裂器324V，做成存在于上下以及左右的交叉型的裂缝部件324，由此， 进行空气的混合促进以及点火面的细分化。因此，具备交叉型的裂缝部件 324的烧固体燃料燃烧器320容易使空气进入到火焰的中心部，结果是， 通过促进中央部的点火，可以减少未燃部分。

实施例13

下面，说明本发明的实施例13的烧固体燃料燃烧器。

在该实施例中，设于烧固体燃料燃烧器320的裂缝部件324由分裂器 宽度w不同的在多个方向配置的裂缝部件324构成，且将在同方向上配置 有三个以上的中央部的分裂器宽度w做成宽幅，并将周边部相对缩窄而构 成。

如此构成的裂缝部件324由于在烧固体燃料燃烧器320的中央部配置 有成为宽幅的分裂器，因此，成为中央部的分裂器功能被强化的构造，能 够在防止外部点火的同时，对内部点火进行强化。

即，本实施例的烧固体燃料燃烧器320具备将中央部做成宽幅的交叉 型的裂缝部件324，因此，在微粉煤燃烧器321的外周部成为点火源的分 裂器的存在被抑制为最小限，由此，能够防止或抑制外部点火，进而，通 过强化中央部的分裂器功能，空气容易进入到火焰的中心部，结果是，通 过促进中央部的点火，能够减少未燃部分。

但是，在上述的构成例中，在上下以及左右分别配设三个分裂器，仅 将在上下以及左右的中央配置的一个做成宽幅，但是，不仅分裂器的个数， 对于成为宽幅的分裂器的个数或位置等，也不限于此。

例如，可以在上下以及左右配设四个分裂器，使成为上下以及左右的 中央部的各两个为宽幅。另外，配置于中央部的分裂器没必要使上下以及 左右的两方为宽幅，例如，使配置于中央部的仅上下或仅左右为宽幅即可。 因此，也包括：仅在多个方向的一方配置三个以上的分裂器且使中央部为 宽幅，对于其他的方向，成为宽幅或窄幅的一个的构成；或者窄幅的一个 的构成等。

实施例14

下面，基于图31说明本发明的实施例14的烧固体燃料燃烧器。需要 说明的是，对于与上述的实施例同样的部分标注同一符号，省略其详细的 说明。在该实施例中，为了将微粉煤以及一次空气的流通导向火焰内部的 中央部(轴中心侧)，设于烧固体燃料燃烧器320A的裂缝部件324具备： 安装于在多个方向上配置的分裂器彼此的交叉角部的遮蔽部件。即，为了 达成使裂缝部件324的功能进一步提高，实现火焰内部的点火面增加、内 部火焰稳定强化这一目的，作为裂缝部件324的功能加强部件，在裂缝部 件324交叉而形成的交叉角部的至少1部位，设有减少流路截面面积的遮 蔽部件。

上述的遮蔽部件适合是例如以堵塞交叉角部的交叉中心部侧的方式 安装于裂缝部件324的三角板350，从炉内侧看到的煤一次端口322的开 口面积、即微粉煤以及一次空气的流路截面面积减少了与三角板350的面 积相当的部分。该三角板350不仅具有减小微粉煤以及一次空气的流路截 面面积的作用，而且还具有增加火焰内部的点火面，并且将微粉煤以及一 次空气的流通导向中央部的功能。

换言之，三角板350是形成于裂缝部件324的下游侧并使成为再循环 域的负压区域增大而设置的遮蔽部件，能够强化裂缝部件324的火焰稳定 效果。

因此，在上下以及左右交叉的分裂器324H、324V的交叉部形成的四 处交叉角部之中，只要设于至少一处即可。

另外，上述的遮蔽部件不限于图32(a)所示的三角板(三角形的板 状部件)350，例如，也可以是将圆形或椭圆形做成1／4的形状的板材。 进而，例如图32(b)所示的三角锥350A那样，还可以具备将流通暂时 向外引导而形成再循环域的倾斜面。

如此，当在分裂器324H、324V的交叉部设置三角板350或三角锥 350A那样的遮蔽部件时，裂缝部件324的功能被进一步提高，可以达成 火焰内部的点火面增加、内部火焰稳定强化。

根据上述的本实施例的烧固体燃料燃烧器以及烧固体燃料锅炉，通过 抑制形成于火焰F的外周的高温氧残存区域H，能够减少从A A部314排 出的最终的N O x产生量。

需要说明的是，本发明不限于上述实施例，例如，粉体的固体燃料不 限于微粉煤，在不脱离其主旨的范围内可以适当变更。

实施例15

另外，现有的烧煤燃烧器在燃烧器外周设置火焰稳定机构(前端角度 的调整、回旋等)，进而，一般非常接近外周而设置二次空气(或者三次 空气)的投入端口。因此，在火焰的外周引起点火，在火焰的外周混合大 量的空气。其结果是，火焰外周的燃烧在火焰外周的高温氧残存区域中以 氧浓度高的高温状态进行，因此，在火焰外周产生N O x。如此，在火焰 外周的高温氧残存区域产生的N O x通过火焰的外周，因此，与火焰内部 相比，还原延迟，这成为从烧煤锅炉产生N O x的原因。

另一方面，在对置燃烧锅炉中，也通过回旋，在火焰外周点火，因此 成为在火焰的外周同样产生N O x的原因。

从这样的背景出发，希望如上述的现有的烧煤燃烧器以及烧煤锅炉那 样，在焚烧粉体的固体燃料的烧固体燃料燃烧器以及烧固体燃料锅炉中， 抑制形成于火焰的外周的高温氧残存区域，减少从追加空气投入部排出的 最终的N O x产生量。

