CN111380052A - 燃烧器、锅炉以及燃烧器的组装方法 - Google Patents
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Abstract
一种燃烧器、锅炉以及燃烧器的组装方法。燃烧器具备：燃料喷嘴(18)，其将混合了燃料和空气的燃料气体向炉膛内喷出；燃烧用空气喷嘴，其从燃料喷嘴的周围向炉膛内吹入空气；火焰稳定器(3)，其配置于燃料喷嘴内，随着朝向燃料喷嘴的炉膛侧端面而宽度变宽；以及整流部(4)，其相对于火焰稳定器配置于燃料气体流动方向的上游侧的延长线上，火焰稳定器具有：母材；倾斜部(8)，其设置于母材，具有从比母材的炉膛侧端面靠上游侧的位置朝向燃料喷嘴的炉膛侧端面突出而形成的倾斜面，且以比母材的炉膛侧端面突出的方式形成；以及罩部(9)，其与倾斜部连接，将母材的炉膛侧端面覆盖，倾斜部和罩部为陶瓷制。
Description
技术领域
本发明涉及燃烧器、锅炉以及燃烧器的组装方法。
背景技术
燃煤锅炉等大型锅炉具有呈中空形状且沿铅垂方向设置的炉膛，在该炉膛壁沿周向配置有多个燃烧器。另外，燃煤锅炉在炉膛的铅垂方向上方连结有烟道，在该烟道配置有用于生成蒸汽的热交换器。而且，燃烧器通过向炉膛内喷射燃料与空气(氧化剂气体)的混合气而形成火焰，生成燃烧气体并流入烟道。在燃烧气体流动的区域设置热交换器，对在构成热交换器的传热管内流动的水、蒸汽进行加热而生成过热蒸汽。
在燃烧器中，为了实现低NOx燃烧，在燃烧器的炉膛侧面或内部侧设置分离器，以形成内部火焰稳定。通过形成内部火焰稳定，在燃料气体(微粉煤与一次空气的混合气)朝向炉膛喷出的分离器前面形成点火面。
分离器以将燃烧器的燃料气体通路分割成多个的方式设置有多个，在炉膛侧以随着朝向前端而燃料气体通路变窄的方式形成具有倾斜面的火焰稳定器。在倾斜面分支出的燃料气体在倾斜面的炉膛侧的铅垂端面位置发生回旋，由此形成内部火焰稳定。
分离器以不锈钢铸钢等为母材形成为适当的尺寸，另外，在燃料气体接触的表面粘贴陶瓷片，以使得防止由燃料气体中的微粉煤引起的磨损以维持不锈钢铸钢的尺寸。陶瓷片通过销固定于母材。另外，火焰稳定器的炉膛侧端面由于高温气氛、气氛气体的影响而容易产生销的氧化减薄，因此不粘贴陶瓷片而母材露出于炉膛内部。
在下述的专利文献1中公开了如下技术，即，通过在容易磨损的部分设置耐磨损构件，从而提高耐久性，并且选择性地配置耐磨损构件，由此减少维护时设置耐磨损构件的劳力和时间。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-145974号公报
在锅炉进行通常运转的情况下，通过在燃烧器中流通的燃料气体冷却分离器，能够将不锈钢铸钢制的母材的温度保持在耐腐蚀温度的范围内。因此，氧化腐蚀被抑制。
另一方面，在锅炉进行高负荷运转的情况下，有时在燃料气体供给侧的研磨机中进行维护。在该情况下，一部分燃烧器灭火，燃料气体的流通停止。另外，在锅炉进行低负载运转时，通过使多级的燃烧器中的任一个灭火，从而进行锅炉负载的调整。
在这些灭火的燃烧器中，燃料气体的流通停止，因此容易因来自炉膛的辐射热而温度上升。需要说明的是，有时为了防止升温而流动冷却用空气，但冷却用空气的目的在于抑制NOx产生，因此以比通常运转时的燃料气体流量少的流量向燃料燃烧器供给。因此，有时分离器的母材不能充分冷却而产生氧化腐蚀，成为母材的强度降低的原因。另外，有时固定粘贴于母材的陶瓷片的销因来自炉膛、母材的热影响而升温，发生氧化腐蚀，有时陶瓷片脱落。
