燃烧器以及锅炉的制作方法

文档序号:12831012阅读:217来源:国知局
燃烧器以及锅炉的制作方法与工艺

本实用新型涉及混合燃料与空气而使它们燃烧的燃烧器、通过由该燃烧器产生的燃烧气体来生成蒸汽的锅炉。



背景技术:

作为现有的烧煤锅炉的燃烧器,例如具有下述专利文献1所记载的燃烧器。该专利文献1所记载的燃烧器中,多个燃烧嘴经由构成各连杆机构的工作拉杆、从动杆、驱动轴以及驱动杆而与驱动拉杆连结,在该驱动拉杆上设置拉线螺柱,并且连结有气缸。因此,通过驱动气缸,能够经由驱动拉杆以及连杆机构来调整各燃烧嘴的喷嘴角度。

在先技术文献

专利文献1:日本特开2001-173916号公报

在现有的燃烧器中,连杆机构由工作拉杆、从动杆、驱动轴以及驱动杆构成,因此当驱动气缸时,经由驱动拉杆使驱动杆工作,经由驱动轴使从动杆转动,使驱动拉杆沿轴向移动而调整燃烧嘴的喷嘴角度。因此,在朝向上方调整燃烧嘴的喷嘴角度时,从动杆以驱动轴为支点沿顺时针方向转动,由此工作拉杆向驱动轴侧移动而有可能与从动杆发生干涉。为了防止工作拉杆与从动杆的干涉,需要使从动杆变长,从而使装置大型化,并且有可能降低喷嘴角度的调整精度。

另外,伴随着燃烧器的大型化,燃烧喷嘴成为重物,使其角度转动的驱动拉杆(喷嘴调整用拉杆)需要挠曲变形较小且不发生压曲的高强度,因此成为坚固的重物,从动杆(喷嘴调整用拉杆)的旋转支承轴部分的载重负担增大,有可能使旋转支承轴部分大型化。



技术实现要素:

本实用新型用于解决上述的课题,其目的在于,提供抑制装置的大型化并且实现喷嘴角度的调整精度的提高的燃烧器以及锅炉。

用于实现上述目的的本实用新型的燃烧器具备:燃烧器主体,其呈筒形状,且以所述燃烧器主体的横长中心轴沿着第一水平轴线的方式配置在外壳内;燃烧喷嘴,其通过沿着与所述第一水平轴线垂直交叉的第二水平方向的转动轴而转动自如地连结于所述燃烧器主体的一端部;喷嘴调整用拉杆,其沿着所述第一水平轴线的方向配置,且喷嘴调整用拉杆的一端部在所述燃烧喷嘴中的比所述转动轴靠铅垂方向的上方侧或者下方侧转动自如地连结于第一水平连结轴,该第一水平连结轴沿着与所述第二水平方向平行的第三水平方向且设于所述燃烧喷嘴;连结叉,其一端部连结于所述喷嘴调整用拉杆的另一端部;喷嘴调整用杆,其一端部通过沿着与所述第三水平方向平行的第四水平方向的第二水平连结轴而转动自如地连结于所述连结叉的另一端部,所述喷嘴调整用杆的另一端部通过沿着与所述第四水平方向平行的第五水平方向的水平支承轴而被所述外壳支承为转动自如;驱动杆,一端部以相对于所述水平支承轴成为一体并能够转动的方式连结于所述喷嘴调整用杆的另一端部,其特征在于,所述连结叉具有弯曲部,并配置为所述弯曲部的内侧朝向包括所述第一水平轴线的水平面侧。

因此,当操作驱动杆时,喷嘴调整用杆转动,并经由连结叉使喷嘴调整用拉杆沿长边方向移动,由此使燃烧喷嘴的炉膛侧前端相对于燃烧器主体以转动轴为支点沿铅垂上下方向转动,并调整其角度。此时,通过将连结喷嘴调整用拉杆与喷嘴调整用杆的连结叉中的所述弯曲部的内侧配置为朝向燃烧器主体的中心轴侧,由此,即使喷嘴调整用杆转动而使连结叉向燃烧器主体的中心轴侧移动,由于连结叉向相对于喷嘴调整用杆退避的位置移动,因此连结叉不会与喷嘴调整用杆干涉。其结果是,无需增长喷嘴调整用杆就能够抑制装置的大型化。另外,由于不需要使喷嘴调整用杆长于燃烧喷嘴的旋转轴与喷嘴调整用拉杆的水平连结轴之间的距离,因此能够提高喷嘴角度的调整精度。

在本实用新型的燃烧器中,其特征在于,从所述第二水平连结轴的中心至所述水平支承轴的中心为止的长度被设定为:与从所述转动轴的中心至所述第一水平连结轴的中心为止的长度相同的长度、或者短于从所述转动轴的中心至所述第一水平连结轴的中心为止的长度。