本发明是鉴于上述事情而提出的，其目的在于，提供一种通过抑制(削 弱)形成于火焰的外周的高温氧残存区域，能够减少从追加空气投入部排 出的最终的N O x产生量的烧固体燃料燃烧器以及烧固体燃料锅炉。

以下，基于附图说明本发明的烧固体燃料燃烧器以及烧固体燃料锅炉 的一实施例。需要说明的是，在本实施例中，作为烧固体燃料燃烧器以及 烧固体燃料锅炉的一例，对于具备以微粉煤(粉体的固体燃料的煤)为燃 料的烧固体燃料燃烧器的回旋燃烧锅炉进行说明，但不限于此。

图35到图37所示的回旋燃烧锅炉410通过向炉膛411内以多层投入 空气，由此，使燃烧器部412到追加空气投入部(以下，称为“A A部”) 414的区域为还原环境，实现燃烧废气的低N O x化。

图中的符号420是投入微粉煤(粉体的固体燃料)以及空气的烧固体 燃料燃烧器，415是投入追加空气的追加空气投入喷嘴。例如图35所示， 在烧固体燃料燃烧器420连接有由一次空气搬送微粉煤的微粉煤混合气输 送管416以及供给二次空气的送气管道417，在追加空气投入喷嘴415连 接有供给二次空气的送气管道417。

如此，上述的回旋燃烧锅炉410，成为将粉体燃料的微粉煤(煤)以 及空气投入炉膛411内的烧固体燃料燃烧器420被配置于各层的各拐角部 的回旋燃烧方式的燃烧器部412，采用在各层分别形成一个或多个回旋火 焰的回旋燃烧方式。

图33所示的烧固体燃料燃烧器420具备：投入微粉煤以及空气的微 粉煤燃烧器(燃料燃烧器)421；以及从微粉煤燃烧器421的外周喷射二 次空气的煤二次端口。在本实施例中，从微粉煤燃烧器421的外周喷射二 次空气的二次空气端口由在微粉煤燃烧器421的上下分别配置的二次空气 投入端口430与后述的煤二次端口423构成。

二次空气投入端口430为了能够进行每个端口的空气流量调整，例如 图34所示，在从送气管道417分支的每个二次空气的供给线上，作为流 量调整机构而具备可进行开度调整的风门440。

上述的微粉煤燃烧器421具备：将被一次空气搬送的微粉煤投入的矩 形的煤一次端口422；以包围煤一次端口422的周围的方式设置且投入二 次空气的一部分的煤二次端口423。需要说明的是，对于煤二次端口423， 如图34所示，作为流量调整机构也具备可进行开度调整的风门440。需要 说明的是，煤一次端口422也可以是圆形或椭圆。

在微粉煤燃烧器421的流路前方部、即煤一次端口422的流路前方部 配设裂缝部件424，并将其固定于图示省略的支承部件等上。该裂缝部件 424例如图33(a)所示，在煤一次端口422的出口开口部，在上下方向 的大致中心位置配设水平方向的一个，水平(左右)方向的两端部为被局 部除去的除去部424a。需要说明的是，在图33(a)中，除去部424a 以虚线表示。

此时，如图33所示，从裂缝部件424将与煤二次端口423相邻的端 部的一部分除去的裂缝部件424的长度(从轴中心起算的长度)L2被设 定成：当设微粉煤燃烧器421的流路宽度、即煤一次端口422的流路宽度 (从轴中心起算的流路宽度)为L1时，是尺寸比L2／L1为L2／L1> 0.2。另外，该尺寸比L2／L1的更优选的值是L2／L1>0.6。即，对于 从裂缝部件424将端部的一部分除去的除去部424a而言，希望设置成满 足上述的尺寸比是L2／L1>0.2的条件，更优选满足L2／L1>0.6的 条件。

上述的裂缝部件424例如通过采用图38(a)到图38(d)所示那 样的剖面形状，可以使微粉煤以及空气的流通顺利分离而打乱。

图38(a)所示的裂缝部件424具有三角形的剖面形状。图示的三角 形是正三角形或等腰三角形，并被配置成朝向炉膛411内的出口侧的一边 与微粉煤以及空气的流通方向大致正交。换言之，采用的是使形成三角形 剖面的角部的一个朝向微粉煤以及空气的流通方向的配置。

图38(b)所示的裂缝部件424A具有大致T字状的剖面形状，在朝 向炉膛411内的出口侧配置有与微粉煤以及空气的流通方向大致正交的 面。需要说明的是，通过使这样的大致T字状剖面形状变形，由此例如图 38(c)所示，可以做成具有梯形的剖面形状的裂缝部件424A′。

图38(d)所示的裂缝部件424B具有大致L字状的剖面形状。即， 是将上述的大致T字状的一部分切掉的剖面形状，尤其，在配置于左右(水 平)方向的情况下，只要做成将上方的凸部除去的大致L字形状，则可以 防止微粉煤在裂缝部件424B堆积。需要说明的是，通过用除去了上方的 凸部的部分增大下方的凸部，由此裂缝部件424B可以确保必要的分离性 能。

但是，对于上述的裂缝部件424等的剖面形状，例如是大致Y字形状 等，不限于图示例。

但是，本实施例的裂缝部件424不限于此，因此，上述的裂缝部件424 可以是例如在上下方向以及左右方向各自两个、合计四个被配置成具有规 定的间隔的格子状。此时，对于上下方向的两个而言，将接近二次空气投 入端口430的上下两端部除去，对于左右方向的两个而言，设置到煤一次 端口422的左右两端部，可以选择各种态样。

