專利名稱：燃燒器、具備該燃燒器的氣化爐等反應(yīng)爐及具備該反應(yīng)爐的發(fā)電設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃燒器、具備該燃燒器的氣化爐等反應(yīng)爐及具備該反應(yīng)爐的發(fā)電設(shè)備，尤其是涉及設(shè)置在氣化爐等反應(yīng)爐的燃燒器。
背景技術(shù)：
如圖2及圖4所示，發(fā)電設(shè)備具備的氣化爐等的反應(yīng)爐具有壓力容器11和設(shè)在壓力容器11內(nèi)的反應(yīng)爐主體12，在壓力容器11與反應(yīng)爐主體12之間具備被稱作圓環(huán)的空間部13并維持反應(yīng)爐10內(nèi)的高壓狀態(tài)。在此類反應(yīng)爐10設(shè)有燃燒器20，該燃燒器20在反應(yīng)爐主體12的側(cè)壁具有基端部，并從反應(yīng)爐主體12的側(cè)壁朝向壓力容器11延伸而貫通壓力容器11。燃燒器20具備:燃料管22，其借助作為運載氣體的氮氣等引導(dǎo)粉煤等燃料；氧化劑管23，其覆蓋燃料管22的外周，并從氧化劑協(xié)調(diào)用凸緣部23c向與燃料管22的外周之間導(dǎo)入空氣等氧化劑；引導(dǎo)筒24，其設(shè)置在氧化劑管23的外周。當(dāng)發(fā)電設(shè)備(未圖示)運轉(zhuǎn)時，反應(yīng)爐主體12及壓力容器11 一并產(chǎn)生熱拉伸。因此，根據(jù)溫度、材質(zhì)的不同而在反應(yīng)爐主體12與壓力容器11之間產(chǎn)生熱拉伸差。由此，如圖4所示，燃燒器20發(fā)生彎曲。如圖4所示，因燃燒器20彎曲而可能導(dǎo)致在氧化劑管23的基端部或爐外側(cè)固定部(以下，稱作“固定部”。)產(chǎn)生 集中應(yīng)力進而產(chǎn)生燃燒器20的變形或破損。為了緩和在上述引導(dǎo)筒24、氧化劑管23產(chǎn)生的應(yīng)力，考慮有在燃燒器20的引導(dǎo)筒24、氧化劑管23使用膨脹件25等(圖2及圖4示出僅在引導(dǎo)筒24設(shè)有膨脹件25的情況)來防止固定部的變形或破損的方法。(例如，專利文獻1、2)。

然而，以往在煤氣化復(fù)合發(fā)電設(shè)備等氣化爐等反應(yīng)爐系統(tǒng)中，構(gòu)造為向反應(yīng)爐10的空間部13導(dǎo)入由反應(yīng)爐主體12生成的生成氣體的一部分，如專利文獻I所公開那樣，在引導(dǎo)筒24、氧化劑管23使用膨脹件25的情況下，膨脹件25有時因是薄壁構(gòu)件的緣故而被生成氣體中的腐蝕性氣體腐蝕產(chǎn)生破口。尤其是，若氧化劑管23產(chǎn)生破口，空氣等氧化劑發(fā)生泄漏，則在氧化劑管23使用膨脹件25等位移吸收構(gòu)件并不實用。鑒于上述腐蝕等的影響，為了緩和在氧化劑管23的固定部產(chǎn)生的應(yīng)力，如專利文獻I所記載的那樣使用有如下的方法:通過延長氧化劑管23的總長并縮小角度位移來將在兩端的固定部產(chǎn)生的應(yīng)力設(shè)在允許值以下，從而防止變形或破損。因此，燃燒器20的長度(圖2中由A表示的長度)設(shè)為與在氧化劑管23產(chǎn)生的應(yīng)力對應(yīng)的長度(圖2中的燃燒器選定長度)。在先技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2003-336809號公報專利文獻2:日本特開平7-133904號公報專利文獻3:日本特開平10-300022號公報
