JP7767458B2

JP7767458B2 - バーナ及びこれを備えたボイラ並びにバーナの運転方法

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Publication number: JP7767458B2
Application number: JP2023569569A
Authority: JP
Inventors: 聡彦嶺; 恒輔北風; 佑介越智; 公治倉増; 幸洋冨永; 明正 ▲高▼山; 裕三川添
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2021-12-24
Filing date: 2022-12-23
Publication date: 2025-11-11
Anticipated expiration: 2042-12-23
Also published as: TWI850917B; KR20240131380A; JPWO2023120700A1; WO2023120700A1; TW202336384A

Description

本開示は、例えば固体燃料を粉砕した微粉燃料とアンモニア燃料とを燃焼させるバーナ及びこれを備えたボイラ並びにバーナの運転方法に関するものである。

発電用ボイラなどの大型のボイラは、中空形状をなして鉛直方向に設置される火炉を有し、この火炉壁に複数のバーナが火炉の壁面に配設されている。また、大型のボイラは、火炉の鉛直方向上方に煙道が連結されており、この煙道に蒸気を生成するための熱交換器が配置されている。そして、バーナが火炉内に燃料と空気（酸化性ガス）との混合気を噴射することで火炎が形成され、燃焼ガスが生成されて煙道に流れる。燃焼ガスが流れる領域に熱交換器が設置され、熱交換器を構成する伝熱管内を流れる水や蒸気を加熱して過熱蒸気が生成される。

ボイラに用いられるバーナとして、微粉炭とアンモニア燃料とを混焼させ、又は、微粉炭の専焼およびアンモニア燃料の専焼を行うことが検討されている（例えば特許文献１）。

特開２０２０－４１７４８号公報

しかし、特許文献１では、アンモニア燃料はガスとして供給することを前提としており、液体として用いることは検討されていない。したがって、アンモニア燃料としてガスを用いたとしても、十分な発熱量が確保できずアンモニア専焼としては実用に供することができない。
仮に、液体アンモニア燃料を特許文献１に適用したとしても、気化熱によって火炎温度が下がり保炎性能が低下するという問題がある。

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、微粉燃料の専焼及びアンモニア燃料の専焼のそれぞれが可能とされたバーナ及びこれを備えたボイラ並びにバーナの運転方法を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係るバーナは、中心軸線に沿って延在し、液体アンモニア燃料または油燃料を火炉内に供給する内筒ノズルと、前記内筒ノズルから供給された前記液体アンモニア燃料または油燃料の火炎を保炎する第１保炎器と、前記中心軸線に沿って延在し、前記内筒ノズルを覆うように設けられ、微粉燃料及び／又は一次空気を前記火炉内に供給する外筒ノズルと、前記外筒ノズルから供給された前記微粉燃料の火炎を保炎する第２保炎器と、を備え、前記内筒ノズルは、前記液体アンモニア燃料が流れるアンモニア流路と、該アンモニア流路とは別系統とされた前記油燃料が流れる油流路とが形成された燃料噴射チップを備えている。

本開示の一態様に係るバーナは、中心軸線に沿って延在し、油燃料を火炉内に供給する内筒ノズルと、前記中心軸線に沿って延在し、前記内筒ノズルを覆うように設けられ、微粉燃料及び／又は一次空気を前記火炉内に供給する外筒ノズルと、前記外筒ノズルから供給された前記微粉燃料の火炎を保炎する保炎器と、液体アンモニア燃料を前記火炉内に供給する液体アンモニアノズルと、を備え、前記液体アンモニアノズルは、前記液体アンモニア燃料を噴射する液体アンモニア噴射チップを備えている。