即，在设置四个裂缝部件424的情况下，通过做成朝向上下方向以及 左右方向的不同两方向而配置成格子状的交叉型，将微粉煤燃烧器421的 煤一次端口422的出口开口部细分化(9分割)。另外，在被裂缝部件424 夹着的部分，压损大，在喷出口的流速下降，进一步促进在内部的点火。

需要说明的是，除去的部分(除去部424a)，例如对于上下方向的裂 缝部件424而言，不用匹配于上述的左右方向的裂缝部件424的位置。另 外，裂缝部件424的端部通过将全方向除去，由此能够完全抑制在外周部 的点火，因此，希望是在外周不设置火焰稳定器的构造。

另外，上述的除去部424a可以设置于二次空气量变得更多的方向， 即二次空气投入端口430在煤二次端口423的外周(上下)相邻设置的方 向。

在如此构成的烧固体燃料燃烧器420中，在微粉煤燃烧器421的出口 开口中央附近设置的裂缝部件424将微粉煤以及空气的流路分割并使流通 在内部打乱，并且在裂缝部件424的前方(下游侧)形成再循环域，因此， 作为内部火焰稳定机构起作用。

一般而言，现有的烧固体燃料燃烧器420在火焰外周受到辐射而对燃 料的微粉煤点火。当在火焰外周对微粉煤点火时，在高温的氧残存的火焰 外周的高温氧残存区域H(参照图33(b))产生N O x，该N O x在未 被充分还原的状态下就那么残存，而使N O x排出量增加。

但是，通过设置作为内部火焰稳定机构起作用的裂缝部件424，由此 微粉煤在火焰内部点火。因此，N O x产生在火焰内部，在火焰内部产生 的N O x含有较多的具有还原作用的碳化氢类，因此，在处于空气不足的 状态的火焰内被迅速还原。因此，不采用在火焰外周设置火焰稳定器的火 焰稳定，即，通过形成除去部424a，做成在燃烧器外周不设置火焰稳定 机构的构造的烧固体燃料燃烧器420，则还能够抑制在火焰外周的N O x 的产生。

尤其，通过做成配设了多个方向的裂缝部件424的交叉型，相对于微 粉煤燃烧器421的出口开口中央附近，能够容易设置使不同的方向的裂缝 部件424交叉的交叉部。当这样的交叉部存在于微粉煤燃烧器421的出口 开口中央附近时，在微粉煤燃烧器421的出口开口，在中央附近，微粉煤 以及空气的流路被分割为多个，因此在分流成多个时，流通被打乱。

即，在裂缝部件424为左右一方向的情况下，中央部处的空气的扩散 或点火延迟，局部存在极端空气不足区域，成为未燃部分增加的原因，但 在将裂缝部件424配设于多个方向而形成交叉部的交叉型中，促进在火焰 内部的空气的混合，并且将点火面细分化，因此结果是能够减少未燃部分。

换言之，若以形成交叉部的方式配设裂缝部件424，则在火焰的内部 促进空气的混合、扩散，进而将点火面细分化，由此，点火位置靠近火焰 的中央部(轴中心部)，减少微粉煤的未燃部分。即，氧容易进入到火焰 的中心部，因此可有效进行内部点火，因此，在火焰内部进行迅速的还原， 减少N O x的产生量。

其结果是，不采用基于设置在火焰外周的火焰稳定器的火焰稳定，而 使用在火焰外周没有火焰稳定器的烧固体燃料燃烧器420来抑制在火焰外 周的N O x产生变得更容易。

在这样的多个方向的裂缝部件424中，在本实施例中，将在裂缝部件 424的外周侧且与煤二次端口423相邻的多处的端部，即左右端部的至少 一部分除去即可。

在图33(a)所示的构成例的第1变形例中，如上所述，从成为外周 侧的上下方向的裂缝部件424除去上下两端部。即，裂缝部件424的除去 了上下两端部的外周侧的区域不存在裂缝部件424，而且从裂缝部件424 到煤二次端口423以及二次空气投入端口430的距离增加。需要说明的是， 交叉型的裂缝部件424虽然在横方向的左右端部也产生外周点火，但在回 旋燃烧中，从左右方向吹入火焰的周围的二次空气量有限，因此在本实施 例中残留左右两端部而确保点火面。

其结果是，在不存在裂缝部件424的上下两端的外周侧区域，不产生 以裂缝部件424为点火源的点火，另一方面，在成为火焰内部的裂缝部件 424的中心部侧，可以有效活用火焰稳定功能。因此，由于接近二次空气 投入量多的二次空气投入端口430，因此在容易与二次空气直接干涉的上 下两端部侧的区域，难以产生点火，由此，能够防止或抑制在火焰外周形 成高温高氧区域。即，将与煤二次端口423以及二次空气投入端口430相 邻的上下两端部除去了的裂缝部件424能够在微粉煤燃烧器420的内部强 化点火，并且能够防止形成火焰外周的高温氧区域、尤其火焰上下端的高 温氧区域。

但是，上述的裂缝部件424的端部除去不限于第1变形例。

在所述的第2变形例中，裂缝部件424在上下左右各配设有两个。此 时，与上述的实施例同样，对于上下方向的裂缝部件424，将与煤二次端 口423以及二次空气投入端口430接近的上下两端部都除去。该裂缝部件 424可以是一个，也可以是三个以上。