專利文獻4:日本特開平10-281414號公報發(fā)明概要發(fā)明所要解決的課題然而，在由與在氧化劑管23的固定部產(chǎn)生的應(yīng)力對應(yīng)的長度來確定燃燒器20的長度的情況下，燃燒器20的重量增加，產(chǎn)生當(dāng)拔出燃燒器20而進行維護時維護性變差的問題，除此之外，還存在限制燃燒器20周邊的機器.配管的配置的狀況。另外，如圖5所示，現(xiàn)有的密封箱15附近形成為在套筒32內(nèi)設(shè)有密封填料31的密封構(gòu)造。由此，套筒32即反應(yīng)爐12側(cè)和氧化劑管3形成為允許經(jīng)密封填料31向軸向的相對移動的結(jié)構(gòu)(例如專利文獻3、4)。因此，若氧化劑管3因在內(nèi)部流通高溫的氧化劑而引起熱拉伸，則以氧化劑管3向反應(yīng)爐12內(nèi)突出的方式延伸，存在燃燒器的燃燒位置劇烈變化而無法進行穩(wěn)定的燃燒的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于提供一種燃燒器、具備該燃燒器的氣化爐等反應(yīng)爐及具備該反應(yīng)爐的發(fā)電設(shè)備，該燃燒器能夠提高基于燃燒器長度的減少的重量的輕型化及維護性、周邊機器配置，并且即使在燃燒器產(chǎn)生熱拉伸，燃燒位置也幾乎不發(fā)生變化，從而進行穩(wěn)定的燃燒。用于解決課題的手段為了解決上述課題，本發(fā)明的燃燒器采用以下的手段。S卩，根據(jù)本發(fā)明所涉及的燃燒器，其特征在于，所述燃燒器具備:燃料管；氧化劑管，其呈與該燃料管大致同心圓狀，覆蓋該燃料管的外周，并向與該燃料管的側(cè)壁之間導(dǎo)入氧化劑；保護筒，其覆蓋該氧化劑管的外周；位移吸收構(gòu)件，其相對于該保護筒及所述氧化劑管各自而設(shè)置在該保護筒及所述氧化劑管的延伸方向的至少一部分，所述燃料管、所述氧化劑管及所述保護筒將它們的基端部固定于在內(nèi)側(cè)容器與覆蓋該內(nèi)側(cè)容器的外側(cè)容器之間充滿非氧化性氣體的氣化爐的所述內(nèi)側(cè)容器的側(cè)壁，從該內(nèi)側(cè)容器的側(cè)壁向外側(cè)貫通所述外側(cè)容器而延伸，總長根據(jù)在所述燃料管產(chǎn)生的應(yīng)力來確定，所述氧化劑管以使該氧化劑管及所述燃料管的前端向所述氣化爐內(nèi)突出的長度不發(fā)生變化的方式相對于所述內(nèi)側(cè)容器的側(cè)壁而定位。通過使具備內(nèi)側(cè)容器與外側(cè)容器的氣化爐的在內(nèi)側(cè)容器與外側(cè)容器之間充滿非氧化性氣體，從而能夠避免因生成氣體而引起的腐蝕的影響，能夠?qū)?yīng)對腐蝕能力弱的可撓性管等位移吸收構(gòu)件在燃燒器的氧化劑管上也使用，因此在基端部固定在氣化爐的內(nèi)側(cè)容器的側(cè)壁的燃燒器的氧化劑管的延伸方向的至少一部分設(shè)有位移吸收構(gòu)件。由此，當(dāng)因內(nèi)側(cè)容器與外側(cè)容器之間的溫度和材質(zhì)的不同而導(dǎo)致在內(nèi)側(cè)容器與外側(cè)容器之間產(chǎn)生熱拉伸差時，能夠利用位移吸收構(gòu)件來吸收因燃燒器彎曲而導(dǎo)致在氧化劑管、燃料管產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力中的在氧化劑管產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力。氧化劑使用例如空氣。根據(jù)以上說明，燃燒器的長度能夠由與在燃料管產(chǎn)生的應(yīng)力對應(yīng)的燃料管的長度確定。在此，在構(gòu)成燃燒器的管及保護筒之中管徑最小的燃料管以相同的長度和彎曲量進行比較的情況下，與其他管相比，產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力小。