需要说明的是，为了防止分离器的母材的升温，存在将分离器以远离炉膛的内部空间的方式配置于燃烧器的方法，但不能得到充分的冷却效果。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供能够抑制分离器的母材的温度上升，抑制氧化腐蚀的产生的燃烧器、锅炉以及燃烧器的组装方法。
为了解决上述课题，本发明的燃烧器、锅炉以及燃烧器的组装方法采用以下的方案。
即，本发明的燃烧器具备：燃料喷嘴，其将混合了燃料和氧化剂气体的燃料气体向炉膛内喷出；燃烧用空气喷嘴，其从所述燃料喷嘴的周围向所述炉膛内吹入氧化剂气体；火焰稳定器，其配置于所述燃料喷嘴内，随着朝向所述燃料喷嘴的炉膛侧端面而与所述燃料气体的流动方向交叉的方向上的宽度变宽；以及整流部，其相对于所述火焰稳定器配置于所述燃料气体的流动方向的上游侧的延长线上，所述火焰稳定器具有：母材；倾斜部，其设置于所述母材，具有从比所述母材的炉膛侧端面靠上游侧的位置朝向所述燃料喷嘴的炉膛侧端面形成的倾斜面，且以比所述母材的炉膛侧端面突出的方式形成；以及罩部，其与所述倾斜部连接，将所述母材的炉膛侧端面覆盖，所述倾斜部和所述罩部为陶瓷制。
根据该结构，配置于燃料喷嘴内的火焰稳定器随着朝向燃料喷嘴的炉膛侧端面而宽度变宽，因此随着朝向炉膛侧端面，燃料气体通路变窄，在比燃料喷嘴内的炉膛侧端面靠燃料气体的上游侧的位置进行内部火焰稳定。火焰稳定器具有母材、陶瓷制的倾斜部及罩部，倾斜部设置于母材。
倾斜部具有从比母材的炉膛侧端面靠上游侧的位置朝向燃料喷嘴的炉膛侧端面形成的倾斜面，以比母材的炉膛侧端面突出的方式形成。由此，形成随着朝向燃料喷嘴的炉膛侧端面而宽度变宽的火焰稳定器，燃料气体通路随着朝向炉膛侧端面而变窄。
另外，倾斜部的炉膛侧前端配置于比母材的炉膛侧端面靠燃料喷嘴的炉膛侧端面侧，因此，母材、倾斜部与母材连接的连接部远离炉膛侧，与倾斜部的炉膛侧前端相比，温度比较低。因此，能够抑制母材温度的上升，不易产生氧化腐蚀。倾斜部设置于炉膛侧而暴露在高温气氛中，但由于是陶瓷制，因此不存在高温化引起的金属腐蚀的担心。
并且，陶瓷制的罩部设置为，在倾斜部固定于母材时，将母材的炉膛侧端面覆盖，以使母材不向炉膛侧露出。其结果是，能够抑制母材温度的上升，能够抑制氧化腐蚀的产生。
在上述发明的基础上，也可以是，所述倾斜部和所述罩部一体地构成而形成表面件。
根据该结构，能够减少部件个数，另外，罩部的支承变得容易。
在上述发明的基础上，也可以是，所述倾斜部以将所述母材夹在中间并向两个方向突出的方式设置于所述母材。
根据该结构，当在分离器的两侧形成燃料气体通路的情况下，能够在将火焰稳定器及整流部夹在中间而成为两个方向的两侧产生内部火焰稳定。
在上述发明的基础上，也可以是，两个方向的所述倾斜部中的向一个方向突出的所述倾斜部和向另一方向突出的所述倾斜部分割开地形成。
根据该结构，能够降低因倾斜部和母材的温度上升而相互约束而产生的热应力，防止火焰稳定器的破损，能够提高耐久性。另外，假设即使任一个倾斜部因某些原因损伤的情况下，也能够容易地进行倾斜部相对于母材的更换。
在上述发明的基础上，也可以是，所述倾斜部和所述罩部一体地构成而形成表面件，将所述表面件设置为，在两个所述表面件的所述罩部对置的端部形成间隙。
根据该结构，即使在由于罩部和母材的温度上升而相互的热伸长量产生了差异的情况下，也能够防止因罩部相互受到抵接力而产生局部应力，能够防止罩部的破损。
在上述发明的基础上，也可以是，所述倾斜部通过金属制的固定件相对于所述母材固定。
根据该结构，金属制的固定件将倾斜部相对于母材固定。由于母材、连接母材和倾斜部的固定件远离炉膛侧，与倾斜部的炉膛侧前端相比成为温度比较低的气氛，因此即使固定件为金属制，也能够抑制固定件的氧化腐蚀。