在第3变形例中，裂缝部件424在上下左右各配设有三个。该变形例 中的上下方向的裂缝部件424仅将与煤二次端口423以及二次空气投入端 口430接近的上下两端部之中配置于中央的一个除去。需要说明的是，对 于上下方向的裂缝部件424，特别是对于未除去上下两端部的上下方向的 裂缝部件424，希望进一步缩窄上下端部或者整体的分裂器宽度w而减小 点火面积。

如此，在与微粉煤燃烧器421的上下相邻且配设有煤二次端口423以 及二次空气投入端口430的回旋燃烧锅炉用的烧固体燃料燃烧器420中， 通过设置将上下两端部的至少一部分除去的交叉型的裂缝部件424，能够 防止或抑制特别在容易与二次空气直接干涉的上下端形成高温高氧区域。

若如此抑制形成于火焰的外周的高温氧残存区域时，则在进行接近预 混合燃烧的燃烧的火焰内部产生的N O x被有效地还原。因此，通过到达 A A部414的N O x量的减少、因追加空气投入而产生的N O x量的减少， 使得从A A部414最终排出的N O x量减少。

另外，在第4变形例中，交叉型的裂缝部件424在上下以及左右方向 的至少一方配设有三个以上，留下在上下左右的中央部配置的至少一方而 将端部除去。

即，第4变形例与第2变形例以及第3变形例相同的是：裂缝部件424 在上下左右各配设有三个的构成。但是，在该变形例中，在上下以及左右 的中央配置的一个裂缝部件424设置到端部，在其两端配置的裂缝部件 424将上下左右的端部都除去。

如此，根据第4变形例的裂缝部件424，成为在除上下左右的中央部 外的外周部不存在裂缝部件424的构造，在认为最有助于外周点火的区域 几乎不存在裂缝部件424。因此，第4变形例这样的构成例的裂缝部件424 是裂缝部件424成为点火源的外周点火的有效的防止对策。

另外，本实施例的裂缝部件424例如第5变形例那样，也可以将根据 需要而可成为外周点火源的左右端部的至少一部除去。

即，在作为火焰稳定器起作用的交叉型的裂缝部件424中，由于即便 在横方向的左右两端部也有时产生外周点火，因此将上下以及左右的端部 全部除去的构造对于完全防止外部点火是有效的。尤其，当在微粉煤燃烧 器421的左右设置二次空气投入端口的情况下，基于与上述的上下的二次 空气投入端口430同样的理由，希望还将左右的端部削除，减少点火源。

实施例16

下面，说明适用于本发明的实施例16的对置燃烧锅炉的烧固体燃料 燃烧器。

在本实施例的烧固体燃料燃烧器上，在呈圆形剖面的煤一次端口的外 周，设有多个呈同心圆状的二次空气投入端口。该二次空气投入端口例如 由内部二次空气投入端口以及外部二次空气投入端口这两层构成，但不限 于此。

另外，在煤一次端口的出口中心部，呈格子状配设有多个(例如，在 纵向以及横向上合计四个)不同的两方向的裂缝部件。对于此时的裂缝部 件，虽然可以适用实施例15说明的个数、配置以及剖面形状等，但尤其， 由于是圆形，因此希望在全周上将端部除去。或者，也可以设置圆形裂缝 部件，在圆形内部配设多个放射状裂缝部件，将圆形的圆周方向分割为多 个的构成。此时，对于圆形裂缝部件而言，可以为多个同心圆。

根据上述的本实施例的烧固体燃料燃烧器以及烧固体燃料锅炉，通过 抑制在火焰的外周形成的高温氧残存区域H，由此能够减少从A A部414 排出的最终的N O x产生量。

需要说明的是，本发明不限于上述实施例，例如，粉体的固体燃料不 限于微粉煤，在不脱离其主旨的范围内可以适当变更。

实施例17

在烧微粉煤锅炉中，使用微粉煤(煤)作为固体燃料。此时，煤含有 水分、挥发成分，根据其种类的不同，水分量有偏差。因此，就需要与煤 中所含的水分、挥发成分相应的锅炉的运转控制。

作为考虑了煤的挥发成分的锅炉的运转控制，例如有上述专利文献记 载的技术。专利文献5记载的微粉煤燃烧器以及使用其的锅炉设有：将微 粉煤和搬送空气的微粉煤混合气喷出的微粉煤混合气通路；以及将对于微 粉煤的挥发成分放出有效的在高温下是低氧浓度的高温气体喷出的高温 气体供给通路。另外，专利文献6记载的烧煤锅炉装置设有：对将微粉煤 送给烧煤锅炉的一次空气的温度进行检测的温度检测器；对一次空气的温 度进行调整的一次空气温度调整机构；以及基于温度检测器的检测结果， 控制一次空气温度调整机构使得一次空气成为规定温度的控制装置。

在上述的现有的锅炉中，都通过加热微粉煤，在调整了水分、挥发成 分后使之在炉膛内燃烧。此时，仅基于锅炉的运转输出调整运转参数，难 以从煤的性状直接设定运转参数。

本发明是解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种使固体燃料 以及该固体燃料中含有的挥发成分适当燃烧而实现运转效率提高的锅炉 以及锅炉的运转方法。

图39是表示作为本发明的实施例17的锅炉的烧微粉煤锅炉的概略构 成图，图40是表示实施例17的烧微粉煤锅炉中的燃烧器的俯视图，图41 是表示实施例17的燃烧器的主视图，图42是表示实施例17的燃烧器的 剖面图，图43是表示相对于一次空气以及二次空气而言的N O x产生量 以及未燃部分产生量的图表。