因此,通过将从转动轴的中心至第一水平连结轴的中心为止的长度与从第二水平连结轴的中心至水平支承轴的中心为止的长度设定为相同,喷嘴调整用杆的转动角度与燃烧喷嘴的转动角度成为相同的角度,燃烧喷嘴的角度被调整喷嘴调整用杆所转动的角度,作业者能够容易调整喷嘴角度。另外,通过将从第二水平连结轴的中心至水平支承轴的中心为止的长度设定为短于从转动轴的中心至第一水平连结轴的中心为止的长度,喷嘴调整用杆的转动角度成为比燃烧喷嘴的转动角度大的角度,作业者能够容易进行喷嘴角度的微调。另外,喷嘴调整用杆中的长度增长至与燃烧喷嘴中的长度相同的长度,因此连结叉不会与喷嘴调整用杆干涉,能够进一步抑制大型化。

在本实用新型的燃烧器中,其特征在于,从所述第二水平连结轴的中心至所述水平支承轴的中心为止的长度被设定为:与从所述转动轴的中心至所述第一水平连结轴的中心为止的长度的一半长度相同的长度、或者长于从所述转动轴的中心至所述第一水平连结轴的中心为止的长度的一半长度。

因此,通过将从第二水平连结轴的中心至水平支承轴的中心为止的长度设为与从转动轴的中心至所述第一水平连结轴的中心为止的长度的一半长度相同的长度,或者长于从转动轴的中心至所述第一水平连结轴的中心为止的长度的一半长度,由此使喷嘴调整用杆的转动角度成为比燃烧喷嘴的转动角度大的角度,作业者能够高精度地容易进行喷嘴角度的微调。另外,配置为连结叉的弯曲部的内侧朝向第一水平轴线侧,不会与喷嘴调整用杆干涉,因此实现装置的小型化。

在本实用新型的燃烧器中,其特征在于,在所述转动轴的中心和所述第一水平连结轴的中心沿着铅垂方向配置时,所述第二水平连结轴的中心和所述水平支承轴的中心沿着铅垂方向配置、或者沿着从铅垂方向起15度以内的倾斜方向配置。

因此,通过使转动轴的中心与第一水平连结轴的中心沿着铅垂方向,并且第二水平连结轴的中心与水平支承轴的中心沿着铅垂方向,燃烧喷嘴与喷嘴调整用杆的安装角度成为相同的角度,将喷嘴调整用杆的转动量确保得较大,由此能够增大燃烧喷嘴的角度调整量。通过使喷嘴调整用杆的转动时的连结叉的移动量减少,能够进一步抑制连结叉与喷嘴调整用杆的干涉,并且能够容易进行组装时的对位,能够提高组装性。

在本实用新型的燃烧器中,其特征在于,所述连结叉具有:第一连杆,其与所述喷嘴调整用拉杆呈直线状地连结;以及第二连杆,其从所述第一连杆的端部向包括所述燃烧器主体的中心轴的水平面侧以规定角度弯曲并形成分叉部,所述第二连杆在所述分叉部之间配置所述喷嘴调整用杆的一端部,并通过所述第二水平连结轴转动自如地连结于所述喷嘴调整用杆。

因此,通过设置作为连结叉而弯曲连续的第一连杆与第二连杆,在第二连杆的分叉部连结喷嘴调整用杆,将连结叉与喷嘴调整用杆的连结部以在第二连杆的分叉部之间夹持有喷嘴调整用杆的一端部的状态连结起来,连结叉与喷嘴调整用杆的连结部的刚性提升,能够提高耐久性。

在本实用新型的燃烧器中,其特征在于,所述连结叉具有:第一连杆,其与所述喷嘴调整用拉杆呈直线状地连结;以及第二连杆,其从所述第一连杆的端部向包括所述燃烧器主体的中心轴的水平面侧以规定角度弯曲而形成,所述规定角度设定在130度至140度。

因此,当第一连杆与第二连杆的弯曲角度小于130度时,喷嘴调整用拉杆的重量作用于连结叉的弯曲部,在喷嘴调整用拉杆产生弯曲力矩而使连结叉的耐久性变得不足,使连结叉大型化。另一方面,当第一连杆与第二连杆的弯曲角度大于140度时,连结叉成为接近直线形状的形状,在喷嘴调整用杆的转动时,连结叉更接近喷嘴调整用杆侧,从而难以抑制连结叉与喷嘴调整用杆的干涉。

在本实用新型的燃烧器中,其特征在于,所述喷嘴调整用拉杆设置有自如调整全长的拉线螺柱。

因此,能够通过拉线螺柱来调整喷嘴调整用拉杆的全长,能够进行燃烧喷嘴的角度的微调,并且能够减少向拉线螺柱与喷嘴调整用拉杆的螺纹部作用的应力而防止破损。

另外,本实用新型的锅炉的特征在于,具有:炉膛,其呈中空形状而沿铅垂方向设置;多个燃烧器,它们配置于所述炉膛,且包括至少一个燃烧器;烟道,其配置在所述炉膛的铅垂方向的上部;以及热交换器,其配置于所述烟道。

因此,在燃烧器中,配置为连结喷嘴调整用拉杆与喷嘴调整用杆的连结叉中的弯曲部的内侧朝向燃烧器主体的中心侧,由此,即使喷嘴调整用杆转动而使连结叉向燃烧器主体的中心侧移动,连结叉也不会与喷嘴调整用杆干涉。其结果是,能够抑制装置的大型化,并且能够提高喷嘴角度的调整精度。其结果是,通过抑制燃烧器的大型化,不需要改造锅炉中的燃烧器的装配位置,能够防止制造成本的增加。另外,通过提高燃烧器的喷嘴角度的调整精度,能够提高锅炉的性能。