在上述发明的基础上，也可以是，所述表面件沿着相对于所述燃料气体的流动方向垂直的方向分割成多个而形成。
根据该结构，即使在由于表面件和母材的温度上升而在相对于燃料气体的流动方向垂直的方向上的相互的热伸长量产生了差异的情况下，热应力也被分散，能够防止表面件的破损，能够提高耐久性。另外，假设即使在任一个表面件因某些原因破损的情况下，也能够容易地进行破损的表面件的更换。
本发明的锅炉具备：所述炉膛，其呈中空形状且沿着铅垂方向设置；权利要求1至5中任一项所述的燃烧器，其配置于所述炉膛；以及烟道，其配置于所述炉膛的铅垂方向上部，供通过所述燃烧器中的所述燃料气体的燃烧所生成的燃烧气体通过。
本发明的燃烧器的组装方法中，所述燃烧器具备：燃料喷嘴，其将混合了燃料和氧化剂气体的燃料气体向炉膛内喷出；燃烧用空气喷嘴，其从所述燃料喷嘴的周围向所述炉膛内吹入氧化剂气体；火焰稳定器，其配置于所述燃料喷嘴内，随着朝向所述燃料喷嘴的炉膛侧端面而与所述燃料气体的流动方向交叉的方向上的宽度变宽；以及整流部，其相对于所述火焰稳定器配置于所述燃料气体的流动方向的上游侧的延长线上，所述火焰稳定器具有：母材；倾斜部，其设置于所述母材，具有从比所述母材的炉膛侧端面靠上游侧的位置朝向所述燃料喷嘴的炉膛侧端面形成的倾斜面，且以比所述母材的炉膛侧端面突出的方式形成；以及罩部，其与所述倾斜部连接，将所述母材的炉膛侧端面覆盖，所述倾斜部和所述罩部为陶瓷制，其中，所述燃烧器的组装方法包括如下步骤：将所述倾斜部相对于所述母材固定为，从比所述母材的炉膛侧端面靠上游侧的位置朝向所述燃料喷嘴的炉膛侧端面形成所述倾斜面，并形成为比所述母材的炉膛侧端面突出。
发明效果
根据本发明，能够抑制分离器的母材的温度上升，抑制氧化腐蚀的产生。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的燃煤锅炉的概要结构图。
图2是表示本发明的一个实施方式的燃烧器的主视图。
图3是表示本发明的一个实施方式的燃烧器的横剖视图，且是图2的A-A线向视图。
图4是表示本发明的一个实施方式的燃烧器的分离器的横剖视图。
附图标记说明：
1...分离器；
2...支承板；
3...火焰稳定器；
4...整流部；
5...母材；
6...表面件；
7...固定件；
8...倾斜部；
8A...基部；
8B...前端；
9...罩部；
9a...间隙；
10...燃煤锅炉；
11...炉膛；
12...燃烧装置；
13...烟道；
18...燃料喷嘴；
19...燃烧用空气喷嘴；
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；
38...送风机；
41、42、43...过热器；
44、45...再热器；
46、47...节煤器；
48...气体管道；
49...空气加热器；
50...脱硝催化剂；
51...煤尘处理装置；
52...诱导送风机；
53...烟囱；
54...整流板。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。需要说明的是，本发明并非被该实施方式限定，另外，在存在多个实施方式的情况下，也包括组合各实施方式来构成的情况。
本实施方式的锅炉是如下那样的燃煤(微粉煤燃烧)锅炉：作为微粉燃料(含碳固体燃料)而使用将煤粉碎而成的微粉煤，利用燃烧器使该微粉煤燃烧，将通过该燃烧所产生的热量回收而与供水、蒸汽进行热交换，从而能够生成过热蒸汽。在以下的说明中，上、上方表示铅垂方向上侧，下、下方表示铅垂方向下侧。