适用实施例17的燃烧器的烧微粉煤锅炉，是一种使用将煤粉碎了的 微粉煤作为固体燃料，通过燃烧器使该微粉煤燃烧，从而能够回收由其燃 烧而产生的热的锅炉。

在本实施例中，如图39所示，烧微粉煤锅炉510是传统锅炉，具有 炉膛511和燃烧装置512。炉膛511呈四方筒的中空形状且沿铅直方向设 置，在构成该炉膛511的炉膛壁的下部设有燃烧装置512。

燃烧装置512具有安装于炉膛壁的多个燃烧器521、522、523、524、 525。在本实施例中，该燃烧器521、522、523、524、525将沿着周方向 以4个均等间隔配设的燃烧器设为一套，沿着铅直方向配置5套，即5层。

而且，各燃烧器521、522、523、524、525经微粉煤供给管526、527、 528、529、530而与微粉煤机(磨机)531、532、533、534、535连结。 虽未图示，该微粉煤机531、532、533、534、535在壳体内具有沿铅直方 向的旋转轴心而将粉碎台支承为可以驱动旋转，位于该粉碎台的上方而将 多个粉碎滚筒支承为与粉碎台的旋转连动而可以旋转。因此，当煤投入多 个粉碎滚筒与粉碎台之间时，在此被粉碎成规定的大小，可将被搬送空气 (一次空气)分级的微粉煤从微粉煤供给管526、527、528、529、530供 给到燃烧器521、522、523、524、525。

另外，炉膛511在各燃烧器521、522、523、524、525的安装位置设 有风箱536，在该风箱536连结有空气管道537的一端部，在该空气管道 537的另一端部安装有送风机538。进而，炉膛511在各燃烧器521、522、 523、524、525的安装位置的上方设有附加空气喷嘴539，在该附加空气 喷嘴539连结有从空气管道537分支的分支空气管道540的端部。因此， 可将由送风机538输送的燃烧用空气(二次空气、三次空气)从空气管道 537供给到风箱536，并从该风箱36向各燃烧器521、522、523、524、525 供给，并且可从分支空气管道540向附加空气喷嘴539供给。

因此，在燃烧装置512，各燃烧器521、522、523、524、525能够将 混合了微粉煤和一次空气的微粉燃料混合气(燃料气体)向炉膛511内吹 入，并且可将二次空气以及三次空气向炉膛511内吹入，通过由未图示的 点火火炬对微粉燃料混合气点火，由此能够形成火焰。

另外，微粉煤供给管526、527、528、529、530设有能够调整微粉燃 料混合气量的流量调整阀541、542、543、544、545，空气管道537设有 能够调整燃烧用空气(二次空气、三次空气)量的流量调整阀546，分支 空气管道540设有能够调整追加空气量的流量调整阀547。而且，控制装 置548能够调整各流量调整阀541、542、543、544、545、546、547的开 度。此时，可不必在微粉煤供给管526、527、528、529、530设置流量调 整阀541、542、543、544、545。

需要说明的是，一般而言，在锅炉起动时，各燃烧器521、522、523、 524、525将油燃料喷射到炉膛511内而形成火焰。

炉膛511在上部连结烟道550，在该烟道550，作为对流传热部而设 有用于回收废气的热的过热器(suuperheater)551、552；再热器553、 554；节煤器(节省器)555、556、557，从而在通过炉膛511的燃烧而产 生的废气与水之间进行热交换。

烟道550在其下游侧连结有将进行了热交换的废气排出的废气管 558。该废气管558在与空气管道557之间设置空气加热器559，在流通于 空气管道537的空气与流通于废气管558的废气之间进行热交换，可使供 给到燃烧器521、522、523、524、525的燃烧用空气升温。

需要说明的是，虽未图示，废气管558设有脱硝装置、电子集尘机、 吸引送风机、脱硫装置，并在下游端部设有烟囱。

因此，当驱动微粉煤机531、532、533、534、535时，生成的微粉煤 与搬送用空气一起通过微粉煤供给管526、527、528、529、530而被供给 到燃烧器521、522、523、524、525。另外，被加热了的燃烧用空气从空 气管道537经风箱536被供给到各燃烧器521、522、523、524、525，并 且从分支空气管道540被供给到附加空气喷嘴539。于是，燃烧器521、 522、523、524、525将混合了微粉煤和搬送用空气的微粉燃料混合气吹入 炉膛511，并且将燃烧用空气吹入炉膛511，通过此时点火可以形成火焰。 另外，附加空气喷嘴539将追加空气吹入炉膛511，可以进行燃烧控制。 在该炉膛511中，当微粉燃料混合气与燃烧用空气燃烧而产生火焰，在该 炉膛511内的下部产生火焰时，燃烧气体(废气)在该炉膛511内上升， 被排出到烟道550。

需要说明的是，在炉膛511中，通过将空气的供给量设定成相对于微 粉煤的供给量而不到理论空气量，由此将内部保持为还原环境。而且，通 过微粉煤的燃烧而产生的N O x在炉膛511被还原，之后，通过追加供给 追加空气(附加空气)，完成微粉煤的氧化燃烧，减少因微粉煤的燃烧而 引起的N O x的产生量。

此时，从未图示的给水泵供给的水被节煤器555、556、557预热后， 被供给到未图示的蒸气鼓，在被供给到炉膛壁的各水管(未图示)的期间 被加热，成为饱和蒸气，被送入未图示的蒸气鼓。进而，未图示的蒸气鼓 的饱和蒸气被导入过热器551、552，通过燃烧气体而被过热。在过热器 551、552生成的过热蒸气被供给到未图示的发电成套设备(例如，涡轮机 等)。另外，在涡轮机的膨胀过程的中途取出的蒸气被导入再热器553、554， 被再度过热而回到涡轮机。需要说明的是，说明了炉膛511是鼓型(蒸气 鼓)，但不限于该构造。