实用新型效果

根据本实用新型的燃烧器以及锅炉,在连结喷嘴调整用拉杆与喷嘴调整用杆的连结叉中设置弯曲部,并配置为该弯曲部的内侧朝向燃烧器主体的中心轴侧,因此能够防止连结叉与喷嘴调整用杆的干涉,抑制装置的大型化,并且不需要增长喷嘴调整用杆,因此能够提高喷嘴角度的调整精度。

附图说明

图1是第一实施方式的燃烧器的侧视图。

图2是燃烧器的中心位置处的纵向剖视(图1的II-II剖面)图。

图3是燃烧器的调整用拉杆的连结位置处的纵向剖视(图1的III-III剖面)图。

图4是表示燃烧器中的喷嘴调整机构的工作的简要图。

图5是表示变更燃烧器中的喷嘴调整用杆的长度时的喷嘴调整机构的工作的简要图。

图6是表示第一实施方式的烧煤锅炉的简要结构图。

图7是表示燃烧器的配置结构的俯视图。

图8是表示燃烧器的喷嘴调整机构的简要图。

图9是第二实施方式的燃烧器的侧视图。

附图标记说明:

10 烧煤锅炉

11 炉膛

12 燃烧装置

13 烟道

21、22、23、24、25 燃烧器

26、27、28、29、30 微粉煤供给管

31、32、33、34、35 粉碎机

36 风箱

37 空气管道

41、42、43 过热器(热交换器)

44、45 再热器(热交换器)

46、47 节煤器(热交换器)

50 喷嘴调整装置

51、52、53、54、55 喷嘴调整机构

56、85 工作拉杆

57 气缸

61 燃烧器主体

62 燃烧喷嘴

63、81 喷嘴调整用拉杆

64 连结叉

64a 第一连杆

64b 第二连杆

64c 分叉部

65 喷嘴调整用杆

66 水平支承轴

67 驱动杆

71 转动轴

72 第一水平连结轴

73 第二水平连结轴

84、88 拉线螺柱

O1 第一水平轴线

O2 第二水平轴线

O3 第三水平轴线

O4 第四水平轴线

O5 第五水平轴线

具体实施方式

以下,参照附图,详细说明本实用新型的燃烧器以及锅炉的优选实施方式。需要说明的是,并非利用该实施方式来限定本实用新型,并且在实施方式存在多个的情况下,也包括组合各实施方式而构成的结构。

[第一实施方式]

图6是表示第一实施方式的烧煤锅炉的简要结构图,图7是表示燃烧器的配置结构的俯视图。

第一实施方式的锅炉是微粉煤燃烧锅炉,其中,能够将煤粉碎后的微粉煤用作微粉燃料(固体燃料),利用燃烧器使该微粉煤燃烧,并回收通过该燃烧产生的热量。

在第一实施方式中,如图6所示,烧煤锅炉10具有炉膛11、燃烧装置12以及烟道13。炉膛11成为四方筒的中空形状而沿着铅垂方向设置,构成该炉膛11的炉膛壁由导热管构成。

燃烧装置12设置在构成该炉膛11的炉膛壁(导热管)的下部。该燃烧装置12具有装配于炉膛壁的多个燃烧器21、22、23、24、25。在第一实施方式中,对于该燃烧器21、22、23、24、25,将沿着周向以均等间隔配设有四个的情况设为一组,沿着铅垂方向配置有五组,也就是说,配置有五级。其中,炉膛的形状、一级中的燃烧器的数量、级数不限于该实施方式。

该各燃烧器21、22、23、24、25经由微粉煤供给管26、27、28、29、30而与粉碎机(微粉煤机/磨机)31、32、33、34、35连结。炉膛11在各燃烧器21、22、23、24、25的装配位置设置风箱36,在该风箱36连结有空气管道37的一端部,在该空气管道37的另一端部连结有送风机38。

烟道13与炉膛11的上部连结。该烟道13设有作为用于回收燃烧气体的热量的热交换器的过热器(super heater)41、42、43、再热器(reheater)44、45、以及节煤器(economizer)46、47,在由炉膛11中的燃烧产生的燃烧气体与水之间进行热交换。另外,烟道13在其下游侧连结有供进行热交换后的燃烧气体排出的气体管道48。该气体管道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的空气与流通于气体管道48的燃烧气体之间进行热交换,能够使向多个燃烧器21、22、23、24、25供给的燃烧用空气升温。

在此,对燃烧装置12进行详细说明,但构成该燃烧装置12的各燃烧器21、22、23、24、25分别形成几乎同样的结构,因此以燃烧器21为代表进行说明。

如图7所示,燃烧器21由在炉膛11中的四个壁部分别设置的燃烧器21a、21b、21c、21d构成。各燃烧器21a、21b、21c、21d与从微粉煤供给管26分支出的各支管26a、26b、26c、26d连结,并且与从空气管道37分支出的各支管37a、37b、37c、37d连结。