換言之，在允許產(chǎn)生應(yīng)力到同等的情況下，能夠以比管徑大的其他管短的長度來應(yīng)對相同的彎曲量。因此，與基于在管徑比燃料管大的氧化劑管產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力來確定燃燒器的長度的現(xiàn)有的情況相比，能夠縮短燃燒器的長度。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)燃燒器重量的減少及維護性的提高。需要說明的是，作為位移吸收構(gòu)件，使用沿可彎曲的可撓性管和氧化劑管的延伸方向伸縮的波紋管等。另外，氧化劑管以氧化劑管的前端向反應(yīng)爐內(nèi)突出的長度不發(fā)生變化的方式相對于內(nèi)側(cè)容器的側(cè)壁定位。在內(nèi)側(cè)的側(cè)壁的定位部(固定部)與爐外側(cè)固定部之間產(chǎn)生的氧化劑管的軸向的熱拉伸由所述的位移吸收構(gòu)件吸收。由于從內(nèi)側(cè)的側(cè)壁的定位部(固定部)到氧化劑管的爐內(nèi)側(cè)前端的長度小，因此該部分的爐內(nèi)側(cè)軸向的熱拉伸量極小，對燃燒來說可以忽略不計。由此，能夠消除氧化劑管的熱拉伸的影響，使燃燒器在規(guī)定的位置上穩(wěn)定地燃燒。此外，根據(jù)本發(fā)明所涉及的氣化爐等反應(yīng)爐，其特征在于，所述反應(yīng)爐具備上述所記載的燃燒器。使用能夠縮短燃燒器的長度的燃燒器。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)置在氣化爐等反應(yīng)爐的燃燒器周圍的空間的減少和維護性的提高。此外，根據(jù)本發(fā)明所涉及的發(fā)電設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)電設(shè)備具備上述所記載的反應(yīng)爐。使用能夠減少燃燒器周圍的空間的反應(yīng)爐。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電設(shè)備的空間的減少和維護性的提高。發(fā)明效果根據(jù)上述發(fā)明，通過使在具備內(nèi)側(cè)容器與外側(cè)容器的反應(yīng)爐的內(nèi)側(cè)容器與外側(cè)容器之間充滿非氧化性氣體，能夠避免因生成氣體而導(dǎo)致的腐蝕的影響，能夠在燃燒器的氧化劑管使用作為薄壁構(gòu)件且因腐蝕而易于破口的可撓性管等位移吸收構(gòu)件，因此在基端部固定在氣化爐的內(nèi)側(cè)容器的側(cè)壁的燃燒器的氧化劑管的延伸方向的至少一部分設(shè)置位移吸收構(gòu)件。由此，因內(nèi)側(cè)容器與外側(cè)容器之間的溫度和材質(zhì)的不同而導(dǎo)致在內(nèi)側(cè)容器與外側(cè)容器之間產(chǎn)生熱拉伸差時，能夠利用位移吸收構(gòu)件來吸收因氧化劑管彎曲而導(dǎo)致在氧化劑管產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力。另外，燃燒器的長度由與在燃料管產(chǎn)生的應(yīng)力對應(yīng)的燃料管的長度確定。在此，在構(gòu)成燃燒器的管和保護筒之中管徑最小的燃料管以相同的長度和彎曲量進行比較的情況下，與其他管相比，產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力小。換言之，在允許產(chǎn)生應(yīng)力到同等的情況下，能夠以比管徑大的其他管短的長度來應(yīng)對相同的彎曲量。