之后，通过了烟道550的节煤器555、556、557的废气在废气管558 由未图示的脱硝装置利用催化剂将N O x等有害物质除去，在电子集尘机 除去粒子状物质，通过脱硫装置除去硫成分，之后，从烟囱排出到大气中。

在此，对于燃烧装置512进行了详细说明，但构成该燃烧装置512的 各燃烧器521、522、523、524、525由于是大致相同的构成，因此仅对位 于最上层的燃烧器521进行说明。

燃烧器521如图40所示，由设于炉膛511的四个壁面的燃烧器521 a、521b、521c、521d构成。各燃烧器521a、521b、521c、521d 连结有从微粉煤供给管526分支的各分支管526a、526b、526c、526 d，并且连结有从空气管道537分支的各分支管537a、537b、537c、 537d。

因此，位于炉膛511的各壁面的各燃烧器521a、521b、521c、521 d对炉膛511吹入混合了微粉煤与搬送用空气的微粉燃料混合气，并且向 该微粉燃料混合气的外侧吹入燃烧用空气。而且，通过对来自各燃烧器521 a、521b、521c、521d的微粉燃料混合气点火，由此可以形成四个火 焰F1、F2、F3、F4，该火焰F1、F2、F3、F4当从炉膛511的上方 观察时(图40中)是呈逆时针方向回旋的火焰回旋流。

在如此构成的燃烧器521(521a、521b、521c、521d)，如图41 以及图42所示，从中心侧设有燃料喷嘴561、二次空气喷嘴562、三次空 气喷嘴563，并且设有火焰稳定器564。燃料喷嘴561能够将混合了微粉 煤(固体燃料)与搬送用空气(一次空气)的燃料气体(微粉燃料混合气) 吹入。二次空气喷嘴562配置在第1喷嘴561的外侧，能够向从燃料喷嘴 561喷射的燃料气体的外周侧吹入燃烧用空气(二次空气)。三次空气喷嘴 563配置在二次空气喷嘴562的外侧，能够向从二次空气喷嘴562喷射的 二次空气的外周侧吹入三次空气。

另外，火焰稳定器564在燃料喷嘴561内，通过配置于燃料气体的吹 入方向的下游侧且轴中心心侧，尤其作为燃料气体的点火用以及火焰稳定 用而起作用。该火焰稳定器564是将沿水平方向的两个火焰稳定部件与沿 铅直方向(上下方向)的两个火焰稳定部件配置成十字形状的所谓双交叉 裂缝构造。而且，火焰稳定器564在各火焰稳定部件的前端部(燃料气体 的流通方向的下游端部)形成有扩幅部。

因此，燃料喷嘴561以及二次空气喷嘴562具有长条的管状构造，燃 料喷嘴561具有矩形状的开口部561a，二次空气喷嘴562具有矩形环状 的开口部562a，因此燃料喷嘴561与二次空气喷嘴562是双重管构造。 在燃料喷嘴561以及二次空气喷嘴562的外侧，三次空气喷嘴563作为双 重管构造而被配置，且具有矩形环状的开口部563a。其结果是，在燃料 喷嘴561的开口部561a的外侧配设二次空气喷嘴562的开口部562a， 在该二次空气喷嘴562的开口部562a的外侧配设三次空气喷嘴563的开 口部563a。

这些喷嘴561、562、563将开口部561a、562a、563a对齐配置在 同一面上。另外，火焰稳定器564被燃料喷嘴561的内壁面支承，或从燃 料气体所流通的流路的上游侧由未图示的板材支承。另外，燃料喷嘴561 由于在内部配置有作为其火焰稳定器564的多个火焰稳定部件，所以燃料 气体的流路被分割为九个。而且，火焰稳定器564在前端部设有宽度变宽 的扩幅部，该扩幅部的前端面与开口部561a对齐在同一面上。

另外，在燃烧器521，燃料喷嘴561连接有来自微粉煤机531的微粉 煤供给管526。二次空气喷嘴562连接来自送风机538的空气管道537所 分支的一方的连结管道566，三次空气喷嘴563连接该空气管道537所分 支的另一方的连结管道567，在空气管道537与各连结管道566、567的分 支部安装有流量调整阀(三方阀或风门)568。而且，控制装置548(参照 图39)能够调整该流量调整阀568的开度，能够调整向各连结管道566、 567的空气的分配。

因此，在该燃烧器521中，混合了微粉煤和一次空气的燃料气体从燃 料喷嘴561的开口部561a被吹入炉内，并且在其外侧将二次空气从二次 空气喷嘴562的开口部562a吹入炉内，在其外侧将三次空气从三次空气 喷嘴563的开口部563a吹入炉内。此时，燃料气体在燃料喷嘴561的开 口部561a，在火焰稳定器564的作用下被分支而被点火，燃烧而成为燃 料气体。另外，通过向该燃料气体的外周吹入二次空气，由此促进燃料气 体的燃烧。另外，通过向燃烧火焰的外周吹入三次空气，由此冷却燃烧火 焰的外周部。

而且，在该燃烧器521中，火焰稳定器564呈裂缝形状，因此，燃料 气体在燃料喷嘴561的开口部561a被火焰稳定器564分支，此时，火焰 稳定器564配置于燃料喷嘴561的开口部561a的中央区域，在该中央区 域，进行燃料气体的点火以及火焰稳定。由此，实现燃烧火焰的内部火焰 稳定(燃料喷嘴561的开口部561a的中央区域处的火焰稳定)。

