Горелка для сжигания и котел, оснащенный такой горелкой для сжигания

Горелка для сжигания и котел, оснащенный такой горелкой для сжигания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Изобретение относится к горелке для сжигания, применяемой к котлу для образования пара с целью выработки электроэнергии, снабжения завода или т.п.; и котлу, оснащенному такой горелкой для сжигания.

Предшествующий уровень техники

Например, обычный котел для сжигания угольной пыли оснащен топкой, установленной в вертикальном положении с образованием полого профиля, при этом на стенке топки обеспечено множество горелок для сжигания, расположенных в окружном окружности и на множестве уровней в вертикальном направлении. Горелка для сжигания обеспечивает подачу смеси первичного воздуха (воздуха) и пылевидного угля (топлива), полученного посредством размалывания угля, и подачу воздуха высокой температуры для горелки для сжигания (вторичного воздуха для угля), при этом смесь и воздух из горелки для сжигания впрыскиваются в топку с образованием пламени так, чтобы сжигание в топке стало возможным. Кроме того, к верхней части топки присоединена жаровая труба, в которой обеспечен теплообменник, такой как пароперегреватель, промежуточный перегреватель, экономайзер или т.п., для рекуперации тепла отходящих газов, при этом между водой и отходящими газами, образующимися при сжигании в топке, происходит теплообмен, и, таким образом, вырабатывается пар.

Пример горелки для сжигания в котле для сжигания угольной пыли описан в следующем патентном документе JP 2011149676 A (патентный документ 1). В патентном документе 1 описана горелка для сжигания, содержащая топливную форсунку, распыляющую топливный газ, в котором смешаны твердое топливо и первичный воздух; воздушную форсунку горелки для сжигания, распыляющую воздух горелки для сжигания из внешней периферии топливной форсунки; и стабилизатор пламени, обеспеченный в отверстии топливной форсунки. Стабилизатор пламени горелки для сжигания, описанной в патентном документе 1, имеет конструкцию, по существу, пересекающую отверстие топливной форсунки, и разделенный профиль, который отводит топливный газ в направлении потока топливного газа; топливная форсунка и воздушная форсунка горелки для сжигания имеют конструкцию, распыляющую топливный газ и воздух горелки для сжигания в виде прямого потока; и множество стабилизаторов пламени соединены с перекрещиванием и расположены с перекрещивающейся частью в центральной области отверстия топливной форсунки.

Раскрытие изобретения

В горелке для сжигания обеспечен стабилизатор пламени внутри топливной форсунки, как и в устройстве, описанном в патентном документе 1, и, следовательно, можно реализовать внутреннее зажигание топливного газа, при котором происходит смешивание твердого топлива и воздуха, а количество образующихся окислов азота можно уменьшить. Однако в горелке для сжигания, описанной в патентном документе 1, осуществляется зажигание газа сгорания и воздуха горелки для сжигания (так называемое внешнее зажигание) с образованием высокотемпературной области с высоким содержанием кислорода, вследствие чего возникает проблема образования большого количества окислов азота.

Кроме того, внутри топливной форсунки обеспечен стабилизатор пламени, как в патентном документе 1, твердое топливо, такое как угольная пыль, имеет меньшую скорость горения, чем газообразное топливо, может произойти срыв пламени и т.п., поэтому реализация стабилизированного зажигания в стабилизаторе пламени представляет собой относительно трудную задачу. Следовательно, стабильное зажигание предпочтительно обеспечивается за счет уменьшения скорости потока топливного газа для ее приближения к скорости горения.

С учетом изложенного выше, задачей изобретения является создание горелки для сжигания, позволяющей достигать стабильного зажигания посредством уменьшения скорости потока топливного газа, при которой топливо и воздух смешиваются с приближением к скорости горения для уменьшения количества образующихся окислов азота; и котла, оснащенного горелкой.

Решение проблемы

Горелка для сжигания в соответствии с одним аспектом изобретения для достижения вышеуказанной цели представляет собой горелку для сжигания, включающую в себя топливную форсунку, способную впрыскивать топливный газ, в котором смешаны топливо и воздух; по меньшей мере один стабилизатор пламени, обеспеченный со стороны торцевого конца топливной форсунки вблизи центральной оси; и разделительный элемент, разделяющий внутренний проточный канал, в котором обеспечен стабилизатор пламени, и внешний проточный канал с внешней стороны внутреннего проточного канала, внутри топливной форсунки, причем площадь поперечного сечения внутреннего проточного канала, отделенная разделительным элементом, увеличивается в направлении потока топливного газа.