因此，與在基于管徑比燃料管大的氧化劑管產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力來確定燃燒器的長度的現(xiàn)有的情況相比，能夠縮短燃燒器的長度。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)燃燒器重量的減少及維護性的提高。另外，氧化劑管相對于內(nèi)側(cè)容器的側(cè)壁定位，在內(nèi)側(cè)的側(cè)壁的定位部(固定部)與爐外側(cè)固定部之間產(chǎn)生的氧化劑管的軸向的熱拉伸由所述的位移吸收構(gòu)件吸收。由于從內(nèi)側(cè)的側(cè)壁的定位部(固定部)到氧化劑管的爐內(nèi)側(cè)前端的長度小，因此該部分的爐內(nèi)側(cè)軸向的熱拉伸量極小，對于燃燒來說可以忽略不計。由此，能夠消除氧化劑管的熱拉伸的影響，使燃燒器在規(guī)定的位置上穩(wěn)定地燃燒。


圖1是在本發(fā)明的一實施方式所涉及的煤氣化復(fù)合發(fā)電設(shè)備的煤氣化爐設(shè)置的燃燒器的安裝時的概要結(jié)構(gòu)圖。圖2是在現(xiàn)有的煤氣化復(fù)合發(fā)電設(shè)備的氣化爐設(shè)置的燃燒器的安裝時的概要結(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明的一實施方式所涉及的氧化劑管固定部的詳情圖。圖4是圖2所示的燃燒器的煤氣化復(fù)合發(fā)電設(shè)備運轉(zhuǎn)時的概要結(jié)構(gòu)圖。圖5是現(xiàn)有的燃燒器的密封部的詳情圖。
具體實施例方式圖1示出在本發(fā)明的一實施方式所涉及的煤氣化復(fù)合發(fā)電設(shè)備的煤氣化爐設(shè)置的燃燒器的概要結(jié)構(gòu)圖。以含碳燃料(例如煤炭等)為燃料的煤氣化復(fù)合發(fā)電設(shè)備(IGCC ;IntegratedCoal Gasification Combined Cycle)主要具備煤氣化爐(反應(yīng)爐)10、燃氣輪機(未圖示)、廢熱回收鍋爐(未圖示)、及蒸汽輪機(未圖示)。在煤氣化爐10的上游側(cè)設(shè)有向煤氣化爐10供給粉煤的煤炭供給設(shè)備(未圖示)。該煤炭供給設(shè)備具備將原料炭粉碎為數(shù)U m 數(shù)百y m的粉煤的粉碎機(未圖示)，由該粉碎機粉碎了的粉煤以恒定流量隨著氮氣等運載氣體向煤氣化爐10搬運。煤氣化爐10具備:作為水冷壁的反應(yīng)爐(內(nèi)側(cè)容器)12、覆蓋反應(yīng)爐12的壓力容器(外側(cè)容器)11、在反應(yīng)爐12與壓力容器11之間被稱作圓環(huán)的空間部13。在空間部13充滿例如氮氣這樣的非氧化性氣體。在上述煤氣化爐10的反應(yīng)爐12的側(cè)壁以與側(cè)壁正交的方式固定有燃燒器I。燃燒器I借助密封箱15而固定于在反應(yīng)爐12的側(cè)壁開口的反應(yīng)爐側(cè)開口部12a。密封箱15由例如SUS和耐火材料構(gòu)成，并在其大致中心部貫通有燃燒器I。一端借助密封箱15而固定于反應(yīng)爐12的側(cè)壁的燃燒器I以與反應(yīng)爐12的側(cè)壁正交的方式延伸，并貫通以與反應(yīng)爐12的反應(yīng)爐側(cè)開口部12a對置的方式設(shè)置的壓力容器11的壓力容器側(cè)開口部11a。如圖3所示，氧化劑管3相對于反應(yīng)爐12而由固定部30定位。固定部30具備套筒30a與氧化劑管凸緣部30b。在密封箱15側(cè)接合固定有套筒30a的基端部。S卩，套筒30a固定于內(nèi)側(cè)容器12側(cè)。另外，在外側(cè)容器11側(cè)(在附圖中為右側(cè))的氧化劑管3設(shè)有具有圓板形狀的氧化劑管凸緣部30b。