因此，与进行燃烧火焰的外部火焰稳定的构成相比，燃烧火焰的外周 部成为低温，可以降低因二次空气而处于高氧环境下的燃烧火焰的外周部 的温度，减少燃烧火焰的外周部处的N O x产生量。

另外，在燃烧器521中，由于采用进行内部火焰稳定的构成，因此优 选将燃料气体以及燃烧空气(二次空气以及三次空气)作为直进流而供给。 即，燃料喷嘴561、二次空气喷嘴562、三次空气喷嘴563优选具有不使 燃料气体、二次空气、三次空气回旋而使它们作为直进流而供给的构造。 该燃料气体、二次空气、三次空气作为直进流被喷射，形成燃烧火焰，因 此在对燃烧火焰进行内部火焰稳定的构成中，抑制燃烧火焰内的气体循 环。由此维持燃烧火焰的外周部保持低温不变，减少因与二次空气的混合 而引起的N O x产生量。

但是，在本实施例的烧微粉煤锅炉510中，使用微粉煤(煤)作为固 体燃料，该微粉煤由于含有挥发成分，因此根据其挥发成分的不同，燃烧 形态也不同。

因此，在本实施例的烧微粉煤锅炉510中，如图39以及图42所示， 控制装置548通过变更各流量调整阀541、542、543、544、545、546、547、 568的开度，由此能够调整燃料气体量、二次空气量、三次空气量、追加 空气量，因此对应于微粉煤的挥发成分来调整该燃料气体量、二次空气量、 三次空气量、追加空气量。

此时，控制装置548优选对应于微粉煤的挥发成分，调整一次空气和 二次空气的合计空气量、与追加空气的空气量的分配，具体地说，调整一 次空气和二次空气的合计空气量与三次空气和追加空气的合计空气量的 分配。

在本实施例中，一次空气量和追加空气量由于是预先设定的规定的空 气量，因此，控制装置548对应于微粉煤的挥发成分来调整二次空气和三 次空气的分配。而且，控制装置548在微粉煤的挥发成分增加时，增加二 次空气的分配。

即，燃料喷嘴561将混合了微粉煤和一次空气的燃料气体吹入炉膛 511内，一次空气是微粉煤的搬送用空气，因此该燃料气体中的微粉煤和 一次空气的分配，即一次空气量由微粉煤机531、532、533、534、535决 定。另外，附加空气喷嘴539通过对燃烧器521、522、523、524、525的 燃烧投入燃烧用空气，由此进行氧化燃烧，完成燃烧。在此，来自附加空 气喷嘴539的追加空气强化在主燃烧区域的还原环境而使N O x的排出量 减少，因此，针对每个锅炉，确定该追加空气量。

另一方面，二次空气喷嘴562将从空气管道537通过连结管道566而 供给的空气作为二次空气吹入炉膛11内，主要用作与从燃料喷嘴561吹 入的燃料气体混合而燃烧的燃烧用空气。三次空气喷嘴563将从空气管道 537通过连结管道566而供给的空气作为三次空气吹入炉膛511内，主要 与附加空气喷嘴359同样，用作对燃烧火焰的追加空气。

为此，控制装置548通过变更流量调整阀568的开度，由此调整一次 空气和二次空气的合计空气量与三次空气和追加空气的合计空气量，即二 次空气与三次空气的空气量的分配，由此应对微粉煤的挥发成分量的变 动。在此，控制装置548在微粉煤的挥发成分量增加时，减少三次空气量， 另一方面，增加二次空气量而改变二次空气与三次空气的分配。

在此，如图43所示，在一次空气与二次空气的合计空气量增加时， N O x的产生量增加，另一方面，未燃部分的产生量减少。即，燃烧器521、 522、523、524、525在点火部(燃料喷嘴551的开口部551a附近)主要 燃烧微粉煤的挥发成分，当在此的空气量过剩时，N O x的产生量增加， 当在此的空气量不足时，不会进行微粉煤的顺畅的燃烧，未燃部分的产生 量增加。因此，在该燃烧器521、522、523、524、525中，需要在点火部 考虑微粉煤的挥发成分，设定将N O x的产生量与未燃部分的产生量抑制 得很低的量的空气量。

需要说明的是，微粉煤的挥发成分预先在将煤投入各微粉煤机531、 532、533、534、535前测量好，作为该挥发成分量数据输入给控制装置 548。另外，相对于微粉煤的挥发成分而言的二次空气和三次空气的分配 比率会因锅炉的形态或燃烧器521、522、523、524、525的燃烧形态等的 不同而不同，因此，预先通过实验设定，例如，制成位图而存储于控制装 置548。

因此，在燃烧器521、522、523、524、525，对炉膛511通过燃料喷 嘴561吹入燃料气体，通过二次空气喷嘴562吹入二次空气，通过三次空 气喷嘴563吹入三次空气。此时，燃料气体在火焰稳定器564被点火而燃 烧，进而混合二次空气而燃烧，此时，在炉膛511内形成主燃烧区域。而 且，通过相对于该主燃烧区域的外侧，通过三次空气喷嘴563吹入三次空 气，由此冷却燃烧火焰的外周部并且促进燃烧。接着，附加空气喷嘴539 对炉膛511吹入追加空气，进行燃烧控制。

即，在炉膛511，来自燃烧器521、522、523、524、525的燃料喷嘴 561的燃料气体与来自二次空气喷嘴562的二次空气所燃烧的燃烧气体不 到理论空气量，内部被保持为还原环境。而且，通过微粉煤的燃烧而产生 的N O x被三次空气还原，之后，通过追加空气完成微粉煤的氧化燃烧， 减少因微粉煤的燃烧而引起的N O x的产生量。