在本实施方式中，如图1所示，燃煤锅炉10具有炉膛11、燃烧装置12和烟道13。炉膛11呈四角筒的中空形状并沿着铅垂方向设置。构成炉膛11的炉膛壁(传热管)由多个蒸发管和连接该多个蒸发管的翅片构成，通过与供水、蒸汽进行热交换来抑制炉膛壁的温度上升。
燃烧装置12设置在构成炉膛11的炉膛壁的下部侧。在本实施方式中，燃烧装置12具有装配于炉膛壁的多个燃烧器(例如21、22、23、24、25)。例如，关于燃烧器21、22、23、24、25，将沿着周向以均等间隔配置的燃烧器设为一组，沿着铅垂方向配置有多级。但是，炉膛的形状、一级中的燃烧器的数量、级数并不限定于该实施方式。
各燃烧器21、22、23、24、25经由微粉煤供给管26、27、28、29、30与粉碎机(研磨机)31、32、33、34、35连结。虽未图示，但该粉碎机31、32、33、34、35构成为，例如在外壳内将旋转台支承为能够驱动旋转，多个辊在该旋转台的上方被支承为能够与旋转台的旋转联动地旋转。若将煤投入多个辊与旋转台之间，则能够在此将其粉碎至规定的微粉煤的大小，并通过搬运用气体(一次空气、氧化剂气体)将被未图示的分级机搬运且分级后的微粉煤从微粉煤供给管26、27、28、29、30向燃烧器21、22、23、24、25供给。
另外，在炉膛11中，在各燃烧器21、22、23、24、25的装配位置设置有风箱36，该风箱36与空气管道37的一端部连结。在空气管道37的另一端部设置有鼓风机38。
烟道13与炉膛11的铅垂方向上部连结。在烟道13中，作为用于回收燃烧气体的热量的热交换器，设置有过热器41、42、43、再热器44、45、节煤器46、47，在通过炉膛11中的燃烧而产生的燃烧气体与在各热交换器中流通的供水、蒸汽之间进行热交换。
在烟道13的下游侧连结有供进行了热交换后的燃烧气体排出的气体管道48。气体管道48在与空气管道37之间设置空气加热器(空气预热器)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，从而能够使向燃烧器21、22、23、24、25供给的燃烧用空气(氧化性气体)升温。
另外，在烟道13中，在比空气加热器49靠上游侧的位置设置有脱硝催化剂50。脱硝催化剂50将具有还原氨、尿素水等氮氧化物的作用的还原剂供给至烟道13内，在被供给了还原剂的燃烧气体中促进氮氧化物与还原剂的反应，由此去除、降低燃烧气体中的氮氧化物。而且，与烟道13连结的气体管道48在比空气加热器49靠下游侧的位置设置有煤尘处理装置(电集尘机、脱硫装置)51、引风机52等，并在下游端部设置有烟囱53。
另一方面，关于微粉煤燃料，在粉碎机31、32、33、34、35驱动时，将所生成的微粉煤与搬运用气体(氧化剂气体)一起通过微粉煤供给管26、27、28、29、30向燃烧器21、22、23、24、25供给。另外，将加热后的燃烧用空气从空气管道37经由风箱36向各燃烧器21、22、23、24、25供给。于是，燃烧器21、22、23、24、25将微粉煤与搬运用气体(一次空气)混合而成的微粉燃料混合气向炉膛11吹入，并且将燃烧用空气向炉膛11吹入，此时通过点火而能够形成火焰。在炉膛11内的下部产生火焰，燃烧气体在该炉膛11内上升，向烟道13排出。
之后，燃烧气体在配置于烟道13的过热器41、42、43、再热器44、45、节煤器46、47中进行热交换后，利用脱硝催化剂50还原去除氮氧化物，利用煤尘处理装置51去除粒状物质并去除硫成分，之后从烟囱53向大气中排出。
接着，参照图2至图4对本实施方式的燃烧器21、22、23、24、25进行说明。