套筒30a與氧化劑管凸緣部30b能夠在對接的狀態(tài)下連接。另外，固定部30借助螺栓等固定件30c而被緊固固定。另外，在氧化劑管3設(shè)有氧化劑管用膨脹件7。壓力容器側(cè)開口部Ila形成為凸緣，將燃燒器I由能夠支承于作為凸緣的壓力容器側(cè)開口部Ila的支承筒16和螺栓(未圖示)固定。支承筒16的兩端部形成為凸緣部16a、16b0燃燒器I具備:燃料管2 ;氧化劑管3，其呈與燃料管2大致同心圓狀，并覆蓋燃料管2的外周；引導(dǎo)筒(保護管)4，其呈與燃料管2及氧化劑管3大致同心圓狀，并覆蓋氧化齊U 3的外周。燃料管2向其內(nèi)部導(dǎo)入由氮氣等搬運的粉煤等微粉燃料。如圖1所示，燃料管2將其一端貫通密封箱15而向反應(yīng)爐主體12內(nèi)延伸。另外，燃料管2的另一端與搬運來自粉碎機的粉煤等燃料的微粉燃料搬運配管(未圖示)連接。燃料管2根據(jù)在燃料管2產(chǎn)生的應(yīng)力、例如在貫通密封箱15的燃料管2的貫通部(未圖示)或貫通后述的凸緣部3a的燃料管2的貫通部(未圖示)產(chǎn)生的應(yīng)力來確定其延伸方向的長度(圖1中的燃燒器選定長度)。因此，燃料管2的延伸方向的長度與燃燒器I長(總長)大致同等。燃料管2具有從其外壁朝向外側(cè)延伸的多個支承件6。支承件6在燃料管2的圓周方向上呈放射狀，并且在燃料管2的軸向的不同位置設(shè)有多個。呈放射狀地延伸的支承件6的延伸端在氧化劑管3的內(nèi)壁的附近，但并未固定在氧化劑管3的內(nèi)壁。如此，通過將多個支承件6設(shè)在燃料管2的外壁，能夠從氧化劑管3的內(nèi)側(cè)支承燃料管2。氧化劑管3覆蓋燃料管2的外周，其外形尺寸比燃料管2大。在氧化劑管3的側(cè)壁設(shè)有氧化劑導(dǎo)入用凸緣部3c。從氧化劑導(dǎo)入用凸緣部3c向氧化劑管3的內(nèi)壁與燃料管2的外壁之間導(dǎo)入氧化劑即例如空氣。如圖1所示，氧化劑管3將其一端貫通密封箱15并在反應(yīng)爐12內(nèi)延伸。另外，在與氧化劑管3的密封箱15連接的端部的相反一端的附近設(shè)有凸緣部3a。此外，氧化劑管3在比凸緣部3a靠煤氣化爐10側(cè)設(shè)有凸緣部3b，能夠與在后述的引導(dǎo)筒4設(shè)置的凸緣部4a連接。氧化劑管3在暴露于支承筒16內(nèi)及空間部13內(nèi)的軸向的一部分(延伸方向的至少一部分，在圖1中有兩處位置)設(shè)有氧化劑管用膨脹件(位移吸收構(gòu)件)7。氧化劑管用膨脹件7是能夠彎曲及可軸向伸縮的管。引導(dǎo)筒4覆蓋燃燒管2及氧化劑管3的外周，其外形尺寸比氧化劑管3大。引導(dǎo)筒4在其內(nèi)部具有氧化劑管3與燃料管2。在引導(dǎo)筒4的凸緣部4a與凸緣部4b之間的外壁設(shè)有向引導(dǎo)筒4的內(nèi)壁與氧化劑管3的外壁之間的空間部(未圖示)導(dǎo)入非氧化性氣體的非氧化性氣體導(dǎo)入管及凸緣部4c。從該凸緣部4c導(dǎo)入的非氧化性氣體是例如氮氣等。另外，引導(dǎo)筒4將其一端支承于密封箱15,并將其另一端支承于凸緣4b。引導(dǎo)筒4在固定于密封箱15的一端的相反一端設(shè)有與在所述氧化劑管3設(shè)置的凸緣部3b連接的凸緣部4a。另外，引導(dǎo)筒4在比凸緣部4a靠煤氣化爐10側(cè)設(shè)有凸緣部4b，并能夠與支承筒16的凸緣部16b連接。引導(dǎo)筒4隔斷空間部13與氧化劑管3周邊的空間，起到保護氧化劑管3與具有十分罕見流入一部分的情況的生成氣體和焦炭等隔絕的作用。從非氧化性氣體導(dǎo)入管及凸緣部4c向引導(dǎo)筒4的內(nèi)側(cè)與氧化劑管3的外側(cè)之間的空間供給非氧化性氣體(例如氮氣)，并保持為氮氣環(huán)境氣。