В топливной форсунке обеспечен разделительный элемент, разделяющий внутренний проточный канал, в котором обеспечен стабилизатор пламени, и внешний проточный канал с внешней стороны внутреннего проточного канала, при этом площадь поперечного сечения внутреннего проточного канала увеличивается в направлении потока топливного газа под воздействием разделительного элемента, и, следовательно, можно уменьшить скорость потока топливного газа во внутреннем проточном канале. При этом срыв пламени подавляется благодаря приближению скорости потока топливного газа к скорости горения, и, следовательно, возможно получение более стабильного пламени. Таким образом, улучшается внутренняя стабилизация пламени, причем пламя стабилизируется изнутри со стороны центральной оси горелки для сжигания, при этом высокотемпературная область с высоким содержанием кислорода, которая может возникать с внешней окружной стороны топливной форсунки, подавляется, и, таким образом, можно уменьшить количество окислов азота.

Кроме того, в горелке для сжигания в соответствии с одним аспектом изобретения разделительный элемент представляет собой элемент в виде кожуха.

Внутренний проточный канал и внешний проточный канал разделены элементом в виде кожуха. Форма поперечного сечения, перпендикулярная потоку топливного газа в элементе в виде кожуха, является произвольной, однако может применяться многоугольная форма, такая как четырехугольник или т.п., или круглая, эллиптическая или овальная форма.

Кроме того, в горелке для сжигания в соответствии с одним аспектом изобретения разделительный элемент имеет два тела пластинчатой формы, которые проходят взаимно, обеспечивая расстояние с расположенным между ними стабилизатором пламени, при этом тела пластинчатой формы присоединены к поверхности стенки, очерчивая внешнюю периферию топливной форсунки.

Разделительный элемент имеет два тела пластинчатой формы, при этом тела пластинчатой формы присоединены к поверхности стенки, очерчивая внешнюю периферию топливной форсунки. Посредством этого образуется внутренний проточный канал, окруженный поверхностью стенки топливной форсунки и двумя телами пластинчатой формы.

Горелка для сжигания в соответствии с одним аспектом изобретения включает в себя воздушную форсунку горелки для сжигания, подающую воздух из пространства снаружи топливной форсунки, причем площадь поперечного сечения внешнего проточного канала, отделенная разделительным элементом, уменьшается в направлении потока топливного газа.

Площадь поперечного сечения внешнего проточного канала, расположенного с внешней стороны разделительного элемента, уменьшается в направлении потока топливного газа, и, следовательно, возрастает скорость потока топливного газа, протекающего через внешний проточный канал. Таким образом, можно уменьшить разность скорости потока между воздухом, подаваемым из воздушной форсунки горелки для сжигания, и топливным газом, протекающим через внешний проточный канал, при этом подавляется зажигание и смешивание воздуха, подаваемого из воздушной форсунки горелки для сжигания, и топливного газа, протекающего через внешний проточный канал, и, таким образом, образования высокотемпературной области с высоким содержанием кислорода удается избежать в максимально возможной степени.

Следует отметить, что понятие «внешний проточный канал», как правило, относится к проточному каналу между разделительным элементом и участком внутренней стенки топливной форсунки (в некоторых случаях участок внутренней стенки воздушной форсунки горелки для сжигания функционирует в качестве участка внутренней стенки топливной форсунки).

Кроме того, в горелке для сжигания в соответствии с одним аспектом изобретения разделительный элемент имеет угол наклона, который представляет собой угол с направлением, параллельным направлению потока топливного газа, который уменьшается относительно верхнего по потоку концевого участка в направлении потока топливного газа при приближении к стороне торцевого конца.

Угол наклона, представляющий собой угол с направлением, параллельным направлению потока топливного газа, уменьшается относительно верхнего по потоку концевого участка в направлении потока топливного газа при приближении к стороне торцевого конца, и, следовательно, можно подавить отделение топливного газа, протекающего через внутренний проточный канал, и можно эффективно уменьшить скорость потока топливного газа.

Кроме того, в горелке для сжигания в соответствии с одним аспектом изобретения на поверхности внутренней стенки разделительного элемента обеспечена направляющая поверхность, отклоняющаяся в сторону центральной оси топливной форсунки по мере перемещения в направлении потока топливного газа.