因此,各燃烧器21a、21b、21c、21d相对于炉膛11吹入微粉煤与搬运用空气混合而成的微粉煤混合气(燃料气体),并且向该微粉煤混合气的周围外侧吹入燃烧用空气(燃料气体燃烧用空气/二次空气)。然后,通过使该微粉煤混合气着火,能够形成四个火焰F1、F2、F3、F4,该火焰F1、F2、F3、F4成为从炉膛11的铅垂上方观察时(在图7中)沿逆时针方向回转的火焰回转流C。

在此,对如此构成的燃烧器21、22、23、24、25中的喷嘴调整机构进行详细说明。图8是表示燃烧器的喷嘴调整机构的简要图。

需要说明的是,在以下的说明中,前端部是指燃料气体以及燃烧用空气的流动方向的下游侧(炉膛11侧),后端部是指燃料气体以及燃烧用空气的流动方向的上游侧(风箱36背面侧)。另外,上、上方表示铅垂方向上侧,下、下方表示铅垂方向下侧。另外,将沿着燃烧器21的长边方向的燃料气体以及燃烧用空气的流动方向设为轴向,将在轴向上通过燃烧器剖面的中心的部位设为中心轴。相对于该中心轴,内侧表示靠近中心轴的一侧,外侧表示远离中心轴的一侧。

如图8所示,各燃烧器21、22、23、24、25借助喷嘴调整装置50而同步,使燃烧喷嘴62的前端部(炉膛11侧)朝铅垂上下方向转动,由此能够将燃料气体与燃烧用空气的喷射角度调整为铅垂方向。喷嘴调整装置50由喷嘴调整机构51、52、53、54、55、工作拉杆56以及气缸57构成。

各燃烧器21、22、23、24、25分别与喷嘴调整机构51、52、53、54、55连结,各喷嘴调整机构51、52、53、54、55与工作拉杆56连结,在工作拉杆56上连结有气缸57。因此,当驱动气缸57时,工作拉杆56沿长边方向移动,能够通过各喷嘴调整机构51、52、53、54、55对从各燃烧器21、22、23、24、25的燃烧喷嘴62的前端部喷射燃料气体与燃烧用空气的方向相对于包括第一水平轴线O1的水平面倾斜的角度进行调整。

以下,对喷嘴调整机构51、52、53、54、55进行详细说明,各喷嘴调整机构51、52、53、54、55形成同样的结构,因此仅对喷嘴调整机构51进行说明。图1是第一实施方式的燃烧器的侧视图,图2是燃烧器的中心位置处的纵向剖视(图1的II-II剖面)图,图3是燃烧器的调整用拉杆的连结位置处的纵向剖视(图1的III-III剖面)图。

如图1~图3所示,燃烧器21具备燃烧器主体61、燃烧喷嘴62、喷嘴调整用拉杆63、连结叉64、喷嘴调整用杆65、水平支承轴66、以及驱动杆67。在此,喷嘴调整机构51由喷嘴调整用拉杆63、连结叉64、喷嘴调整用杆65、水平支承轴66、以及驱动杆67构成。

燃烧器主体61呈筒形状,在本实施方式中为圆筒形状。将作为第一水平方向的第一水平轴线O1配置为燃烧器主体61的长边方向的中心轴。燃烧喷嘴62呈筒形状,并且前端部(炉膛11侧)成为前端变细的形状,该燃烧喷嘴62通过以与第一水平轴线O1交叉(正交)的作为第二水平方向的第二水平轴线O2为中心的转动轴71而沿铅垂方向转动自如地连结于燃烧器主体61的前端部。该燃烧器主体61采用由同心状的外筒62a与内筒62b构成的双层筒形状,在内筒62b的内侧设有燃料气体通路P1,在外筒62a与内筒62b之间设有燃烧用空气通路P2。燃料气体通路P1经由燃烧器主体61的通路P3而与微粉煤供给管26连结,燃烧用空气通路P2与风箱36连通。需要说明的是,在本实施方式中,燃烧器主体61为圆筒形状,外筒62a与内筒62b为四方筒形状,但没有对剖面形状进行限定。剖面形状可以是圆形、四边形、其它形状,也可以是使角带有曲面的形状。

喷嘴调整用拉杆63配置为,长边方向大致沿着燃烧器主体61的第一水平轴线O1方向,并且向燃烧器主体61的铅垂方向的上方且向侧方偏移。该喷嘴调整用拉杆63的前端部(炉膛11侧)在燃烧喷嘴62中的比转动轴71靠铅垂方向的上方且相对于第一水平轴线O1靠侧方的部分,通过沿作为第三水平方向的第三水平轴线O3的第一水平连结轴72而与燃烧喷嘴62连结为转动自如。即,喷嘴调整用拉杆63的前端部配置在外筒62a与内筒62b之间,第一水平连结轴72贯穿外筒62a、喷嘴调整用拉杆63的前端部以及内筒62b。在此,沿着第二水平轴线O2设置的转动轴71与沿着第三水平轴线O3设置的第一水平连结轴72相互平行,且处于在铅垂方向上分离的位置。