本開示の一態様に係るバーナの運転方法は、中心軸線に沿って延在し、液体アンモニア燃料または油燃料を火炉内に供給する内筒ノズルと、前記内筒ノズルから供給された前記液体アンモニア燃料または油燃料の火炎を保炎する第１保炎器と、前記中心軸線に沿って延在し、前記内筒ノズルを覆うように設けられ、微粉燃料及び／又は一次空気を前記火炉内に供給する外筒ノズルと、前記外筒ノズルから供給された前記微粉燃料の火炎を保炎する第２保炎器と、を備え、前記内筒ノズルは、前記液体アンモニア燃料が流れるアンモニア流路と、該アンモニア流路とは別系統とされた前記油燃料が流れる油流路とが形成された燃料噴射チップを備えているバーナの運転方法であって、前記燃料噴射チップの前記油流路に油燃料を供給してバーナの起動を行う起動工程と、前記外筒ノズルに前記微粉燃料を供給せずに、前記燃料噴射チップの前記アンモニア流路に液体アンモニア燃料を供給してアンモニア専焼を行うアンモニア専焼工程と、前記燃料噴射チップの前記アンモニア流路に液体アンモニア燃料を供給せずに、前記外筒ノズルに前記微粉燃料及び前記一次空気を供給して微粉燃料専焼を行う微粉燃料専焼工程と、を有している。

本開示の一態様に係るバーナの運転方法は、中心軸線に沿って延在し、油燃料を火炉内に供給する内筒ノズルと、前記中心軸線に沿って延在し、前記内筒ノズルを覆うように設けられ、微粉燃料及び／又は一次空気を前記火炉内に供給する外筒ノズルと、前記外筒ノズルから供給された前記微粉燃料の火炎を保炎する保炎器と、液体アンモニア燃料を前記火炉内に供給する液体アンモニアノズルと、を備え、前記液体アンモニアノズルは、前記液体アンモニア燃料を噴射する液体アンモニア噴射チップを備えているバーナの運転方法であって、前記内筒ノズルに油燃料を供給してバーナの起動を行う起動工程と、前記外筒ノズルに前記微粉燃料を供給せずに、前記液体アンモニアノズルの前記液体アンモニア噴射チップに液体アンモニア燃料を供給してアンモニア専焼を行うアンモニア専焼工程と、前記液体アンモニア噴射チップに液体アンモニア燃料を供給せずに、前記外筒ノズルに前記微粉燃料及び前記一次空気を供給して微粉燃料専焼を行う微粉燃料専焼工程と、を有している。

本開示のバーナによれば、微粉燃料の専焼及びアンモニア燃料の専焼のそれぞれが可能となる。

本開示の第１実施形態に係るボイラを示した概略構成図である。図１のバーナを示した縦断面図である。図２Ａのバーナに用いられる燃料噴射チップを示した縦断面図である。本開示の第２実施形態に係るバーナを示した縦断面図である。本開示の第３実施形態に係るバーナを示した縦断面図である。図４Ａのバーナに用いられる燃料噴射チップを示した縦断面図である。本開示の第４実施形態に係るバーナを示した縦断面図である。図５に示したバーナにおいて微粉炭の専焼時を示した縦断面図である。図５に示したバーナにおいて液体アンモニアの専焼時を示した縦断面図である。比較例のバーナを示した縦断面図である。図７に示した液体アンモニアの専焼時の変形例を示したバーナの縦断面図である。図７に示した液体アンモニアの専焼時の他の変形例を示したバーナの縦断面図である。

以下に、本開示に係る一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。以降の説明で、上や上方とは鉛直方向上側を示し、下や下方とは鉛直方向下側を示すものであり、鉛直方向は厳密ではなく誤差を含むものである。

［第１実施形態］
図１には、本実施形態の微粉燃料及び／又はアンモニア（ＮＨ_３）燃料を主燃料とするボイラ１０が示されている。
本実施形態のボイラ１０は、固体燃料を粉砕した微粉燃料および液体アンモニア燃料をバーナにより燃焼させ、この燃焼により発生した熱を給水や蒸気と熱交換して過熱蒸気を生成することが可能なボイラである。固体燃料としては、バイオマス燃料や石炭などが使用される。

ボイラ１０は、火炉１１と燃焼装置２０と燃焼ガス通路１２を有している。火炉１１は、四角筒の中空形状をなして鉛直方向に沿って設置されている。火炉１１の内壁面を構成する火炉壁１０１は、複数の伝熱管と、伝熱管同士を接続するフィンとで構成され、微粉燃料の燃焼により発生した熱を、伝熱管の内部を流通する水や蒸気と熱交換して回収すると共に、火炉壁１０１の温度上昇を抑制している。