На поверхности внутренней стенки разделительного элемента обеспечена направляющая поверхность, отклоняющаяся в сторону центральной оси топливной форсунки по мере перемещения в направлении потока топливного газа, и, следовательно, топливный газ, протекающий по внутренней поверхности стенки разделительного элемента, может быть направлен в сторону центральной оси топливной форсунки, и, таким образом, можно дополнительно усилить внутреннее зажигание.

Кроме того, в горелке для сжигания в соответствии с одним аспектом изобретения воздушная форсунка горелки для сжигания имеет участок поверхности, окруженный внешней поверхностью, который уменьшается относительно верхнего по потоку концевого участка в направлении потока топливного газа при приближении к стороне торцевого конца. Таким образом, даже если воздушная форсунка горелки для сжигания имеет суженный профиль, разность скорости потока на границе между воздухом горелки для сжигания и топливным газом можно уменьшить благодаря наличию разделительного элемента, и, таким образом, можно подавить зажигание в высокотемпературной области с высоким содержанием кислорода. Кроме того, скорость потока вокруг стабилизатора пламени уменьшается, и, таким образом, можно ускорить зажигание в потоке топливного газа.

Кроме того, горелка для сжигания в соответствии с одним аспектом изобретения дополнительно включает в себя направляющий элемент, обеспеченный выше по потоку, чем разделительный элемент топливной форсунки, который направляет топливный газ, протекающий внутри топливной форсунки, в сторону центральной оси. Таким образом, твердое топливо, протекающее внутри топливной форсунки, может смещаться направляющим элементом в сторону центральной оси форсунки, при этом в элемент в виде кожуха может подаваться топливный газ с высокой концентрацией твердого топлива, и, таким образом, можно улучшить внутреннюю стабилизацию пламени.

Кроме того, в горелке для сжигания в соответствии с одним аспектом изобретения дополнительно обеспечена форсунка вторичного воздуха, которая может впрыскивать воздух из пространства снаружи воздушной форсунки горелки для сжигания; форсунка вторичного воздуха имеет поверхность со стороны центральной оси с наклоном, отдаляющуюся от центральной оси по мере перемещения к стороне торцевого конца; и вторичный воздух, протекающий внутри форсунки вторичного воздуха, выпускается в направлении, ориентированном наружу относительно оси, отдельно от воздуха, впрыскиваемого воздушной форсункой горелки для сжигания. Следовательно, воздух горелки для сжигания может всасываться в направлении, отделенном от центральной оси, и, таким образом, можно подавить зажигание на границе между воздухом горелки для сжигания и топливным газом.

Кроме того, в горелке для сжигания в соответствии с одним аспектом изобретения стабилизатор пламени образует конструкцию, в которой два параллельных первых элемента стабилизации пламени, которые проходят в горизонтальном направлении и имеют заданный зазор в вертикальном направлении, и два параллельных вторых элемента стабилизации пламени, которые проходят в вертикальном направлении и имеют заданный зазор в горизонтальном направлении, обеспечены так, чтобы пересекаться. Стабилизатор пламени имеет вышеописанную форму, и, следовательно, предпочтительно может обеспечиваться внутренняя стабилизация пламени.

Кроме того, в горелке для сжигания в соответствии с одним аспектом изобретения стабилизатор пламени включает в себя верхний по потоку элемент стабилизации пламени, обеспеченный с верхней по потоку стороны потока топливного газа; и нижний по потоку элемент стабилизации пламени, обеспеченный с нижней по потоку стороны потока топливного газа относительно верхнего по потоку элемента стабилизации пламени.

Элементы стабилизации пламени распределены в направлении потока топливного газа и расположены ступенчато, и, следовательно, площадь поперечного сечения проточного канала, суженная за счет введения элемента стабилизации пламени, можно уменьшить в максимально возможной степени. Таким образом, можно подавить ускорение топливного газа, протекающего во внутреннем проточном канале, а скорость потока топливного газа, протекающего через внутренний проточный канал, можно приблизить к скорости горения для усиления внутреннего зажигания.

Кроме того, в горелке для сжигания в соответствии с одним аспектом изобретения стабилизатор пламени имеет расширенный участок с нижней по потоку стороны в направлении потока топливного газа. Стабилизатор пламени имеет вышеописанную форму, и, следовательно, предпочтительно может обеспечиваться внутренняя стабилизация пламени.

Кроме того, котел в соответствии с одним аспектом изобретения включает в себя топку; горелку для сжигания, установленную в топке; и теплообменник, осуществляющий теплообмен с газом сгорания из горелки для сжигания на нижней по потоку стороне топки.