引導(dǎo)筒4在暴露于支承筒16內(nèi)及空間部13內(nèi)的軸向的一部分(在圖1中有兩處位置)設(shè)有引導(dǎo)筒用膨脹件5。引導(dǎo)筒用膨脹件5與氧化劑管用膨脹件7相同地是能夠彎曲及可軸向伸縮的管。接著，使用圖1對因發(fā)電設(shè)備運轉(zhuǎn)而導(dǎo)致向燃燒器I附加的應(yīng)力的樣子進行說明。發(fā)電設(shè)備(未圖示)進行運轉(zhuǎn)，由此在煤氣化爐(反應(yīng)爐)10的反應(yīng)爐主體12及壓力容器11產(chǎn)生熱拉伸。根據(jù)在反應(yīng)爐主體12與壓力容器11產(chǎn)生的熱拉伸，因反應(yīng)爐主體12與壓力容器11之間的材質(zhì)和溫度的不同而導(dǎo)致產(chǎn)生差(熱拉伸差)。因此，從壓力容器11的外側(cè)向反應(yīng)爐主體12內(nèi)插入的燃燒器I的借助例如密封箱15而固定在反應(yīng)爐主體12的一側(cè)(以下，稱作“基端部”。)運轉(zhuǎn)開始，并且向下方位移。但是，除了設(shè)置在引導(dǎo)筒4的引導(dǎo)筒用膨脹件5之外，在氧化劑管3還設(shè)有氧化劑管用膨脹件7，因此當(dāng)燃燒器I的基端部意欲向下方位移時，氧化劑管用膨脹件7向下方彎曲。由此，能夠緩和在氧化劑管3的基端部、氧化劑管3的凸緣部3b與氧化劑管3的固定部產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力。 如此，在氧化劑管3產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力通過氧化劑管用膨脹件7而緩和，但因燃燒器
I朝下方位移而導(dǎo)致在燃料管2產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。在此，燃料管2的管徑比構(gòu)成燃燒器I的氧化劑管3和引導(dǎo)筒4小，在以相同的長度 彎曲量進行比較的情況下，與其他管相比，產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力小。換言之，在允許產(chǎn)生應(yīng)力到同等的情況下，能夠以比管徑大的其他管短的長度來應(yīng)對相同的彎曲量。因此，根據(jù)與在燃料管2產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力對應(yīng)來確定的燃料管2的燃燒器選定長度，能夠確定燃燒器I的長度(圖1中由A表示的長度)，從而與由氧化劑管3選定的情況相比，能夠縮短燃燒器的長度。需要說明的是，煤氣化爐(反應(yīng)爐)10的空間部13由從非氧化性氣體導(dǎo)入管4c導(dǎo)入的非氧化性氣體充滿，因此能夠防止從反應(yīng)爐主體12內(nèi)流入一部分的具有腐蝕性的生成氣體的進入。因此，不必擔(dān)心因具有腐蝕性的生成氣體而導(dǎo)致氧化劑管3及氧化劑管用膨脹件7被腐蝕。如圖3所示，氧化劑管3相對于反應(yīng)爐主體12而由固定部30定位。該定位以氧化劑管3及燃料管2的燃燒器前端部3d向反應(yīng)爐內(nèi)突出的長度不發(fā)生變化的方式進行，在內(nèi)側(cè)的側(cè)壁的定位部30 (固定部)與爐外側(cè)固定部之間產(chǎn)生的氧化劑管3的軸向的熱拉伸由所述的氧化劑管 用膨脹件7吸收。由于從內(nèi)側(cè)的側(cè)壁的定位部30 (固定部)到氧化劑管3的爐內(nèi)側(cè)前端的長度小，因此該部分的爐內(nèi)側(cè)軸向的熱拉伸量極小，對于燃燒來說可以忽略不計。如上所述，根據(jù)本實施方式所涉及的燃燒器1、具備該燃燒器I的煤氣化爐(反應(yīng)爐)10及具備該煤氣化爐(反應(yīng)爐)10的發(fā)電設(shè)備，起到以下的作用效果。