燃焼装置２０は、火炉１１の下部領域に設置されている。本実施形態では、燃焼装置２０は、火炉壁１０１に装着された複数のバーナ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、２１Ｅ、２１Ｆ（以下、これらバーナを区別しない場合には単に「バーナ２１」と表記する。）を有している。バーナ２１は、火炉壁１０１に沿って炉幅方向に均等間隔で配設されたもの（例えば、対向燃焼となるように、対向する火炉壁１０１にそれぞれ対向するように炉幅方向に配置されたもの）を、鉛直方向に沿って複数段配置されている。火炉の形状やバーナの段数、一つの段におけるバーナの数、バーナの配置などは、この実施形態に限定されるものではない。

バーナ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、２１Ｅ、２１Ｆは、それぞれ、複数の微粉燃料供給管２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ、２２Ｆ（以下、これら微粉燃料供給管を区別しない場合には単に「微粉燃料供給管２２」と表記する。）を介して、複数のミル（粉砕機）３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ、３１Ｅ、３１Ｆ（以下、これらミルを区別しない場合には単に「ミル３１」と表記する。）に連結されている。ミル３１は、例えば、内部に粉砕テーブル（図示省略）が駆動回転可能に支持されていて、粉砕テーブルの上方に複数の粉砕ローラ（図示省略）が粉砕テーブルの回転に連動回転可能に支持されて構成されている竪型ローラミルである。粉砕ローラと粉砕テーブルが協働して粉砕された固体燃料は、ミル３１に供給される一次空気（搬送用ガス、酸化性ガス）により、ミル３１が備える分級機（図示省略）に搬送される。分級機では、バーナ２１での燃焼に適した粒径以下の微粉燃料と、該粒径より大きな粗粉燃料とに分級される。微粉燃料は、分級機を通過して、一次空気と共に微粉燃料供給管２２を介してバーナ２１に供給される。分級機を通過しなかった粗粉燃料は、ミル３１の内部で、自重により粉砕テーブル上に落下し、再粉砕される。

バーナ２１の装着位置における火炉１１の炉外側には、風箱（エアレジスタ）２３が設けられており、この風箱２３には風道（空気ダクト）２４の一端部が連結されている。風道２４の他端部には、押込通風機（ＦＤＦ：Forced Draft Fan）３２が連結されている。押込通風機３２から供給された空気は、風道２４に設置された空気予熱器４２で加熱され、風箱２３を介してバーナ２１に二次空気（燃焼用空気、酸化性ガス）として供給され、火炉１１の内部に投入される。

燃焼ガス通路１２は、火炉１１の鉛直方向上部に連結されている。燃焼ガス通路１２には、燃焼ガスの熱を回収するための熱交換器として、過熱器１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ（以下、これら過熱器を区別しない場合には単に「過熱器１０２」と表記する。）、再熱器１０３Ａ、１０３Ｂ（以下、これら再熱器を区別しない場合には単に「再熱器１０３」と表記する。）、節炭器１０４が設けられており、火炉１１で発生した燃焼ガスと各熱交換器の内部を流通する給水や蒸気との間で熱交換が行われる。なお、各熱交換器の配置や形状は、図１に記載した形態に限定されない。

燃焼ガス通路１２の下流側には、熱交換器で熱回収された燃焼ガスが排出される煙道１３が連結されている。煙道１３には、風道２４との間に空気予熱器（エアヒータ）４２が設けられており、風道２４を流れる空気と、煙道１３を流れる燃焼ガスとの間で熱交換を行い、ミル３１に供給する一次空気やバーナ２１に供給する二次空気を加熱することで、水や蒸気との熱交換後の燃焼ガスから、さらに熱回収を行う。

また、煙道１３には、空気予熱器４２よりも上流側の位置に、脱硝装置４３が設けられていてもよい。脱硝装置４３は、アンモニア、尿素水等の窒素酸化物を還元する作用を有する還元剤を、煙道１３内を流通する燃焼ガスに供給し、還元剤が供給された燃焼ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）と還元剤との反応を、脱硝装置４３内に設置された脱硝触媒の触媒作用により促進させることで、燃焼ガス中の窒素酸化物を除去、低減するものである。
煙道１３の空気予熱器４２より下流側には、ガスダクト４１が連結されている。ガスダクト４１には、燃焼ガス中の灰などを除去する電気集じん機などの集じん装置４４や硫黄酸化物を除去する脱硫装置４６などの環境装置、また、それらの環境装置に排ガスを導くための誘引通風機（ＩＤＦ：Induced Draft Fan）４５が設けられている。ガスダクト４１の下流端部は、煙突４７に連結されており、環境装置で処理された燃焼ガスが、排ガスとして系外に排出される。