此时，控制装置548基于事前测量的微粉煤的挥发成分量以及相对于 预先存储的微粉煤的挥发成分量而言的二次空气和三次空气的分配比率 位图，求出燃烧器521、522、523、524、525处的二次空气和三次空气的 分配比率，设定流量调整阀568的开度。而且，控制装置548基于该设定 的开度，调整流量调整阀568的开度。于是，在燃烧器521、522、523、 524、525，来自二次空气喷嘴562的二次空气量与来自三次空气喷嘴563 的三次空气量相对于微粉煤的挥发成分量而言是最佳的量，微粉煤以及挥 发成分适当燃烧。

如此在实施例17的锅炉中设有：使微粉煤和空气燃烧的炉膛511；在 该炉膛511内进行热交换而回收热的过热器551、552；能够向炉膛511 吹入混合了微粉煤和一次空气的燃料气体的燃料喷嘴561；能够向炉膛511 吹入二次空气的二次空气喷嘴562；能够向炉膛511吹入三次空气的三次 空气喷嘴563；能够向炉膛511中的燃料喷嘴561以及二次空气喷嘴562 的上方吹入追加空气的附加空气喷嘴539；进行二次空气量与三次空气量 的分配的流量调整阀568；对应于微粉煤的挥发成分而控制流量调整阀568 的开度的控制装置548。

因此，控制装置548对应于微粉煤的挥发成分来控制流量调整阀568 的开度，调整向二次空气喷嘴562的空气量与向三次空气喷嘴563的空气 量的分配，由此对应于微粉煤的挥发成分来调整二次空气量与三次空气 量，能够使微粉煤的挥发成分适当燃烧，并且能够使微粉煤适当燃烧，能 够抑制N O x或未燃部分的产生，锅炉可以实现运转效率的提高。另外， 能够一边维持规定的燃空比，一边使微粉煤与其挥发成分适当燃烧。

另外，在实施例17的锅炉中，控制装置548在微粉煤的挥发成分增 加时，使二次空气的分配增加。二次空气由于是与燃料气体混合而用于使 微粉煤燃烧的燃烧用空气，因此在微粉煤的挥发成分增加时，使二次空气 的分配增加，由此可使微粉煤与其挥发成分适当燃烧。

另外，在实施例17的锅炉的运转方法中，在烧微粉煤锅炉510，对应 于微粉煤的挥发成分来调整二次空气与三次空气的分配。因此，可使微粉 煤的挥发成分适当燃烧，并可使微粉煤适当燃烧，抑制N O x或未燃部分 的产生，锅炉可以实现运转效率的提高。

需要说明的是，在上述的实施例中，通过调整二次空气量与三次空气 量的分配，在微粉煤的挥发成分增加时，使二次空气的分配增加，但不限 于该结构。例如也可以使微粉煤机531、532、533、534、535的空气量(搬 送用空气量)增减，或使追加空气量增减。

另外，本发明的锅炉不限于烧微粉煤锅炉510的构成或燃烧器521、 522、523、524、525的构成或个数等。

另外，在上述的实施例中，作为燃烧装置512，将设于炉膛511的壁 面的四个各燃烧器521、522、523、524、525沿铅直方向分五层配置而构 成，但不限于该结构。即，还可以将燃烧器不配置于壁面而配置于拐角。 另外，燃烧装置不限于回旋燃烧方式，可以是将燃烧器配置于一个壁面的 正面燃烧方式，将燃烧器对置配置于两个壁面的对置燃烧方式。

符号说明

10  烧微粉煤锅炉

11  炉膛

21、22、23、24、25  燃烧器

51、111  燃料喷嘴

52、112  二次空气喷嘴

53、113  三次空气喷嘴

54、71、81、91、114、121、131、161  火焰稳定器

55、75、95、101、115、135、141、151  整流部件

210  烧微粉煤锅炉

211  炉膛

221、222、223、224、225  燃烧器

251  燃料喷嘴

252  二次空气喷嘴

253  三次空气喷嘴

254、291  火焰稳定器

255、271  引导部件

261、262、263、264  火焰稳定部件

261c、262c、263c、264c  缺口面(引导部件)

281、282、283、284  三角板(引导部件)

297  驱动装置

310  回旋燃烧锅炉

311  炉膛

312  燃烧器部

314  追加空气投入部(A A部)

320、320A  烧固体燃料燃烧器

321  微粉煤燃烧器(燃料燃烧器)

322  煤一次端口

323  煤二次端口

324  裂缝部件

324V  纵分裂器

324H  横分裂器

330  二次空气投入端口

340  风门

350  三角板(遮蔽部件)

350A  三角锥(遮蔽部件)

410  回旋燃烧锅炉

411  炉膛

412  燃烧器部

414  追加空气投入部(A A部)

420  烧固体燃料燃烧器

421  微粉煤燃烧器(燃料燃烧器)

422  煤一次端口

423  煤二次端口

424  裂缝部件

424a  除去部

430  二次空气投入端口

440  风门

510  烧微粉煤锅炉

511  炉膛

521、522、523、524、525  燃烧器

537  空气管道

539  附加空气喷嘴(追加空气喷嘴)

540  分支空气管道

541、542、543、544、545、546、547、568流量调整阀  (空气量调 整装置)

548  控制装置

551、552  过热器(热交换器)

553、554  再热器(热交换器)

555、556、557  节煤器(热交换器)

561  燃料喷嘴

562  二次空气喷嘴

563  三次空气喷嘴