在具備反應(yīng)爐主體(內(nèi)側(cè)容器)12與壓力容器(外側(cè)容器)11的煤氣化爐(反應(yīng)爐)10的、反應(yīng)爐主體12與壓力容器11之間的空間部13充滿有非氧化性氣體即氮氣，在基端部固定在煤氣化爐(反應(yīng)爐)10的反應(yīng)爐主體12的側(cè)壁的燃燒器I的氧化劑管3的延伸方向的一部分(至少一部分)設(shè)置氧化劑管用膨脹件(位移吸收構(gòu)件)7。由此，當(dāng)因反應(yīng)爐主體12與壓力容器11之間的溫度和材質(zhì)的不同而導(dǎo)致在反應(yīng)爐主體12與壓力容器11之間產(chǎn)生熱拉伸差時，能夠利用氧化劑管用膨脹件7來吸收因燃燒器I彎曲而導(dǎo)致在氧化劑管3和燃料管2產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力中的、在氧化劑管3產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力。另外，燃燒器I根據(jù)與在燃料管2產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力對應(yīng)來確定的燃料管2的燃燒器選定長度來確定燃燒器I的長度(圖1中由A表示的長度)。在此，在構(gòu)成燃燒器I的燃料管2、氧化劑管3和引導(dǎo)筒(保護管)4之中管徑最小的燃料管2的產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力小。因此，與基于在管徑比燃料管2大的氧化劑管3產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力來確定燃燒器I的長度的現(xiàn)有的情況相比，能夠縮短燃燒器I的長度。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)燃燒器I重量的減少及維護性的提高。使用能夠縮短總長的燃燒器I。因此，能夠減少設(shè)置在煤氣化爐(反應(yīng)爐)10的燃燒器I周圍的空間。
使用能夠減少燃燒器I周圍的空間的煤氣化爐(反應(yīng)爐)10。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電設(shè)備的空間的減少。氧化劑管3由內(nèi)側(cè)的側(cè)壁的定位部30固定，在內(nèi)側(cè)的側(cè)壁的定位部30 (固定部)與爐外側(cè)固定部之間產(chǎn)生的氧化劑管3的軸向的熱拉伸由設(shè)置在氧化劑管3的氧化劑管用膨脹件7吸收。由于從內(nèi)側(cè)的側(cè)壁的定位部30(固定部)到氧化劑管3的爐內(nèi)側(cè)前端的長度小，因此該部分的爐內(nèi)側(cè)軸向的熱拉伸量極小，對于燃燒來說可以忽略不計。由此，能夠抑制氧化劑管3的燃燒器前端部3d較大地?zé)崂於l(fā)生位置變化。由此，燃燒器的前端部3d幾乎不從規(guī)定的位置發(fā)生變化，因此能夠進行穩(wěn)定的燃燒器的燃燒。另外，在氧化劑管3設(shè)置氧化劑管用膨脹件7。由此，能夠?qū)墓潭ú?0向外側(cè)容器11側(cè)的氧化劑管3的熱拉伸由氧化劑管用膨脹件7吸收。需要說明的是，在本實施方式中，雖對設(shè)置氧化劑管用膨脹件7及引導(dǎo)筒用膨脹件5作為位移吸收構(gòu)件進行了說明，但本發(fā)明并不局限于此，也可以是可沿氧化劑管3及引導(dǎo)筒4的延伸方向伸縮的波紋管等膨脹件。另外，向燃料管2內(nèi)導(dǎo)入的粉煤等微粉燃料也可以是例如焦炭、油、氣體等。附圖標記說明如下:I燃燒器2燃料管3氧化劑管3d燃燒器前端部4引導(dǎo)筒(保護筒)4c非活性氣體導(dǎo)入管及凸緣7氧化劑管用膨脹件(位移吸收構(gòu)件)10煤氣化爐(反應(yīng)爐)11壓力容器(外側(cè)容器)12反應(yīng)爐主體(內(nèi)側(cè)容器)13空間(圓環(huán))部A燃燒器長(總長)