Обеспечена описанная выше горелка для сжигания, и, следовательно, можно обеспечить котел, в котором можно уменьшить количество окислов азота, которые представляют собой отходящие газы.

Преимущественные эффекты изобретения

Площадь поперечного сечения внутреннего проточного канала увеличивается в направлении потока топливного газа за счет разделительного элемента, и, следовательно, можно уменьшить скорость потока топливного газа, протекающего через внутренний проточный канал, при этом скорость потока топливного газа можно приблизить к скорости горения для подавления срыва пламени или т.п. и достижения зажигания, стабильного в стабилизаторе пламени. Таким образом, улучшается внутренняя стабилизация пламени, при которой пламя стабилизируется внутри горелки для сжигания, и эффективно осуществляется его уменьшение благодаря горению с избытком горючего, и, следовательно, можно уменьшить количество окислов азота.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлена горелка для сжигания в соответствии с примером 1 изобретения, вид спереди;

на фиг. 2 - горелка для сжигания по примеру 1, вид в продольном разрезе;

на фиг. 3 схематично представлена конфигурация котла для сжигания угольной пыли, в котором применяется горелка для сжигания по примеру 1;

на фиг. 4 - горелка для сжигания в котле для сжигания угольной пыли по примеру 1, вид в горизонтальном разрезе;

на фиг. 5 - горелка для сжигания в соответствии с примером 2 изобретения, вид в разрезе;

на фиг. 6 - вид в разрезе, изображающий модифицированный вариант по примеру 2;

на фиг. 7 - горелка для сжигания в соответствии с примером 3 изобретения, вид в разрезе;

на фиг. 8 - горелка для сжигания в соответствии с примером 4 изобретения, вид в разрезе;

на фиг. 9 - горелка для сжигания в соответствии с примером 5 изобретения, вид в разрезе;

на фиг. 10 - горелка для сжигания по примеру 5, вид спереди;

на фиг. 11 - горелка для сжигания по модифицированному примеру, вид спереди;

на фиг. 12 - топливная форсунка горелки для сжигания в соответствии с примером 6 изобретения, вид в горизонтальном разрезе;

на фиг. 13 - форсунка для сжигания по примеру 6, вид спереди;

на фиг. 14 - топливная форсунка кольцевой горелки для сжигания по модифицированному варианту примера 6, вид в горизонтальном разрезе;

на фиг. 15 - топливная форсунка, показанная на фиг. 14, вид спереди;

на фиг. 16 - топливная форсунка в соответствии с примером 7 изобретения, вид в горизонтальном разрезе;

на фиг. 17 - топливная форсунка, показанная на фиг. 16 вид спереди;

на фиг. 18 - топливная форсунка, показанная на фиг. 16, вид сбоку в разрезе.

Варианты осуществления изобретения

Далее подробно описаны предпочтительные примеры горелки для сжигания в соответствии с одним аспектом изобретения со ссылками на чертежи. Следует отметить, что изобретение не ограничено этими примерами, и при наличии множества примеров подразумевается, что изобретение будет включать конфигурацию, объединяющую эти примеры.

Пример 1

На фиг. 1 представлена горелка для сжигания в соответствии с примером 1 изобретения, вид спереди; на фиг. 2 - горелка для сжигания по примеру 1, вид в продольном разрезе; на фиг. 3 схематично представлена конфигурация котла для сжигания угольной пыли, в котором применяется горелка для сжигания по примеру 1; а на фиг. 4 представлена горелка для сжигания в котле для сжигания угольной пыли по примеру 1, вид в горизонтальном разрезе.

Котел для сжигания угольной пыли, в котором применяется горелка для сжигания по примеру 1, представляет собой котел, использующий угольную пыль, причем уголь размалывают в качестве твердого топлива, сжигающий угольную пыль с помощью горелки для сжигания и позволяющий рекуперировать выделяемое при сжигании тепло.

В примере 1 котел 10 для сжигания угольной пыли представляет собой обычный котел, имеющий топку 11, устройство 12 для сжигания и жаровую трубу 13, как показано на фиг. 3. Топка 11 имеет форму полой трубы квадратного сечения и установлена в вертикальном направлении, а устройство 12 для сжигания обеспечено на нижней части стенки топки, входящей в состав топки 11.

Устройство 12 для сжигания имеет множество горелок 21, 22, 23, 24, 25 для сжигания, которые установлены на стенке топки. В настоящем примере горелки 21, 22, 23, 24, 25 для сжигания выполнены в виде комплекта из пяти горелок, разнесенных в вертикальном направлении и размещенных через четыре равных интервала в окружном направлении, иными словами, они расположены на пяти уровнях.