ボイラ１０において、微粉燃料の専焼（又はアンモニア燃料との混焼）を行う場合には、複数のミル３１が駆動すると、粉砕、分級された微粉燃料が、一次空気と共に微粉燃料供給管２２を介してバーナ２１に供給される。また、空気予熱器４２で加熱された二次空気が、風道２４から風箱２３を介してバーナ２１に供給される。バーナ２１は、微粉燃料と一次空気とが混合した微粉燃料混合気を火炉１１に吹き込むと共に、二次空気を火炉１１に吹き込む。火炉１１に吹き込まれた微粉燃料混合気が着火し、二次空気と反応することで火炎を形成する。火炉１１内の下部領域で火炎が形成され、高温の燃焼ガスが火炉１１内を上昇し、燃焼ガス通路１２に流入する。なお、本実施形態では、酸化性ガス（一次空気、二次空気）として空気を用いるが、空気よりも酸素割合が多いものや逆に少ないものであってもよく、供給される燃料量に対する酸素量の比率を適正な範囲に調整することで、火炉１１において安定した燃焼が実現される。

また、火炉１１のバーナ２１の装着位置より上方には、火炉１１内に燃焼用追加空気（ＡＡ：Additional Air）を供給するための複数のアディショナル空気ポート（ＡＡポート）２５が設けられている。アディショナル空気ポート２５には、風道２４から分岐したアディショナル空気ダクト（ＡＡダクト）２６の端部が連結されており、押込通風機３２から供給された空気の一部を、燃焼用追加空気として、アディショナル空気ダクト２６を介してアディショナル空気ポート２５に供給することができる。

図１に示す火炉１１内部の領域Ａ（風箱２３の高さ方向の設置範囲に対応した領域）では、一次空気と微粉燃料の混合気と二次空気との燃焼により火炎が形成される。ここで、領域Ａにおける空気比が１以下となるように、具体的には、バーナ２１に供給される空気量（一次空気と二次空気の合計量）が、バーナ２１に供給される燃料量に対する理論空気量より少なくなるように設定されることで、火炉１１内部の領域Ａと領域Ｂ（バーナ２１の最上部からアディショナル空気ポート２５の最下部の間の領域）は還元雰囲気となり、燃焼により発生した窒素酸化物（ＮＯｘ）が火炉１１の内部で還元される。その後、領域Ｃ（アディショナル空気ポート２５の最下部より上側の領域）において、ＮＯｘが還元された燃焼ガスに、アディショナル空気ポート２５から燃焼用追加空気が供給されて燃焼が完結するが、領域Ａ及び領域Ｂにおける還元効果の分だけ、ＮＯｘの発生量が低減される。

燃焼ガス通路１２に流入した燃焼ガスは、燃焼ガス通路１２の内部に配置された過熱器１０２、再熱器１０３、節炭器１０４で水や蒸気と熱交換した後、煙道１３に排出され、脱硝装置４３で窒素酸化物が除去され、空気予熱器４２で一次空気及び二次空気と熱交換した後、さらにガスダクト４１に排出され、集じん装置４４で灰などが除去され、脱硫装置４６で硫黄酸化物が除去された後、煙突４７から系外に排出される。なお、燃焼ガス通路１２における各熱交換器及び煙道１３からガスダクト４１における各装置の配置は、燃焼ガス流れに対して、必ずしも上述の記載順に配置されなくともよい。

ボイラ１０は、液体アンモニア供給源５０を備えている。液体アンモニア供給源５０には、アンモニア燃料としてアンモニアが液体で貯蔵されている。液体アンモニアは、液体アンモニア供給源５０から各バーナ２１に供給される。

微粉燃料とアンモニア燃料との切り替えは、オペレータによる手動で行っても良いが、制御部の指令によって行うこともできる。
制御部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。

図２Ａには、バーナ２１が示されている。バーナ２１は、微粉燃料の専焼と液体アンモニア燃料の専焼との両方が可能となっている。
バーナ２１は、中心軸線ＣＬに沿って延在する内筒ノズル６１と、内筒ノズル６１を覆うように設けられた外筒ノズル６２とを備えている。内筒ノズル６１の外周側でかつ外筒ノズル６２の内周側には、コアエアノズル６３が設けられている。各ノズル６１，６２，６３は、それぞれ共通の中心軸線ＣＬを有し、例えば横断面が円形とされ、金属製とされている。

