燃烧器和燃烧炉的制作方法

本公开涉及将气体燃料用作辅助燃料的燃烧器以及具有该燃烧器的燃烧炉。

背景技术：

1、从削减二氧化碳(co2)的潮流出发，要求使用在火力锅炉中不产生二氧化碳的co2自由燃料。作为这样的燃料，例示出作为富氢的气体燃料的氢(h2)、氨(nh3)。例如，在专利文献1中公开了能够将固体燃料与氨混烧的燃烧器。

2、专利文献1的燃烧器具有：燃料供给喷嘴，其喷出煤粉等固体燃料与该固体燃料的输送气体的混合气；空气喷嘴，其配置于燃料供给喷嘴的外侧，使燃烧用空气从混合气向径向外侧分离而喷出；以及氨供给喷嘴，其从比燃料供给喷嘴的出口靠下游侧的位置喷出氨气。氨供给喷嘴朝向在燃料供给喷嘴的出口的正下游侧由于燃料的燃烧消耗氧而成为低氧浓度的还原区域(一次燃烧区域)供给氨气。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开2019-203631号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、在专利文献1所公开的燃烧器构造中，形成最强的高温还原区域的是燃料供给喷嘴的出口与空气喷嘴的出口之间的前方，在此，通过混合气与其外周的二次空气和三次空气的流动而形成循环涡流。由于在该循环涡流内蓄积有可燃成分和热，因此会维持容易燃烧的条件，成为点火的起点，并且在循环涡流内和循环涡流的下游形成有高温还原区域。因此，可以认为与像专利文献1那样朝向一次燃烧区域喷出氨相比，朝向循环涡流喷出氨等气体燃料在提高燃烧效率方面是有利的。另一方面，在朝向循环涡流喷出气体燃料的情况下，当气体燃料的流量增加时，有可能由于气体燃料的喷流而扰乱循环涡流的流动，或者由于未反应的气体燃料的流入所引起的循环涡流的温度降低而循环涡流内的燃烧反应被抑制。

3、本公开是鉴于以上的情况而完成的，其目的在于提供一种在将气体燃料用作辅助燃料的燃烧器中，能够抑制扰乱循环涡流或者降低循环涡流内的燃烧反应的情况，并且能够提高气体燃料的燃烧效率的构造。

4、用于解决课题的手段

5、为了解决上述课题，本公开的一个方式的燃烧器的特征在于，该燃烧器具有：第一喷嘴，其呈以燃烧器轴线为中心的筒状，该第一喷嘴具有喷出主燃料和一次燃烧用空气的混合气的主燃料出口以及配置于所述主燃料出口的周围的保焰板；第二喷嘴，其与所述第一喷嘴同轴配置，在所述主燃料出口的外周具有吹出二次燃烧用空气的二次空气出口；以及多个辅助燃料喷射喷嘴，它们沿着所述第一喷嘴的外表面与所述燃烧器轴线平行地延伸，多个辅助燃料喷射喷嘴具有沿着所述保焰板的外周缘排列的多个辅助燃料出口、或者配置于所述保焰板的外周缘的内侧且内周缘的外侧的多个辅助燃料出口，所述多个辅助燃料出口朝向从所述主燃料出口出来的所述混合气的流动与从所述二次空气出口出来的所述二次燃烧用空气的流动的边界部分喷出作为辅助燃料的气体燃料。

6、另外，本公开的一个方式的燃烧炉的特征在于，该燃烧炉具有：还原气氛的高温还原区，其设置有至少一个上述燃烧器；以及氧化气氛的低温氧化区，其供在所述高温还原区产生的燃烧气体流入，温度比所述高温还原区低。

7、发明效果

8、根据本公开，能够提供一种在将气体燃料用作辅助燃料的燃烧器中，能够抑制扰乱循环涡流或者降低循环涡流内的燃烧反应的情况，并且能够提高气体燃料的燃烧效率的构造。

技术特征：

1.一种燃烧器，其具有：

2.根据权利要求1所述的燃烧器，其中，

3.根据权利要求1或2所述的燃烧器，其中，

4.根据权利要求1或2所述的燃烧器，其中，

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的燃烧器，其中，

6.根据权利要求5所述的燃烧器，其中，

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的燃烧器，其中，

8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的燃烧器，其中，

9.一种燃烧炉，其具有：

技术总结燃烧器具有：第一喷嘴，其具有喷出主燃料和一次燃烧用空气的混合气的主燃料出口以及配置于主燃料出口的周围的保焰板；第二喷嘴，其与第一喷嘴同轴配置，在主燃料出口的外周具有吹出二次燃烧用空气的二次空气出口；以及多个辅助燃料喷射喷嘴，它们沿着第一喷嘴的外表面与燃烧器轴线平行地延伸。多个辅助燃料喷射喷嘴具有沿着保焰板的外周缘排列的多个辅助燃料出口、或者配置于保焰板的外周缘的内侧且内周缘的外侧的多个辅助燃料出口，多个辅助燃料出口朝向混合气的流动与二次燃烧用空气的流动的边界部分喷出作为辅助燃料的气体燃料。技术研发人员：谷口孝二,加藤笃德,矢原俊,山口泰申受保护的技术使用者：川崎重工业株式会社技术研发日：技术公布日：2024/7/18