如图2所示，燃烧器21、22、23、24、25具备燃料喷嘴18和燃烧用空气喷嘴19等。在本实施方式中，纸面上侧和下侧是为了方便而对记载的图进行说明的，并不一定表示铅垂上侧和铅垂下侧，在实际的燃烧器的使用方式中，纸面上侧也可以朝向水平方向。
燃料喷嘴18在主视观察时，具有大致矩形的剖面。燃料喷嘴18向炉膛11内喷出混合有燃料和一次空气(氧化性气体)的燃料气体。燃烧用空气喷嘴19设置于燃料喷嘴18的周围，将燃烧用空气(二次空气、氧化性气体)吹入炉膛11内。燃烧用空气与从燃料喷嘴18喷出的燃料气体混合而促进燃烧。作为氧化性气体，在本实施方式中使用空气。也可以是氧比例比空气多的气体、相反地氧比例比空气少的气体，能够通过实现与燃料流量的优化而使用。
在燃料喷嘴18内，设置有从正面观察燃料喷嘴18时前端面在一个方向上较长的分离器1。如图3所示，分离器1是板面沿着燃料气体流动方向配置的板状构件。另外，如图2所示，分离器1在从燃料喷嘴18的内壁面中的一个面18a侧至与一个面18a对置的另一个面18b的范围内，沿与燃料气体的流动方向垂直的方向延伸设置。以下，将与整流部4垂直的方向、即分离器1的炉膛侧前端面的分离器1的长度方向、且与燃料气体的流动方向垂直的方向称为分离器1的长度方向。
如图2及图3所示，在燃料喷嘴18内，沿与燃料气体的流动方向垂直的方向且与分离器1的长度方向垂直的方向配置有多个分离器1。多个分离器1相互分离地设置，在多个分离器1之间形成燃料气体通路。另外，在与分离器1的长度方向交叉的方向上，在多个分离器1之间设置有整流板54。整流板54例如是不锈钢铸钢等金属制，且为了防止由燃料气体所包含的微粉煤等引起的磨损，而在表面的整个面或磨损较多的部分粘贴有陶瓷片。
分离器1在长度方向端部设置有支承板2。通过将支承板2相对于燃料喷嘴18的内壁面固定，从而分离器1相对于燃料喷嘴18被支承。
如图2～图4所示，分离器1具有：火焰稳定器3，其随着朝向燃料喷嘴18的炉膛侧端面18A而宽度变宽；以及整流部4，其相对于火焰稳定器3配置在燃料气体流动方向的上游侧的延长线上。
火焰稳定器3的横截面形状为大致三角形或梯形，具有朝向燃料气体流动方向的下游侧而剖面的宽度逐渐变宽的形状。在此，火焰稳定器3的宽度是在主视观察分离器1时相对于分离器1的长度方向垂直的方向上的长度。
整流部4设置在火焰稳定器3的燃料气体流动的上游侧，从火焰稳定器3朝向上游侧延伸。如图4所示，为了防止母材5的磨损，整流部4是将多个陶瓷片15粘贴于露出面的整个面或磨损多的部分而形成。多个陶瓷片15分别利用销等固定件16通过螺柱焊接等固定于母材5。
火焰稳定器3在本实施方式中具有金属制(例如不锈钢铸钢等)的母材5、设置于母材5的陶瓷制(例如氧化铝制)的表面件6、以及将表面件6固定于母材5的金属制(例如不锈钢合金制)的固定件7。火焰稳定器3与燃料气体接触的部分为陶瓷制，因此对于燃料气体所包含的微粉煤等具有耐磨损性。
固定件7例如是具有棒状部分的销，一端侧与母材5接触，并通过焊接固定于母材5。固定件7的棒状部分贯通表面件6而设置。固定件7具有设置于另一端侧的例如圆板状的板构件，通过在板构件与母材5之间夹入表面件6，从而将表面件6相对于母材5固定。固定件7例如相对于一个表面件6设置一根。固定件7与母材5的焊接例如通过螺柱焊接方法进行。
母材5的上游侧的端部与形成整流部4的陶瓷片15连接。母材5的下游侧的横截面形状为大致三角形或梯形，且具有朝向燃料气体流动方向的下游侧而宽度逐渐变宽的形状。需要说明的是，母材5的下游侧的横截面形状也可以不是三角形、梯形。在母材5的横截面形状为三角形、梯形且具有倾斜面的情况下，倾斜部8沿着母材5的倾斜面平行地设置。另一方面，在母材5的横截面形状具有四边形等其他形状的情况下，倾斜部8具有与母材5的外形形状对应的形状。