另外,喷嘴调整用拉杆63的后端部(风箱36的背面侧)一体连结有连结叉64。连结叉64形成具有弯曲部的L字形状(在这种情况下,不限于直角。),该弯曲部配置为朝向铅垂下方侧(包括第一水平轴线O1的水平面侧)。即,连结叉64包括:与喷嘴调整用拉杆63呈直线状而与其后端部一体连结的第一连杆64a;以及从该第一连杆64a的端部向包括第一水平轴线O1的水平面侧(在本实施方式中为铅垂下方侧)以规定角度弯曲的第二连杆64b,第一连杆64a与第二连杆64b的连结部成为弯曲部。然后,第二连杆64b在端部形成有分叉部64c。在此,连结叉64中的该第一连杆64a与第二连杆64b弯曲的内侧的弯曲角度α例如被设定为130度至140度。即,连结叉64中,相对于第一连杆64a(喷嘴调整用拉杆63),第二连杆64b仅向铅垂下方侧弯曲角度β(40度至50度)。

燃烧喷嘴62为重物,因此使其转动的喷嘴调整用拉杆63需要挠曲变形较少且不发生压曲的较高强度,因此成为坚固的重物,喷嘴调整用拉杆63的载重的一端被将连结叉64与喷嘴调整用杆65结合为能够旋转的第二水平连结轴73施加负载。特别是在喷嘴调整用拉杆63的长边方向处于水平方向的情况下,将喷嘴调整用拉杆63的角度β设为45度,由此向第二水平连结轴73的铅垂方向施加负载的喷嘴调整用拉杆63的载重分散并减少,能够抑制使第二水平连结轴73的构造过度坚固的大型化,因此是优选的。

喷嘴调整用杆65的铅垂方向的上部通过沿作为第四水平方向的第四水平轴线O4的第二水平连结轴73而与连结叉64中的第二连杆64b连结为转动自如。需要说明的是,喷嘴调整用杆65在初始设定时朝向大致铅垂方向延伸,但通过与驱动杆67一并旋转,由此沿着与铅垂方向倾斜的方向。即,喷嘴调整用杆65的铅垂方向的上部嵌合于连结叉64中的第二连杆64b的分叉部64c之间,且供第二水平连结轴73贯穿。另外,喷嘴调整用杆65的铅垂方向的下端部被沿作为第五水平方向的第五水平轴线O5的水平支承轴66支承为转动自如。

水平支承轴66沿着第五水平轴线O5而被作为外壳的风箱36支承为转动自如。沿着第四水平轴线O4的第二水平连结轴73与沿着第五水平轴线O5的水平支承轴66相互平行,且处于在铅垂方向上分离的位置。作为第五水平方向的第五水平轴线O5优选与第一水平轴线O1交叉(正交),但不一定限定于此。

水平支承轴66相对于风箱36转动自如,在轴向的一端部结合喷嘴调整用杆65的铅垂方向的下端部,在轴向的另一端部结合驱动杆67的一端部。因此,驱动杆67、水平支承轴66与喷嘴调整用杆65以第五水平轴线O5为中心而一体转动。

在如此构成的喷嘴调整机构51中,在为了使燃烧喷嘴62的燃料气体以及燃烧用空气的喷出方向朝向水平方向而将燃烧喷嘴62的转动轴71的中心(第二水平轴线O2)与第一水平连结轴72的中心(第三水平轴线O3)沿着铅垂方向配置时,优选将第二水平连结轴73的中心(第四水平轴线O4)与水平支承轴66的中心(第五水平轴线O5)沿着大致铅垂方向配置。另外,也可以在调整的范围内与铅垂方向不同。具体来说,优选沿着在相对于铅垂方向至15度的范围内倾斜的方向配置。然后,将从转动轴71的中心(第二水平轴线O2)至第一水平连结轴72的中心(第三水平轴线O3)的长度设定为从第二水平连结轴73的中心(第四水平轴线O4)至水平支承轴66的中心(第五水平轴线O5)的长度以上。

在此,对喷嘴调整机构51的工作进行说明。图4是表示燃烧器中的喷嘴调整机构的工作的简要图,图5是表示变更燃烧器中的喷嘴调整用杆的长度时的喷嘴调整机构的工作的简要图。在对从燃烧喷嘴62的前端部喷射燃料气体与燃烧用空气的方向相对于第一水平轴线O1倾斜的角度进行调整时,喷嘴调整用杆65的长度的上限值与下限值存在优选的范围。

如图4所示,第一实施方式的燃烧器21中,将从转动轴71的中心(第二水平轴线O2)至第一水平连结轴72的中心(第三水平轴线O3)的长度设为R1,将从第二水平连结轴73的中心(第四水平轴线O4)至水平支承轴66的中心(第五水平轴线O5)的长度(喷嘴调整用杆65的长度)设为R2。此时,即,在图4中,设定为R1=R2。因此,例如,当将喷嘴调整用杆65以第五水平轴线O5(水平支承轴66)为中心沿图4的顺时针方向转动角度θ1时,伴随着喷嘴调整用杆65的转动而使连结叉64向图4的纸面右方向移动,将喷嘴调整用拉杆63朝同方向牵引,燃烧喷嘴62以第二水平轴线O2(转动轴71)为中心沿图4的顺时针方向转动角度θ2,将喷出角度向延长方向的上方侧调整。