内筒ノズル６１は、油燃料と液体アンモニア燃料が供給され、これら燃料を火炉１１内に噴射する。液体アンモニア燃料は、図１の液体アンモニア供給源５０から供給される。油燃料は、図示しない油燃料供給源から供給され、バーナ２１の起動時に用いられる。

内筒ノズル６１の内部には、燃料噴射チップ６５（図２Ｂ参照）が設けられている。燃料噴射チップ６５は、二流体ノズルとされている。
図２Ｂに示すように、燃料噴射チップ６５には、中央に気体流路６５ａ、その外周側に複数の油燃料流路６５ｂ、その外周側に複数の液体アンモニア燃料流路６５ｃが形成されている。気体流路６５ａには、油燃料及び液体アンモニア燃料を微粒化するための加圧された蒸気や空気が流れる。気体流路６５ａは、液体アンモニア燃料流路６５ｃに接続する複数の第１分岐流路６５ａ１と、油燃料流路６５ｂに接続する第２分岐流路６５ａ２とが接続されている。これら分岐流路６５ａ１，６５ａ２から供給される気体によって、液体アンモニア燃料及び油燃料が微粒化されて火炉１１内に供給される。
油燃料流路６５ｂの上流側には、油燃料供給源が接続されており、図示しない１又は複数の油燃料バルブによって、その開閉および開度が調整される。油燃料バルブは、制御部によって制御可能となっている。
液体アンモニア燃料流路６５ｃの上流側には、液体アンモニア供給源５０（図１参照）が接続されており、図示しない１又は複数の液体アンモニア燃料バルブによって、その開閉および開度が調整される。液体アンモニア燃料バルブは、制御部によって制御可能となっている。
上記構成の燃料噴射チップ６５によって、液体アンモニア燃料及び油燃料が選択的に噴射することができるようになっている。

図２Ａに示すように、内筒ノズル６１の先端の外周には、コアエアノズル６３との間に第１保炎器６７が設けられている。第１保炎器６７は、例えば羽根形状とされており、コアエアノズル６３を流れる燃焼用空気としてのコアエア（中心空気）に対して中心軸線ＣＬ回りに旋回を与える。第１保炎器６７によって、内筒ノズル６１から噴射された液体アンモニア燃料の火炎の保炎が行われる。

外筒ノズル６２内には、ミル３１（図１参照）から導かれた微粉燃料と一次空気が供給される。ただし、アンモニア専焼の場合には、微粉燃料は供給されずにノズルを冷却するための冷空気のみが供給される。

外筒ノズル６２内には、ベンチュリ６８と濃縮器６９が設けられている。ベンチュリ６８は、外筒ノズル６２の内壁に周方向に延在して設けられており、内周側に膨出する形状によって外筒ノズル６２内の流路を縮小する。例えば、上流側に位置するとともに内周側に傾斜する上流側傾斜部６８ａと、上流側傾斜部６８ａの頂点に接続されるとともに下流側に向かって外周側に傾斜する下流側傾斜部６８ｂとを備えている。ベンチュリ６８によって、中心軸線ＣＬに向かう速度成分が流れに対して与えられる。

濃縮器６９は、ベンチュリ６８の下流側に位置し、コアエアノズル６３の外壁に周方向に延在して固定され、外周側に膨出する形状を有している。例えば、上流側に位置するとともに外周側に傾斜する上流側傾斜部６９ａと、上流側傾斜部６８ａの頂点に接続されるとともに中心軸線ＣＬと平行に延在する円筒部６９ｃと、円筒部６９ｃの下流端に接続されるとともに下流側に向かって内周側に傾斜する下流側傾斜部６９ｂとを備えている。

濃縮器６９によって、ベンチュリ６８で縮小された流路が拡大され、外筒ノズル６２側の方向（半径方向）に向かう速度成分が流れに対して与えられる。微粉燃料は、一次空気よりも慣性力が大きいので、ベンチュリ６８及び濃縮器６９によって外筒ノズル６２の内壁側に集められ、微粉燃料の高濃度領域を形成する。