Кроме того, горелки 21, 22, 23, 24, 25 для сжигания присоединены к машинам 31, 32, 33, 34, 35 для размалывания угля (мельницам) с помощью труб 26, 27, 28, 29, 30 для подачи угольной пыли. Хотя это не показано на чертежах, машины 31, 32, 33, 34, 35 для размалывания угля выполнены таким образом, чтобы стол для размалывания поддерживался с возможностью приведения в действие и вращения на оси вращения в вертикальном направлении внутри корпуса, а множество размалывающих вальцов над столом для размалывания, обращенных к нему, поддерживались с возможностью вращения одновременно с вращением стола для размалывания. Следовательно, при введении угля между множеством размалывающих вальцов и столом для размалывания уголь размалывается до заданного размера, а затем угольная пыль, отсортированная с помощью воздуха для транспортировки (воздуха), подается из труб 26, 27, 28, 29, 30 для подачи угольной пыли к горелкам 21, 22, 23, 24, 25 для сжигания.

Кроме того, топка 11 имеет дутьевой короб 36, обеспеченный в положении установки горелок 21, 22, 23, 24, 25 для сжигания, при этом первый концевой участок воздуховода 37 присоединен к дутьевому коробу 36, а нагнетательный вентилятор 38 присоединен ко второму концевому участку воздуховода 37. Кроме того, топка 11 имеет дополнительную воздушную форсунку 39, обеспеченную выше положения установки горелок 21, 22, 23, 24, 25 для сжигания, и концевой участок воздуховода 40, ответвленного от воздуховода 37, соединенный с дополнительной воздушной форсункой 39. Следовательно, воздух для сжигания (воздух горелки для сжигания (воздух для сжигания топливного газа), вторичный воздух), направляемый от нагнетательного вентилятора 38, может подаваться в дутьевой короб 36 из воздуховода 37 и подаваться в горелки 21, 22, 23, 24, 25 для сжигания из дутьевого короба 36, при этом воздух для сжигания (дополнительный воздух), направляемый от нагнетательного вентилятора 38, может подаваться из ответвленного воздуховода 40 к дополнительной воздушной форсунке 39.

Следовательно, горелки 21, 22, 23, 24, 25 для сжигания в устройстве 12 для сжигания могут впрыскивать пылевидную топливовоздушную смесь (топливный газ), в которой смешаны угольная пыль и воздух, в топку 11 и могут впрыскивать воздух горелок для сжигания и вторичный воздух в топку 11, и, таким образом, пламя может образовываться посредством зажигания пылевидной топливовоздушной смеси с помощью растопочной горелки, не показанной на чертежах.

Следует отметить, что в большинстве случаев при включении котла горелки 21, 22, 23, 24, 25 для сжигания образуют пламя посредством распыления нефтяного топлива в топку 11. В альтернативном варианте осуществления при образовании пламени для включения с помощью горелки на жидком топливе воздух горелки для сжигания подается из горелки на жидком топливе во время нормальной эксплуатации.

К верхней части топки 11 присоединена жаровая труба 13; пароперегреватели 41, 42, промежуточные перегреватели 43, 44 и экономайзеры 45, 46, 47 для рекуперации тепла отходящего газа обеспечены на жаровой трубе 13 в качестве элементов конвективной теплопередачи; при этом между водой и отходящими газами, образующимися при сжигании в топке 11, происходит теплообмен.

Труба 48 для отходящих газов, в которую выпускаются отработавшие газы после теплообмена, присоединена к нижней по потоку стороне жаровой трубы 13. Труба 48 для отходящих газов снабжена воздухоподогревателем 49, обеспеченным между воздуховодом 37, теплообмен происходит между воздухом, протекающим по воздуховоду 37, и отработавшим газом, протекающим по трубе 48 для отходящих газов, и, таким образом, можно повысить температуру воздуха для сжигания, подаваемого к горелкам 21, 22, 23, 24, 25 для сжигания.

Следует отметить, что, хотя это не показано на чертежах, труба 48 для отходящих газов содержит устройство денитрификации, электропылеуловитель, дымосос и устройство десульфуризации, а на нижнем по потоку концевом участке обеспечена воронка.