此时,由于长度R1=长度R2,因此喷嘴调整用杆65的转动角度θ1与燃烧喷嘴62的转动角度θ2成为相同的角度。而且,由于连结叉64弯曲成规定的弯曲角度,因此能够防止连结叉64与喷嘴调整用杆65的干涉且抑制进一步的大型化。为了确保燃烧喷嘴62的转动角度θ2的精度,若确保与喷嘴调整用杆65的转动角度θ1相同、即形成转动角度θ2=转动角度θ1的精度,则能够将长度R2的上限值设定为长度R1。

另外,接下来,作为喷嘴调整用杆65的长度的下限值,设为长度R3,长度R3为(长度R1)/2。即,如图5所示,使从转动轴71的中心(第二水平轴线O2)至第一水平连结轴72的中心(第二水平轴线O3)的长度R1长于从第二水平连结轴73的中心(第四水平轴线O4)至水平支承轴66的中心(第五水平轴线O5)的长度(喷嘴调整用杆65的长度)R3,设定为(长度R1)/2=长度R3。因此,例如,当将喷嘴调整用杆65以第五水平轴线O5(水平支承轴66)为中心沿图5的顺时针方向转动角度θ3时,伴随着喷嘴调整用杆65的转动而使连结叉64向图5的右方移动,将喷嘴调整用拉杆63朝同方向牵引,使燃烧喷嘴62以第二水平轴线O2(转动轴71)为中心而沿图5的顺时针方向转动角度θ2,将喷出角度向铅垂方向的上方侧调整。在此,在图5中,作为角度θ3取得的最大角度而示出θ3=90度的状况,此时的角度θ2成为燃烧喷嘴62相对于第一水平轴线O1取得的最大喷射角度的45度。

此时,由于(长度R1)/2=长度R3,为了将燃烧喷嘴62的转动角度设为与上述相同的θ2,使喷嘴调整用杆65的转动角度θ3成为比燃烧喷嘴62的转动角度θ2大的角度,在(长度R1)/2=长度R3的情况下,成为角度θ3=(角度θ2)×2。在这种情况下,由于连结叉64弯曲为规定的弯曲角度,因此也可以防止连结叉64与喷嘴调整用杆65的干涉。另外,由于转动角度θ3>转动角度θ2,由此使喷嘴调整用杆65的转动角度θ3大于燃烧喷嘴62的转动角度θ2,因此能够高精度地调整燃烧喷嘴62的微小角度,并且使转动角度θ3的调整所需要的动力变小,因此能够实现气缸57的小型化。考虑最大地提高燃烧喷嘴62的转动角度θ2的精度确保,为了相对于喷嘴调整用杆65的转动角度θ3为最大的90度而使转动角度θ2获得45度,能够将长度R3的下限值设定为(长度R1)/2。因而,本实施方式中的喷嘴调整用杆65的长度优选处于((长度R1)/2)~(长度R1)的范围。

需要说明的是,连结叉64的形状、喷嘴调整用杆65的长度以及角度不限于上述情况。例如,也可以将第二水平连结轴73的中心(第四水平轴线O4)与水平支承轴66的中心(第五水平轴线O5)沿着相对于铅垂方向倾斜规定角度(例如为15度)的角度来配置。换句话说,在将燃烧喷嘴62的喷出角度调整为水平方向时,即使将喷嘴调整用杆65在直至规定角度(例如为15度以下)的范围内倾斜配置,也可以将对于燃烧喷嘴62的转动角度的精度、可动范围的影响抑制在20%以内。另外,将连结叉64中的第一连杆64a与第二连杆64b弯曲的内侧的弯曲角度α设定在130度至140度的范围,但不限于该弯曲角度α,例如,也可以根据连结叉64、喷嘴调整用杆65的长度、配置位置等,调整弯曲角度α,以便防止两者的干涉并且进一步分散喷嘴调整用拉杆63的载重。

而且,在燃烧器21中,燃料气体(微粉煤与一次空气)在燃烧器主体61以及燃烧喷嘴62的燃料气体通路P1中流动,并从燃烧喷嘴62的前端的开口部向炉膛11(参照图6)内喷出。燃烧用空气从风箱36起在燃烧喷嘴62的燃烧用空气通路P2中流动,从燃烧喷嘴62的前端的开口部向燃料气体的周围外侧喷出。此时,燃料气体着火并燃烧而成为燃烧气体,向该燃料气体的外周喷出燃烧用空气,由此促进燃料气体的燃烧。

这样,在第一实施方式的燃烧器中,具备:呈筒形状的燃烧器主体61;燃烧喷嘴62,其通过转动轴71而与燃烧器主体61的一端部连结为朝铅垂方向转动自如;喷嘴调整用拉杆63,其一端部与燃烧喷嘴62中的比转动轴71靠上侧部连结;连结叉64,其一端部与喷嘴调整用拉杆63的另一端部连结;喷嘴调整用杆65,其上端部与连结叉64的另一端部连结而另一端部被风箱36支承为转动自如;以及驱动杆67,其经由水平支承轴66而能够使喷嘴调整用杆65转动,连结叉64配置为,具有弯曲部而所述弯曲部朝向铅垂下方侧(第一水平轴线O1侧)。