外筒ノズル６２の先端でかつ外周側には、バッフルとされた第２保炎器７１が設けられている。第２保炎器７１は、外筒ノズル６２を正面から見た場合にリング形状とされている。第２保炎器７１によって、二次空気流路７３を流れる二次空気の流れを部分的に遮り、その下流側に保炎領域を形成する。これにより、外筒ノズル６２から供給された微粉燃料の火炎の保炎が行われる。

二次空気流路７３は、外筒ノズル６２を覆うように設けられている。二次空気流路７３の外周側には、二次空気流路７３を覆うように三次空気流路７４が設けられている。三次空気流路７４内には、三次空気に対して旋回を与える旋回器７４ａが設けられている。

次に、上記構成のバーナ２１の動作について説明する。
＜微粉燃料の専焼時＞
微粉燃料の専焼を行う場合には、液体アンモニア供給源５０（図１参照）からの液体アンモニアの供給を停止した上で、バーナ２１を起動するために、油燃料を内筒ノズル６１の燃料噴射チップ６５から火炉１１内に噴射する。油燃料は、内筒ノズル６１の燃料噴射チップ６５の油燃料流路６５ｂを通り、気体流路６５ａの第２分岐流路６５ａ２から導かれた蒸気等の気体によって微粒化されて火炉１１内に噴射される。噴射された油燃料は、コアエアノズル６３から導かれた燃焼用空気とともに火炎を形成する。油燃料による火炎は、第１保炎器６７によって保炎される。そして、所定温度まで火炉１１内が昇温されて起動が終了すると、油燃料の供給が停止される。油燃料の供給が停止されると、燃料噴射チップ６５から微量の気体が燃料噴射チップ６５の冷却用として流される。このとき、燃料噴射チップ６５に液体アンモニア燃料が供給されることはない。

バーナの起動時に所定時間経過した後に、外筒ノズル６２から微粉燃料及び一次空気が徐々に供給されて、微粉燃料による火炎が形成される。バーナ起動後は、微粉燃料による火炎のみが火炉１１内に形成されて、微粉燃料の専焼が行われる。微粉燃料による火炎は、第２保炎器７１によって保炎され、二次空気流路７３から供給される二次空気、及び、三次空気流路７４から供給される三次空気によって段階的に燃焼が行われる。

＜液体アンモニア燃料の専焼時＞
液体アンモニア燃料の専焼を行う場合には、ミル３１の運転を停止して微粉燃料の供給を停止する。ただし、一次空気は外筒ノズル６２を介して適量が供給される。
そして、バーナ２１を起動するために、油燃料を内筒ノズル６１の燃料噴射チップ６５から火炉１１内に噴射する。油燃料は、内筒ノズル６１の燃料噴射チップ６５の油燃料流路６５ｂを通り、気体流路６５ａの第２分岐流路６５ａ２から導かれた蒸気等の気体によって微粒化されて火炉１１内に噴射される。噴射された油燃料は、コアエアノズル６３から導かれた燃焼用空気とともに火炎を形成する。油燃料による火炎は、第１保炎器６７によって保炎される。そして、所定温度まで火炉１１内が昇温されて起動が終了すると、油燃料の供給が停止される。油燃料の供給が停止されると、燃料噴射チップ６５から微量の気体が燃料噴射チップ６５の冷却用として流される。

バーナの起動を開始して所定時間経過した後に、液体アンモニア供給源５０から液体アンモニアが内筒ノズル６１の燃料噴射チップ６５に徐々に供給されて、コアエアノズル６３から供給される燃焼用空気とともに液体アンモニア燃料による火炎が形成される。バーナ起動後は、液体アンモニア燃料による火炎のみが火炉１１内に形成されて、液体アンモニア燃料の専焼が行われる。液体アンモニア燃料による火炎は、第１保炎器６７によって保炎され、外筒ノズル６２から供給される一次空気、二次空気流路７３から供給される二次空気、及び、三次空気流路７４から供給される三次空気によって段階的に燃焼が行われる。