Таким образом, при приведении в действие машин 31, 32, 33, 34, 35 для размалывания угля получаемая угольная пыль подается в горелки 21, 22, 23, 24, 25 для сжигания по трубам 26, 27, 28, 29, 30 для подачи угольной пыли вместе с воздухом для транспортировки. Кроме того, нагретый воздух для сжигания подается из воздуховода 37 в горелки 21, 22, 23, 24, 25 для сжигания через дутьевой короб 36 и подается из ответвленного воздуховода 40 к дополнительной воздушной форсунке 39. Таким образом, пылевидная топливовоздушная смесь, в которой смешаны угольная пыль и воздух для транспортировки, впрыскивается в топку 11 при одновременном впрыскивании воздуха для сжигания в топку 11, и, таким образом, горелки 21, 22, 23, 24, 25 для сжигания могут образовывать пламя за счет зажигания в этот момент времени. Кроме того, дополнительная воздушная форсунка 39 впрыскивает дополнительный воздух в топку 11, и, таким образом, может осуществляться регулирование процесса горения. В топке 11 пылевидная топливовоздушная смесь и воздух для сжигания сжигаются с образованием пламени, и когда пламя образуется в нижней части топки 11, газ сгорания (отходящие газы) поднимается внутри топки 11 и выпускается в жаровую трубу 13.

Иными словами, горелки 21, 22, 23, 24, 25 для сжигания впрыскивают пылевидную топливовоздушную смесь и воздух для сжигания (воздух горелок для сжигания/вторичный воздух) в область горения в топке 11, и, таким образом, в области горения образуется поток завихрения пламени за счет зажигания в этот момент времени. Кроме того, поток завихрения пламени поднимается при завихрении, достигая области восстановления. Дополнительная воздушная форсунка 39 впрыскивает дополнительный воздух выше области восстановления в топке 11. В топке 11 количество подаваемого воздуха устанавливают таким образом, чтобы оно было меньше теоретического количества воздуха относительно количества подаваемой угольной пыли, и, таким образом, внутри поддерживается восстановительная атмосфера. Кроме того, окислы азота, образующиеся при сгорании угольной пыли, восстанавливаются в топке 11, а затем выполняется горение угольной пыли в окислительной среде за счет подачи дополнительного воздуха, и уменьшается количество окислов азота, образующихся при сгорании угольной пыли.

В это же время вода, подаваемая насосом подачи воды, не показанным на чертежах, предварительно нагревается экономайзерами 45, 46, 47, после этого подается к верхнему барабану, не показанному на чертежах, нагревается до состояния насыщенного пара при подаче по экранным трубам (не показаны) на стенке топки и затем передается в верхний барабан, не показанный на чертежах. Кроме того, насыщенный пар в верхнем барабане, не показанном на чертежах, вводится в пароперегреватели 41, 42 и затем перегревается газом сгорания. Перегретый пар, образованный пароперегревателями 41, 42, подается к силовой установке (такой как турбина или т.п.), не показанной на чертежах. Кроме того, пар, отбираемый в процессе расширения в турбине, вводится в промежуточные перегреватели 43, 44, снова перегревается, а затем возвращается в турбину. Следует отметить, что топка 11 описана как печь барабанного типа (верхний барабан), но не ограничивается этой конструкцией.

После этого отходящий газ, проходящий через экономайзеры 45, 46, 47 жаровой трубы 13, выпускается в атмосферу из воронки, после того как опасные вещества, такие как окислы азота и т.п., будут удалены устройством денитрификации, не показанным на чертежах, пылевидные вещества будут удалены электропылеуловителем, а содержание серы - устройством десульфуризации в трубу 48 для отходящих газов.

Устройство 12 для сжигания описано подробно, при этом горелки 21, 22, 23, 24, 25 для сжигания, образующие устройство 12 для сжигания, имеют по существу одинаковую конструкцию, и, таким образом, описана только горелка 21 для сжигания, расположенная на самом верхнем уровне.

Как показано на фиг. 4, горелка 21 для сжигания образована из горелок 21a, 21b, 21c, 21d для сжигания, обеспеченных на четырех поверхностях стенки в топке 11. Горелки 21a, 21b, 21c, 21d для сжигания имеют трубы 26a, 26b, 26c, 26d, ответвленные от трубы 26 для подачи угольной пыли, которые соединены друг с другом, и трубы 37a, 37b, 37c, 37d, ответвленные от воздуховода 37, который является разветвленным.