因此,当操作驱动杆67时,经由水平支承轴66使喷嘴调整用杆65转动,并经由连结叉64使喷嘴调整用拉杆63沿长边方向移动,由此使燃烧喷嘴62相对于燃烧器主体61以转动轴71为中心朝铅垂方向转动,其角度被调整。此时,通过将连结喷嘴调整用拉杆63与喷嘴调整用杆65的连结叉64中的弯曲部配置为朝向铅垂下方侧,由此即便喷嘴调整用杆65转动而使连结叉64向铅垂下方侧移动,由于连结叉64移动至相对于喷嘴调整用杆65退避的位置,因此连结叉64不会与喷嘴调整用杆65干涉。其结果是,无需增长喷嘴调整用杆65就能够抑制装置的大型化,并且能够提高喷嘴角度的调整精度。

在第一实施方式的燃烧器中,喷嘴调整用拉杆63的一端部通过第一水平连结轴72与燃烧喷嘴62连结,喷嘴调整用拉杆63的另一端部与连结叉64的一端部连结为一体,连结叉64的另一端部与喷嘴调整用杆65的铅垂上部通过第二水平连结轴73来连结,喷嘴调整用杆65的铅垂下端部与驱动杆67的一端部通过水平支承轴66相对于风箱36成为一体,被支承为转动自如,燃烧喷嘴62的从转动轴71的中心至第一水平连结轴72的中心的长度R1与喷嘴调整用杆65的从第二水平连结轴73的中心至水平支承轴66的中心的长度R2被设定为相同的长度,或者将长度R2设定为长度R1以下。因此,在长度R2与长度R1为相同长度时,喷嘴调整用杆65的转动角度θ1与燃烧喷嘴62的转动角度θ2成为相同的角度,燃烧喷嘴62的角度被调整喷嘴调整用杆65所转动的角度,作业者能够容易调整喷嘴角度。

当长度R2变得短于长度R1时,喷嘴调整用杆65的转动角度θ1成为大于燃烧喷嘴62的转动角度θ2的角度,作业者能够容易进行喷嘴角度的微调。另外,由于喷嘴调整用杆65中的长度R2增长至成为与燃烧喷嘴62中的长度R1相同的长度,因此连结叉64不会与喷嘴调整用杆65干涉,并且能够抑制进一步的大型化。

在第一实施方式的燃烧器中,将燃烧喷嘴62的最大旋转角设为45度,将喷嘴调整用杆65的从第二水平连结轴73的中心至水平支承轴66的中心的长度R3设定为比从转动轴71的中心至第一水平连结轴72的中心的长度R1短,长度R3能够缩短至((长度R1)/2)。因此,喷嘴调整用杆65的转动角度θ3成为大于燃烧喷嘴62的转动角度θ2的角度,作业者能够高精度地容易进行喷嘴角度的微调。喷嘴调整用杆65的长度R3缩短至(长度R1/2),将连结叉64的弯曲部的内侧配置为朝向铅垂下方侧而不会与喷嘴调整用杆65干涉,因此能够实现装置的小型化。

在第一实施方式的燃烧器中,在为了使燃烧喷嘴62的喷出角度朝向水平方向而将转动轴71的中心与第一水平连结轴72的中心沿着铅垂方向配置时,将第二水平连结轴73的中心与水平支承轴66的中心沿着铅垂方向或从铅垂方向倾斜15度以内进行配置。因此,燃烧喷嘴62与喷嘴调整用杆65的安装角度成为相同的角度,通过将喷嘴调整用杆65的转动量确保得较大,能够增大燃烧喷嘴62的角度调整量。另外,通过将燃烧喷嘴62的从转动轴71的中心至第一水平连结轴72的中心的长度R1、与喷嘴调整用杆65的从第二水平连结轴73的中心至水平支承轴66的中心的长度R2增长至相同的长度,从而减少喷嘴调整用杆65的转动时的连结叉64的移动量,由此能够进一步抑制连结叉64与喷嘴调整用杆65的干涉,并且能够容易进行组装时的对位,能够提高组装性。

在第一实施方式的燃烧器中,连结叉64具有与喷嘴调整用拉杆63呈直线状连结的第一连杆64a、以及从第一连杆64a的端部向铅垂下方侧(包括第一水平轴线O1的水平面侧)弯曲规定角度并形成分叉部64c的第二连杆64b,在第二连杆64b的分叉部64c之间配置喷嘴调整用杆65的一端部并经由第二水平连结轴73来连结。因而,将连结叉64与喷嘴调整用杆65的连结部以在第二连杆64b的分叉部64c之间夹持有喷嘴调整用杆65的一端部的状态连结,该连结叉64与喷嘴调整用杆65的连结部的刚性提升,能够提高耐久性。

在这种情况下,期望将连结叉64的第一连杆64a与第二连杆64b的弯曲角度设定在130度至140度的范围。当第一连杆64a与第二连杆64b的弯曲角度小于130度时,喷嘴调整用拉杆63的重量作用于连结叉64的弯曲部,在喷嘴调整用拉杆63中产生弯曲力矩而使连结叉64的耐久性变得不足,使连结叉64大型化。另一方面,当第一连杆64a与第二连杆64b的弯曲角度大于140度时,连结叉64与以往同样地成为接近直线形状的形状,在喷嘴调整用杆65的转动时,连结叉64变得更接近水平支承轴66侧,从而难以抑制连结叉64与水平支承轴66的干涉。