權(quán)利要求
1.一種反應(yīng)爐用燃燒器，其特征在于，具備: 燃料管； 氧化劑管，其覆蓋該燃料管與該燃料管的外周，并向與該燃料管的外表面之間導(dǎo)入氧化劑； 位移吸收構(gòu)件，其設(shè)置于所述氧化劑管的延伸方向的至少一部分， 所述燃料管、所述氧化劑管固定在內(nèi)側(cè)容器的側(cè)壁，并從該內(nèi)側(cè)容器的側(cè)壁朝向外側(cè)貫通所述外側(cè)容器而延伸， 總長根據(jù)在所述燃料管上產(chǎn)生的應(yīng)力來確定， 所述氧化劑管以抑制前端向反應(yīng)爐內(nèi)突出的長度的方式相對于所述內(nèi)側(cè)容器的側(cè)壁而定位，在內(nèi)側(cè)的側(cè)壁的定位部與爐外側(cè)固定部之間產(chǎn)生的氧化劑管的軸向的熱拉伸由設(shè)置在氧化劑管的位移吸收構(gòu)件吸收。
2.一種反應(yīng)爐，其特征在于， 具備權(quán)利要求1所述的燃燒器。
3.一種發(fā)電設(shè)備，其特征在于， 具備權(quán)利要求2所述的反應(yīng)爐。
4.一種反應(yīng)爐用燃燒器的固定方法，該反應(yīng)爐用燃燒器具備: 所述燃料管； 所述氧化劑管，其覆蓋該燃料管與該燃料管的外周，并向與該燃料管的外表面之間導(dǎo)入所述氧化劑； 所述位移吸收構(gòu)件，其設(shè)置于該氧化劑管的延伸方向的至少一部分， 所述燃料管、所述氧化劑管將它們的基端部固定在所述反應(yīng)爐的內(nèi)側(cè)容器的側(cè)壁， 所述反應(yīng)爐用燃燒器的固定方法的特征在于， 所述燃燒器的總長根據(jù)在所述燃料管上產(chǎn)生的應(yīng)力來確定， 所述氧化劑管以抑制前端向所述反應(yīng)爐內(nèi)突出的長度的方式相對于所述內(nèi)側(cè)容器的側(cè)壁而定位，在內(nèi)側(cè)的側(cè)壁的所述定位部與所述爐外側(cè)固定部之間產(chǎn)生的所述氧化劑管的軸向的熱拉伸由設(shè)置在所述氧化劑管的所述位移吸收構(gòu)件吸收。
全文摘要
本發(fā)明的燃燒器具備燃料管(2)；覆蓋燃料管(2)的外周并向與燃料管(2)的側(cè)壁之間導(dǎo)入氧化劑的氧化劑管(3)；設(shè)于氧化劑管(3)的延伸方向的至少一部分的位移吸收構(gòu)件(7)，其特征在于，燃料管(2)、氧化劑管(3)將基端部固定在反應(yīng)爐(10)的內(nèi)側(cè)容器(12)的側(cè)壁，并從內(nèi)側(cè)容器(12)的側(cè)壁朝向外側(cè)貫通外側(cè)容器(11)而延伸，總長根據(jù)在燃料管(2)產(chǎn)生的應(yīng)力來確定，氧化劑管(3)以抑制氧化劑管(3)及燃料管(2)的前端向氣化爐(10)內(nèi)突出的長度的方式相對于內(nèi)側(cè)容器(12)的側(cè)壁而定位，在內(nèi)側(cè)的側(cè)壁的定位部(30)(固定部)與爐外側(cè)固定部之間產(chǎn)生的氧化劑管(3)的軸向的熱拉伸由設(shè)置在氧化劑管(3)的位移吸收構(gòu)件(7)吸收。
文檔編號F23C5/00GK103210255SQ20128000349
公開日2013年7月17日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者濱崎慎也, 葛西潤, 下之門智史, 松尾啟介 申請人:三菱重工業(yè)株式會社