Таким образом, горелки 21a, 21b, 21c, 21d для сжигания на поверхностях стенки топки 11 впрыскивают пылевидную топливовоздушную смесь, в которой смешаны угольная пыль и воздух для транспортировки, в топку 11 и впрыскивают воздух для сжигания в пылевидную топливовоздушную смесь с внешней стороны. Кроме того, пылевидная топливовоздушная смесь из горелок 21a, 21b, 21c, 21d для сжигания воспламеняется, вследствие чего могут быть образованы четыре языка пламени F1, F2, F3, F4, и эти четыре языка пламени F1, F2, F3, F4 образуют поток завихрения пламени, завихряющийся в направлении против часовой стрелки в окружном направлении, если смотреть сверху на топку 11 (фиг. 4).

Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, в горелке 21 (21a, 21b, 21c, 21d) для сжигания, выполненной таким способом, в центре обеспечены топливная форсунка 51, воздушная форсунка 52 горелки для сжигания и форсунка 53 вторичного воздуха, а также обеспечены стабилизатор 54 пламени и элемент в виде кожуха (разделительный элемент) 55. Топливная форсунка 51 может впрыскивать топливный газ (пылевидную топливовоздушную смесь, воздух), в котором смешаны угольная пыль (твердое топливо) и воздух для транспортировки (воздух, первичный воздух), как показано стрелкой 202. Воздушная форсунка 52 горелки для сжигания (форсунка воздуха для сжигания) обеспеченная с внешней стороны топливной форсунки 51, может впрыскивать воздух для топлива (воздух горелки для сжигания, воздух для сжигания топливного газа, вторичный воздух для угля) с внешней окружной стороны топливного газа, распыляемого из топливной форсунки 51, как показано стрелкой 204. Форсунка 53 вторичного воздуха обеспечена в положении снаружи воздушной форсунки 52 горелки для сжигания и с верхней стороны в вертикальном направлении по отношению к воздушной форсунке 52 горелки для сжигания и расположена снаружи воздушной форсунки 52 горелки для сжигания и с нижней стороны в вертикальном направлении по отношению к воздушной форсунке 52 горелки для сжигания. В этом случае вертикальное направление также включает направление, отклоняющееся на очень маленький угол относительно вертикального направления. Форсунка 53 вторичного воздуха не обеспечена в положении снаружи воздушной форсунки 52 горелки для сжигания рядом в горизонтальном направлении. Форсунка 53 вторичного воздуха может впрыскивать вторичный воздух (ВТОР) с внешней окружной стороны воздуха горелки для сжигания, распыляемого из воздушной форсунки 52 горелки для сжигания, как показано стрелкой 206. Кроме того, форсунка 53 вторичного воздуха может быть предусмотрена в положении снаружи воздушной форсунки 52 горелки для сжигания рядом с горелкой в горизонтальном направлении. Кроме того, форсунка 53 вторичного воздуха может быть обеспечена в положении снаружи воздушной форсунки 52 горелки для сжигания рядом в горизонтальном направлении, при этом ее не нужно располагать в положении рядом в вертикальном направлении. Форсунка 53 вторичного воздуха может быть обеспечена по всей окружности снаружи воздушной форсунки 52 горелки для сжигания. Форсунка 53 вторичного воздуха может обеспечивать регулирующий механизм для открытия заслонки или т.п., чтобы можно было регулировать количество выпускаемого вторичного воздуха.

Топливная форсунка 51, воздушная форсунка 52 горелки для сжигания и форсунка 53 вторичного воздуха горелки 21 для сжигания имеют деталь 80 для регулирования угла горелки и линейный участок 82 трубы, присоединенный в состоянии свободного скольжения к детали 80 для регулирования угла горелки. Деталь 80 для регулирования угла горелки находится на торцевом конце топливной форсунки 51, воздушной форсунки 52 горелки для сжигания и форсунки 53 вторичного воздуха горелки 21 для сжигания и поддерживается в состоянии, допускающем перемещение в заданном направлении относительно линейного участка 82 трубы. Направление, в котором можно перемещать деталь 80 для отклонения горелки, не имеет конкретных ограничений, при этом деталь может перемещаться в осевом направлении (вертикальном направлении) топки 11 или в направлении поперечного сечения (горизонтальном направлении) топки 11. Для горелки 21 для сжигания направление детали 80 для регулирования угла горелки регулируют с целью регулирования направления впрыскивания пылевидной топливовоздушной смеси, в которой смешаны угольная пыль и воздух для транспортировки. Линейный участок 82 трубы присоединен к детали 80 для регулирования угла горелки, при этом форма трубы соответствует топливной форсунке 51, воздушной форсунке 52 горелки для сжигания и форсунке 53 вторичного воздуха, и топливный газ, в котором смешаны угольная пыль и воздух, воздух горелки для сжигания и вторичный воздух подаются к каждой части детали 80 для регулирования угла горелки. Линейный участок 82 трубы образует удлиненную трубчатую конструкцию.

