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公開番号2025038625
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-19
出願番号2023145354
出願日2023-09-07
発明の名称燃焼設備
出願人三菱重工パワーインダストリー株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F23D 17/00 20060101AFI20250312BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】燃焼用空気を供給するために必要な動力を低減すること。
【解決手段】燃焼設備は、火炉と、火炉の炉壁に設けられる第1バーナと、第1バーナに隣接して火炉の炉壁に設けられる第2バーナと、を備え、第1バーナは、炭素燃料と一次空気とを混合した混合気を火炉内に噴出する混合気噴出部と、混合気噴出部の周囲の少なくとも一部を囲むとともに、炭素燃料用の二次空気が流出する第1の二次空気流路部と、を含み、第2バーナは、水素を含むガス燃料を火炉内に噴出するガス燃料噴出部と、ガス燃料噴出部の周囲を囲み、ガス燃料用の一次空気が流出する一次空気流路部と、一次空気出口よりもガス燃料噴出部の径方向の外側からガス燃料用の二次空気を流出する少なくとも1つの第2の二次空気流路部と、を含み、第2バーナは、ガス燃料噴出部の中心から径方向に延在する仮想線が二次空気出口と交差しない再循環領域を含む。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
火炉と、
前記火炉の炉壁に設けられる第１バーナと、
前記第１バーナに隣接して前記火炉の前記炉壁に設けられる第２バーナと、を備え、
前記第１バーナは、
炭素燃料と前記炭素燃料用の一次空気とを混合した混合気を前記火炉内に噴出する混合気噴出部と、
前記混合気噴出部の軸線方向に沿って視認した正面視において、前記混合気噴出部の周囲の少なくとも一部を囲むとともに、前記炭素燃料用の二次空気が流出する出口を形成する第１の二次空気流路部と、を含み、
前記第２バーナは、
水素を含むガス燃料を前記火炉内に噴出するガス燃料噴出部と、
前記ガス燃料噴出部の軸線方向に沿って視認した正面視において、前記ガス燃料噴出部の周囲を囲むとともに、前記ガス燃料用の一次空気が流出する一次空気出口を形成する一次空気流路部と、
前記ガス燃料噴出部の軸線方向に沿って視認した正面視において、前記一次空気出口よりも前記ガス燃料噴出部の径方向の外側から前記ガス燃料用の二次空気を流出する二次空気出口が形成される少なくとも１つの第２の二次空気流路部と、を含み、
前記第２バーナは、前記ガス燃料噴出部の中心から前記径方向に延在する仮想線が前記二次空気出口と交差しない再循環領域を含む、
燃焼設備。
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
前記少なくとも１つの第２の二次空気流路部は、
一端が開口された筒状の第１筒状部であって前記開口が前記二次空気出口として構成される第１筒状部を有する一方側の第２の二次空気流路部と、
一端が開口された筒状の第２筒状部であって前記開口が前記二次空気出口として構成される第２筒状部を有する他方側の第２の二次空気流路部と、を含み、
前記第１筒状部の前記開口は、上下方向において前記一次空気出口を挟んで前記第２筒状部の前記開口とは反対側に位置しており、
前記第２バーナは、前記第１バーナより上方に配置され、
左右方向において、前記混合気噴出部および前記ガス燃料噴出部は少なくとも一部が互いに重複している、
請求項１に記載の燃焼設備。
【請求項３】
前記ガス燃料噴出部の噴出口の位置を上下方向に沿って変化させる噴出口調整装置をさらに備える、
請求項２に記載の燃焼設備。
【請求項４】
前記ガス燃料噴出部は、噴出方向を上下方向に沿って傾斜自在に構成されている、
請求項３に記載の燃焼設備。
【請求項５】
前記火炉の排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度、および前記炭素燃料の未燃分の量のうちの少なくとも一方を取得する取得部と、
前記取得部が取得する前記排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度、および前記炭素燃料の未燃分の量のうちの少なくとも１つに基づいて算出される前記ガス燃料噴出部の前記噴出口の位置に変化させるように前記噴出口調整装置に指示する指示部と、を含む制御装置をさらに備える、
請求項３又は４に記載の燃焼設備。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃焼設備に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ボイラのような燃焼設備には、微粉炭（石炭）を燃焼する微粉炭バーナが設けられており、微粉炭の燃焼による窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑制する技術が導入されている。例えば、特許文献１には、燃焼設備は複数の石炭バーナが設けられており、複数の石炭バーナのそれぞれが燃焼用空気を多段階で供給する多段燃焼方式を適用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－０１７０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、燃焼設備は、石炭バーナの設置数が増えると、燃焼用空気を供給するために必要な動力が非常に大きくなってしまう。
【０００５】
本開示は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、燃焼用空気を供給するために必要な動力を低減することができる燃焼設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本開示に係る燃焼設備は、火炉と、前記火炉の炉壁に設けられる第１バーナと、前記第１バーナに隣接して前記火炉の前記炉壁に設けられる第２バーナと、を備え、前記第１バーナは、炭素燃料と前記炭素燃料用の一次空気とを混合した混合気を前記火炉内に噴出する混合気噴出部と、前記混合気噴出部の軸線方向に沿って視認した正面視において、前記混合気噴出部の周囲の少なくとも一部を囲むとともに、前記炭素燃料用の二次空気が流出する出口を形成する第１の二次空気流路部と、を含み、前記第２バーナは、水素を含むガス燃料を前記火炉内に噴出するガス燃料噴出部と、前記ガス燃料噴出部の軸線方向に沿って視認した正面視において、前記ガス燃料噴出部の周囲を囲むとともに、前記ガス燃料用の一次空気が流出する一次空気出口を形成する一次空気流路部と、前記ガス燃料噴出部の軸線方向に沿って視認した正面視において、前記一次空気出口よりも前記ガス燃料噴出部の径方向の外側から前記ガス燃料用の二次空気を流出する二次空気出口が形成される少なくとも１つの第２の二次空気流路部と、を含み、前記第２バーナは、前記ガス燃料噴出部の中心から前記径方向に延在する仮想線が前記二次空気出口と交差しない再循環領域を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の燃焼設備によれば、燃焼用空気を供給するために必要な動力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
一実施形態に係る燃焼設備の構成を概略的に示す図である。
一実施形態に係る第１バーナの構成を概略的に示す図である。
一実施形態に係る第２バーナの構成を概略的に示す図である。
一実施形態に係る第２バーナの構成を火炉内から視たときの概略図（正面図）である。
一実施形態に係る再循環領域を説明するための図である。
一実施形態に係る燃焼設備における第１バーナおよび第２バーナのレイアウトを説明するための図である。
別の一実施形態に係る第１バーナの構成を火炉内から視たときの概略図（正面図）である。
幾つかの実施形態に係る第２バーナの構成を概略的に示す図である。
幾つかの実施形態に係る制御装置の概略的な機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施の形態による燃焼設備について、図面に基づいて説明する。かかる実施の形態は、本開示の一態様を示すものであり、この開示を限定するものではなく、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
【００１０】
＜燃焼設備＞
（構成）
図１は、一実施形態に係る燃焼設備１の構成を概略的に示す図である。図１に例示するように、燃焼設備１は、火炉２と、第１バーナ４と、第２バーナ６と、を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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