另外,在第一实施方式的锅炉中,设有呈中空形状沿着铅垂方向设置的炉膛11、配置于炉膛11的多个燃烧器21、22、23、24、25、配置于炉膛11的上部的烟道13、以及配置于烟道13的过热器41、42、43、再热器44、45及节煤器46、47。因而,在燃烧器21、22、23、24、25中,配置为连结叉64中的所述弯曲部朝向铅垂下方侧,由此,即便喷嘴调整用杆65转动而使连结叉64朝铅垂方向下方移动,连结叉64也不会与水平支承轴66干涉。其结果是,能够抑制装置的大型化,并且能够提高喷嘴角度的调整精度。

[第二实施方式]

图9是第二实施方式的燃烧器的侧视图。需要说明的是,对于具有与上述实施方式相同的功能的构件,标注相同的附图标记并省略详细的说明。

在第二实施方式中,如图9所示,燃烧器21A具备燃烧器主体61、燃烧喷嘴62、喷嘴调整用拉杆81、连结叉64、喷嘴调整用杆65、水平支承轴66以及驱动杆67。在此,喷嘴调整机构51A由喷嘴调整用拉杆81、连结叉64、喷嘴调整用杆65、水平支承轴66以及驱动杆67构成。需要说明的是,燃烧器主体61、燃烧喷嘴62、连结叉64、喷嘴调整用杆65、水平支承轴66以及驱动杆67与所述第一实施方式相同,因此省略说明。

喷嘴调整用拉杆81沿着第一水平轴线O1方向配置,前端部通过第一水平连结轴72而与燃烧喷嘴62连结为转动自如,后端部与连结叉64连结为一体。该喷嘴调整用拉杆81由第一拉杆82与第二拉杆83构成,在第一拉杆82与第二拉杆83之间设有自如调整喷嘴调整用拉杆81的全长的拉线螺柱84。

第一拉杆82的前端部与燃烧喷嘴62连结,在后端部形成有第一螺纹部82a。第二拉杆83在前端部形成第二螺纹部83a,后端部与连结叉64连结。该第一螺纹部82a与第二螺纹部83a沿相反方向形成螺旋,拉线螺柱84的一端部与第一螺纹部82a螺合,另一端部与第二螺纹部83a螺合。因此,当转动拉线螺柱84时,第一拉杆82与第二拉杆83相互接近远离,能够调整喷嘴调整用拉杆81的全长。

另外,工作拉杆85连结各喷嘴调整机构51、52、53、54、55,供各驱动杆67的另一端部连结为转动自如。工作拉杆85被分割为与该各喷嘴调整机构51、52、53、54、55对应的分割拉杆86、87…,在各分割拉杆86、87…之间设有自如调整工作拉杆85的全长的拉线螺柱88。在本实施方式中,分割拉杆86在长边方向的气缸57侧的端部形成螺纹部86a,分割拉杆87在端部形成螺纹部87a,拉线螺柱88的各端部与各螺纹部86a、87a螺合。因此,当转动拉线螺柱88时,分割拉杆86与分割拉杆87相互接近远离,能够调整邻接的各喷嘴调整机构51、52、53、54、55中的各驱动杆67间的距离。

因此,能够通过拉线螺柱84、88单独地调整各喷嘴调整机构51、52、53、54、55的燃烧喷嘴62的角度。需要说明的是,在这种情况下,也可以仅设有拉线螺柱84或者仅设有拉线螺柱88。

这样,在第二实施方式的燃烧器中,喷嘴调整用拉杆81设有自如调整全长的拉线螺柱84。因此,能够通过拉线螺柱84来调整喷嘴调整用拉杆81的全长,能够进行燃烧喷嘴62的角度的微调。另外,通过使喷嘴调整用杆65的移动量减少,实质上喷嘴调整用杆65的移动速度降低,实际作用于拉线螺柱84与喷嘴调整用拉杆81的螺纹部82a、83a的加速度减小,能够降低作用于拉线螺柱84与喷嘴调整用拉杆81的螺纹部82a、83a的应力而防止破损。

由此,在将燃烧喷嘴62的喷出角度调整为水平方向时,容易调整为使转动轴71的中心与第一水平连结轴72的中心沿着大致铅垂方向配置、并且使第二水平连结轴73的中心与水平支承轴66的中心沿着大致铅垂方向配置。因此,燃烧喷嘴62与喷嘴调整用杆65的安装角度成为同样的角度,将喷嘴调整用杆65的转动量确保得较大,由此能够增大燃烧喷嘴62的角度调整量。

需要说明的是,喷嘴调整用拉杆63、81配置在比燃烧器主体61的第一水平轴线O1靠上方侧的位置,但也可以将喷嘴调整用拉杆63、81配置在比燃烧器主体61的第一水平轴线O1靠铅垂方向下方侧的位置。

另外,在上述的实施方式中,将本实用新型的锅炉设为烧煤锅炉,但也可以是作为固体燃料(固态燃料)而使用生物质、石油焦炭、石油残渣等的锅炉。另外,作为燃料而不限于固体燃料,也能够适用于使用重油等的烧油锅炉。另外,也能够适用于这些燃料的混合焚烧。

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