Топливная форсунка 51 имеет участок на стороне торцевого конца, иными словами, участок, соответствующий детали 80 для регулирования угла горелки, который представляет собой прямую трубу, при этом площадь (площадь поперечного сечения проточного канала) поперечного сечения (отверстия), перпендикулярного направлению, в котором впрыскивается пылевидная топливовоздушная смесь, является постоянной. Воздушная форсунка 52 горелки для сжигания имеет участок на стороне торцевого конца, иными словами, участок, соответствующий детали 80 для регулирования угла горелки, который сужается при приближении к торцевому концу, при этом площадь (площадь поперечного сечения проточного канала) поперечного сечения (отверстия), перпендикулярного направлению, в котором впрыскивается пылевидная топливовоздушная смесь, уменьшается при приближении к торцевому концу. Иными словами, воздушная форсунка 52 горелки для сжигания имеет форму, при которой площадь поверхности, окруженной внешней поверхностью, уменьшается относительно верхнего по потоку концевого участка в направлении потока топливного газа. Форсунка 53 вторичного воздуха имеет участок на стороне торцевого конца, иными словами, участок, соответствующий детали 80 для регулирования угла горелки, который сужается при приближении к торцевому концу, при этом площадь (площадь поперечного сечения проточного канала) поперечного сечения (отверстия), перпендикулярная направлению, в котором впрыскивается пылевидная топливовоздушная смесь, уменьшается при приближении к торцевому концу.

Следует отметить, что форма отверстия топливной форсунки 51 и воздушной форсунки 52 горелки для сжигания не ограничена квадратным сечением и может иметь прямоугольное сечение или, в этом случае, форму с закругленными углами. За счет использования трубчатой конструкции с закругленными углами можно увеличить прочность форсунки. Кроме того, также можно использовать цилиндрическую форму.

Стабилизатор 54 пламени находится внутри топливной форсунки 51, и обеспечен со стороны центральной оси и с нижней по потоку стороны в направлении впрыскивания топливного газа, и, таким образом, предназначен для зажигания и стабилизации пламени топливного газа. Стабилизатор 54 пламени образует так называемую двухкрестовую разделенную структуру, выполненную таким образом, что первые элементы 61, 62 стабилизации пламени вдоль горизонтального направления и вторые элементы 63, 64 стабилизации пламени вдоль вертикального направления (верхнее и нижнее направление) образуют форму креста. Кроме того, первые элементы 61, 62 стабилизации пламени имеют плоские участки 61a, 62a в форме пластин постоянной толщины и расширенные участки 61b, 62b, выполненные как одно целое с передней концевой частью (нижней по потоку концевой частью в направлении потока топливного газа) плоских участков 61a, 62a. Расширенные участки 61b, 62b имеют поперечное сечение в форме равнобедренного треугольника, ширину, которая увеличивается по мере приближения к нижней по потоку стороне в направлении потока топливного газа, и передний конец, который образует плоскую поверхность, перпендикулярную направлению потока топливного газа. Следует отметить, что расширенные участки 61b, 62b не ограничены поперечным сечением в форме равнобедренного треугольника и могут иметь разделенную структуру, так что разделяется поток топливного газа с образованием прямоугольной области с нижней по потоку стороны, где поперечное сечение, например, может быть Y-образным. Кроме того, хотя это не показано на чертежах, вторые элементы 63, 64 стабилизации пламени образуют такую же конструкцию.

Таким образом, топливная форсунка 51 и воздушная форсунка 52 горелки для сжигания имеют удлиненную трубчатую конструкцию. Топливная форсунка 51 имеет прямоугольное отверстие 51a, а воздушная форсунка 52 горелки для сжигания имеет прямоугольное кольцеобразное отверстие 52a, и, таким образом, топливная форсунка 51 и воздушная форсунка 52 горелки для сжигания образуют двухтрубную конструкцию. Форсунка 53 вторичного воздуха обеспечена в виде двухтрубной конструкции с внешней стороны топливной форсунки 51 и воздушной форсунки 52 горелки для сжигания и имеет прямоугольное кольцеобразное отверстие 53a. В результате, отверстие 52a воздушной