表面件6具有倾斜部8和罩部9。倾斜部8和罩部9例如一体地形成。在倾斜部8和罩部9一体地形成的情况下，能够减少部件个数，且由于利用倾斜部8进行罩部9的支承，因此结构变得简单。另外，在罩部9中，也可以不使用作为具有棒状部分的销的固定件7，因此在成为高温的罩部9中不存在产生固定件7的氧化减薄的担心。表面件6与设置于整流部4、整流板54等的陶瓷片15同样地，通过烧制陶瓷材料来制作。需要说明的是，火焰稳定器3的表面件6的陶瓷材料更期望为能够耐受与设置于整流部4、整流板54等的陶瓷片15同等或更高的温度、且强度同等或更高的材料。例如，在表面件6为氧化铝制的情况下，更优选表面件6的氧化铝的纯度比设置于整流部4、整流板54等的陶瓷片15高。由此，表面件6虽设置于炉膛11侧而暴露在高温气氛中，但更不易产生磨损、破损。
表面件6沿着分离器1的长度方向被分割为多个构件。分割开的表面件6沿着分离器1的长度方向排列配置。通过将表面件6设为分割结构，从而即使在由于表面件6和母材5的温度上升而向长度方向的相互的热伸长量产生了差异的情况下，也能够分散因温度上升而产生的热应力，能够防止分离器1的破损，能够提高耐久性。另外，假设即使在任一个表面件6因某些原因破损的情况下，也能够容易地进行破损的表面件6的更换。表面件6的尺寸例如沿着燃料气体的流动方向的长度为100mm～300mm，相对于燃料气体的流动方向垂直的方向上的长度(分离器1的长度方向的长度)为20mm～50mm。
倾斜部8是例如板厚约为10mm～20mm的平板状构件，具有在将表面件6固定于母材5时相对于整流部4的板面倾斜的倾斜面。如图4所示，倾斜部8的一端侧的基部8A通过固定件7设置于母材5，另一端的炉膛侧前端8B侧具有朝向燃料喷嘴18的炉膛侧端面18A形成的倾斜面，以比母材5的炉膛侧端面5A突出的方式形成。在倾斜部8的中间部分，罩部9从倾斜部8分支设置，且位于母材5的炉膛侧端面5A的炉膛侧。倾斜部8的炉膛侧前端8B配置于比母材5的炉膛侧端面5A靠燃料喷嘴18的炉膛侧端面18A侧的位置，因此母材5、倾斜部8与母材5连接的连接部远离炉膛11侧，温度比较低。
倾斜部8在母材5的下游侧，以倾斜面相对于燃料气体的流动方向倾斜的方式设置。由此，形成宽度随着朝向燃料喷嘴18的炉膛侧端面18A而变宽的火焰稳定器3，燃料气体通路随着朝向炉膛侧端面18A而变窄。燃料气体在倾斜部8的炉膛侧前端8B侧产生回旋，形成内部火焰稳定。表面件6的倾斜部8设置于炉膛11侧而暴露在高温气氛中，但由于是陶瓷制，因此不存在高温化引起的氧化腐蚀的担心。
倾斜部8中的配置于上游侧的基部8A通过固定件7固定于母材5。倾斜部8仅在倾斜部8的上游侧固定于母材5，由此能够缩短母材5的燃料气体流动方向的长度，不需要将母材5设置到燃料喷嘴18的炉膛侧端面18A侧。
倾斜部8的基部8A、母材5远离炉膛11侧，与倾斜部8的炉膛侧前端8B相比温度比较低。因此，能够抑制母材5及固定件7的氧化腐蚀，从而提高分离器1的耐久性。例如，在燃烧器21、22、23、24、25中的任一个被灭火，而内部的燃料气体的流通停止的情况下，或在燃烧器21、22、23、24、25中冷却用空气以比燃烧器点火中的燃料气体流量少的量流通的情况下，也能够抑制母材5及固定件7的温度上升到较高的温度，能够抑制氧化腐蚀的产生。
罩部9例如为板状构件，沿着母材5的炉膛侧端面5A以覆盖母材5的炉膛侧端面5A的方式设置。罩部9与倾斜部8连接而一体地形成。陶瓷制的罩部9设置成，在将表面件6固定于母材5时，使金属制的母材5不向炉膛11侧露出。其结果是，能够抑制母材5及固定件7的温度上升，能够抑制氧化腐蚀的产生。需要说明的是，优选罩部9和母材5的炉膛侧端面5A以形成间隙的方式配置。