以上説明した本実施形態の作用効果は以下の通りである。
内筒ノズル６１に燃料噴射チップ６５を設け、液体アンモニア燃料と油燃料を別々に分けて噴射できるようにした。これにより、バーナ２１の起動時に油燃料を用いることができるだけでなく、液体アンモニア燃料の専焼と微粉燃料の専焼とを行うことができる。
燃料噴射チップ６５によってアンモニア燃料を液体として用いることができるので、アンモニア燃料の専焼として必要な発熱量を確保することができる。
バーナ２１の起動時には、内筒ノズル６１から油燃料を選択的に供給することによってバーナ２１の起動を行う。バーナ２１の起動後は、油燃料の供給を停止する。
液体アンモニア燃料の専焼を行う場合には、内筒ノズル６１から選択的に液体アンモニア燃料を供給しかつ外筒ノズル６２から一次空気を供給する。このとき、第１保炎器６７によって液体アンモニア燃料の火炎保持が行われる。このとき、外筒ノズル６２から微粉燃料は供給されない。
微粉燃料の専焼を行う場合には、外筒ノズル６２から供給される微粉燃料および一次空気によって微粉燃料の専焼が行われる。このとき、第２保炎器７１によって微粉燃料の火炎保持が行われる。このとき、内筒ノズル６１から液体アンモニア燃料は供給されない。

内筒ノズル６１の外周側にコアエアノズル６３を設けることによって内筒ノズル６１から供給された液体アンモニア燃料または油燃料に燃焼用空気を供給することができる。そして、コアエアノズル６３に第１保炎器６７を設けることによって、液体アンモニア燃料または油燃料の火炎を安定させることができる。

［第２実施形態］
次に、本開示の第２実施形態について、図３を用いて説明する。
本実施形態は、微粉燃料の専焼と液体アンモニアの専焼が行われることは第１実施形態と同様であるが、第１実施形態に対してのコアエアノズル６３等を省略して旋回羽根を設けた点が相違する。したがって、以下では、第１実施形態と同様の構成については同一符号を付し、第１実施形態に対する相違点について主として説明する。

図３に示されているように、内筒ノズル６１の外壁には、第１旋回羽根７６と第２旋回羽根７７とが設けられている。これら旋回羽根７６，７７は、中心軸線ＣＬ回りの周方向に複数設けられている。なお、内筒ノズル６１と外筒ノズル６２との間には、第１実施形態の図２Ａに示したベンチュリ６８及び濃縮器６９は設けられていない。

第１旋回羽根７６は、外筒ノズル６２内を流れる微粉燃料及び一次空気に対して中心軸線ＣＬ回りに旋回を与える。第２旋回羽根７７は、第１旋回羽根７６に対して一次空気の流れ方向の下流側に位置しており、第１旋回羽根７６とは反対の方向に旋回を与える。
内筒ノズル６１内に、図２Ｂに示した燃料噴射チップ６５が設けられていることは、第１実施形態と同様である。

本実施形態の作用効果は、第１実施形態と共通する作用効果に加えて、以下の通りである。
第１旋回羽根７６によって中心軸線ＣＬ回りに旋回を与えた後に、第２旋回羽根７７によって反対方向の旋回を与える。これにより、外筒ノズル６２に微粉燃料及び一次空気を供給する微粉燃料の専焼を行う場合は、第１旋回羽根７６によって微粉燃料が外筒ノズル６２の内壁側に導かれて燃料濃縮が行われる。第２旋回羽根７７は、第１旋回羽根７６によって旋回を与えられた一次空気の旋回を戻すことによって、一次空気の流れを適正にすることができる。
液体アンモニア燃料の専焼を行う場合には、下流側に位置する第２旋回羽根７７を保炎器として用いることができる。

［第３実施形態］
次に、本開示の第３実施形態について、図４Ａ及び図４Ｂを用いて説明する。
本実施形態は、微粉燃料の専焼と液体アンモニアの専焼が行われることは第１実施形態と同様であるが、第１実施形態に対してのコアエアノズル６３等を省略して外筒ノズル６２の外側から液体アンモニア燃料を噴射する点で相違する。したがって、以下では、第１実施形態と同様の構成については同一符号を付し、第１実施形態に対する相違点について主として説明する。

図４Ａに示されているように、内筒ノズル６１は油燃料のみを供給する。内筒ノズル６１内には、油燃料を噴射するための油燃料噴射チップが設けられている（図示せず）。この油燃料噴射チップ内には、油流路が形成されており、複数の噴射孔から微粒化された油燃料が火炉１１内に向けて噴射される。油燃料噴射チップは、二流体ノズルを用いても良いし、圧力噴霧としても良い。