倾斜部8与罩部9的连接部分设置于接近母材5的位置。因此，与在接近炉膛11的炉膛侧前端8B侧设置连接部分的情况相比，能够抑制倾斜部8与罩部9的连接部分的温度上升，能够抑制倾斜部8与罩部9连接的连接部分的弯折形状的破损的产生。
倾斜部8也可以以将母材5夹在中间而向两个方向突出的方式相对于一个母材5分别设置于两侧面。由此，在分离器1的两侧形成燃料气体通路的情况下，能够在将分离器1的整流部4夹在中间而成为两个方向的两侧产生内部火焰稳定。
如图4所示，在倾斜部8将母材5夹在中间向两个方向突出的情况下，具有两个倾斜部8中的向一个方向突出的倾斜部8的表面件6和具有向另一个方向突出的倾斜部8的表面件6分割开地形成。两个表面件6以从两侧夹持母材5的方式设置。由此，假设在任一个表面件6因某些原因破损的情况下，能够容易地进行表面件6相对于母材5的更换。在表面件6中，两个罩部9的端部对置的部分设置为在温度上升前形成间隙9a。由此，即使在由于罩部9和母材5的温度上升而使相互的热伸长量产生了差异的情况下，也能够抑制由于相互受到抵接力而产生的局部应力。需要说明的是，优选设置成，间隙9a不会因来自炉膛11侧的辐射热的影响而变得过宽，以使得在母材5中不会产生大幅度的温度上升。
被分割成两个的表面件6相对于沿着分离器1的长度方向的中心线左右对称地形成。通过将分割开的表面件6设为同一形状，从而能够减少制作的部件的种类数。另外，能够抑制由温度上升时的热伸长引起的偏差，例如一方的分割表面件6比另一方的分割表面件6更为热伸长的变形。
根据上述的结构，倾斜部8的炉膛侧前端8B侧和罩部9的与分离器1的长度方向垂直的剖面具有大致“コ”字状，从倾斜部8的炉膛侧前端8B到母材5的炉膛侧端面5A之间成为凹部形状，因此与从倾斜部8的炉膛侧前端8B到母材5的炉膛侧端面5A之间具有被陶瓷材料填埋的实心的壁厚结构的情况相比，能够实现轻量化。
另外，表面件6在相对于燃料气体流动方向和整流部4垂直的方向(分离器1的长度方向)上分割成多个而形成。由此，即使在由于表面件6和母材5的温度上升而在相对于燃料气体流动方向垂直的方向上的相互的热伸长量产生了差异的情况下，热应力也被分散，能够防止表面件6的破损，提高耐久性。另外，假设任一个表面件6因某些原因破损的情况下，也能够容易地进行破损的表面件6的更换。
另外，如图3所示，表面件6的前端部、即倾斜部8的炉膛侧前端8B优选配置为，在燃料喷嘴18中位于比燃料喷嘴18的炉膛侧端面18A靠燃料气体流动的上游侧的位置。由此，能够使母材5远离炉膛11内部，能够进一步抑制母材5及固定件7的温度上升。
以上，根据本实施方式，火焰稳定器3具有金属制的母材5和设置于母材5的陶瓷制(例如氧化铝制)的表面件6，由于与燃料气体接触的部分为陶瓷制，因此具有耐磨损性。表面件6具有倾斜部8和罩部9，倾斜部8的炉膛侧前端8B侧配置在比母材5的炉膛侧端面5A靠燃料喷嘴18的炉膛侧端面18A侧的位置，因此母材5、倾斜部8与母材5连接的连接部远离炉膛11侧，与倾斜部8的炉膛侧前端8B相比温度比较低。因此，能够抑制母材5的氧化腐蚀。倾斜部8设置于炉膛11侧而暴露在高温气氛中，但由于是陶瓷制，因此不存在高温化引起的氧化腐蚀的担心。
并且，陶瓷制的罩部9设置为，在将表面件6固定于母材5时，将母材5的炉膛侧端面5A覆盖，以使金属制的母材5不向炉膛11侧露出。其结果是，能够抑制母材5的温度上升，能够抑制氧化腐蚀的产生。另外，金属制的固定件7将倾斜部8相对于母材5固定。母材5、连接母材5和倾斜部8的固定件7远离炉膛11侧，与倾斜部8的炉膛侧前端8B相比温度比较低，因此即使固定件7为金属制，也能够抑制固定件7的氧化腐蚀。
需要说明的是，在上述的实施方式中，将本发明的锅炉作为燃煤锅炉，但作为固体燃料，也可以是使用生物质、石油焦炭、石油残渣等的锅炉。另外，作为燃料不限于固体燃料，也可以用于重质油等的燃油锅炉，进而，作为燃料也可以使用气体(副产气体)。而且，也可以适用于这些燃料的混合焚烧。
另外，本发明能够适用于配置在燃料喷嘴的火焰稳定器，燃料喷嘴18内的结构、即分离器1、整流板54的位置、大小、数量不限定于上述的例子。
Claims (9)
1.一种燃烧器，其中，
所述燃烧器具备：
燃料喷嘴，其将混合了燃料和氧化剂气体的燃料气体向炉膛内喷出；
燃烧用空气喷嘴，其从所述燃料喷嘴的周围向所述炉膛内吹入氧化剂气体；
火焰稳定器，其配置于所述燃料喷嘴内，随着朝向所述燃料喷嘴的炉膛侧端面而与所述燃料气体的流动方向交叉的方向上的宽度变宽；以及
整流部，其相对于所述火焰稳定器配置于所述燃料气体的流动方向的上游侧的延长线上，
所述火焰稳定器具有：
母材；
倾斜部，其设置于所述母材，具有从比所述母材的炉膛侧端面靠上游侧的位置朝向所述燃料喷嘴的炉膛侧端面形成的倾斜面，且以比所述母材的炉膛侧端面突出的方式形成；以及
罩部，其与所述倾斜部连接，将所述母材的炉膛侧端面覆盖，
所述倾斜部和所述罩部为陶瓷制。
2.根据权利要求1所述的燃烧器，其中，
所述倾斜部和所述罩部一体地构成而形成表面件。
3.根据权利要求1所述的燃烧器，其中，
所述倾斜部以将所述母材夹在中间并向两个方向突出的方式设置于所述母材。
4.根据权利要求3所述的燃烧器，其中，
两个方向的所述倾斜部中的向一个方向突出的所述倾斜部和向另一方向突出的所述倾斜部分割开地形成。
5.根据权利要求4所述的燃烧器，其中，
所述倾斜部和所述罩部一体地构成而形成表面件，
将所述表面件设置为，在两个所述表面件的所述罩部对置的端部形成间隙。
6.根据权利要求1所述的燃烧器，其中，
所述倾斜部通过金属制的固定件相对于所述母材固定。
7.根据权利要求2或5所述的燃烧器，其中，
所述表面件沿着相对于所述燃料气体的流动方向垂直的方向分割成多个而形成。
8.一种锅炉，其中，
所述锅炉具备：
炉膛，其呈中空形状且沿着铅垂方向设置；
权利要求1至7中任一项所述的燃烧器，其配置于所述炉膛；以及
烟道，其配置于所述炉膛的铅垂方向上部，供通过所述燃烧器中的所述燃料气体的燃烧所生成的燃烧气体通过。
9.一种燃烧器的组装方法，
所述燃烧器具备：
燃料喷嘴，其将混合了燃料和氧化剂气体的燃料气体向炉膛内喷出；
燃烧用空气喷嘴，其从所述燃料喷嘴的周围向所述炉膛内吹入氧化剂气体；
火焰稳定器，其配置于所述燃料喷嘴内，随着朝向所述燃料喷嘴的炉膛侧端面而与所述燃料气体的流动方向交叉的方向上的宽度变宽；以及
整流部，其相对于所述火焰稳定器配置于所述燃料气体的流动方向的上游侧的延长线上，
所述火焰稳定器具有：
母材；
倾斜部，其设置于所述母材，具有从比所述母材的炉膛侧端面靠上游侧的位置朝向所述燃料喷嘴的炉膛侧端面形成的倾斜面，且以比所述母材的炉膛侧端面突出的方式形成；以及
罩部，其与所述倾斜部连接，将所述母材的炉膛侧端面覆盖，
所述倾斜部和所述罩部为陶瓷制，
其中，
所述燃烧器的组装方法包括如下步骤：
将所述倾斜部相对于所述母材固定为，从比所述母材的炉膛侧端面靠上游侧的位置朝向所述燃料喷嘴的炉膛侧端面形成所述倾斜面，并形成为比所述母材的炉膛侧端面突出。
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