内筒ノズル６１の外周には、濃縮器６９が設けられている。濃縮器６９の作用は第１実施形態と同様である。

外筒ノズル６２の外周側でかつ三次空気流路７４に相当する位置に、液体アンモニアノズル８０が設けられている。液体アンモニアノズル８０は、中心軸線ＣＬ回りに複数設けられ、液体アンモニア供給源５０（図１参照）から供給された液体アンモニア燃料を火炉１１内に噴射する。各液体アンモニアノズル８０は、その先端側が中心軸線ＣＬに向かう方向に傾斜している。

液体アンモニアノズル８０内には、液体アンモニア噴射チップ８２が設けられている。液体アンモニア噴射チップ８２内には、図４Ｂに示すように、液体アンモニア流路が形成されており、複数の噴射孔８２ａから微粒化された液体アンモニア燃料が火炉１１内に向けて噴射される。液体アンモニア噴射チップ８２によって、液体アンモニア燃料は圧力噴霧によって噴射される。

本実施形態の作用効果は、第１実施形態と共通する作用効果に加えて、以下の通りである。
液体アンモニア噴射チップ８２によってアンモニア燃料を液体として用いることができるので、アンモニア燃料の専焼として必要な発熱量を確保することができる。
第１実施形態と同様に、内筒ノズル６１から油燃料を供給することによって、バーナの起動を行うことができる。
液体アンモニア燃料の専焼を行う場合には、液体アンモニアノズル８０から液体アンモニア燃料を供給しかつ外筒ノズル６２から一次空気を供給する。このとき、外筒ノズル６２から微粉燃料は供給されない。
微粉燃料の専焼を行う場合には、外筒ノズル６２から供給される微粉燃料および一次空気によって微粉燃料の専焼が行われる。このとき、保炎器７１によって微粉燃料の火炎保持が行われる。液体アンモニアノズル８０から液体アンモニア燃料は供給されない。
液体アンモニアノズル８０を複数設け、外筒ノズル６２の外周側から中心軸線ＣＬに向かう方向に液体アンモニア燃料を噴射する構成とすることによって、微粉燃料用バーナの構造を大きく変更することなくアンモニア専焼の構成を実現することができる。なお、保炎器７１によってアンモニア火炎の保炎を行うように、中心軸線ＣＬに対して接線方向に噴射する構成としても良い。

［第４実施形態］
次に、本開示の第４実施形態について、図５から図１０を用いて説明する。
本実施形態は、微粉燃料の専焼と液体アンモニアの専焼が行われることは第３実施形態と同様であるが、第３実施形態に対してコアエアノズルを設けている点などが相違する。したがって、以下では、第３実施形態と同様の構成については同一符号を付し、第３実施形態に対する相違点について主として説明する。

本実施形態のバーナ２１は、外筒ノズル６２の内周側でかつ内筒ノズル６１の外周側に位置するとともに、内筒ノズル６１を覆うように設けらたコアエアノズル（エアノズル）６３を備えている。コアエアノズル６３内には、燃焼用空気と液体アンモニアが供給される。コアエアノズル６３の先端は、内筒ノズル６１の先端よりも上流側に位置している。

内筒ノズル６１の外周には、第１旋回羽根７６及び第２旋回羽根７７が設けられている。第１旋回羽根７６及び第２旋回羽根７７は、第２実施形態と（図３）と同様である。なお、第１旋回羽根７６及び第２旋回羽根７７に代えて、図２に示した濃縮器（微粉炭濃度調整器）６９を設けても良い。この場合、図２のように、コアエアノズル６３の先端よりも下流側でかつ濃縮器６９の上流側に、ベンチュリ６８を設ける。

液体アンモニアノズル８０は、図４Ａに示した第３実施形態と異なり、中心軸線ＣＬと平行に設けられている。ただし、第３実施形態のように液体アンモニアノズル８０を中心軸線ＣＬ側に傾斜させても良い。

＜微粉燃料の専焼時＞
微粉炭燃料の専焼時には、液体アンモニア供給源５０（図１参照）からの液体アンモニアの供給を停止する。そして、図６に示すように、外筒ノズル６２から微粉燃料及び一次空気が供給されて、微粉燃料による火炎ＦＬ１が形成される。微粉燃料による火炎は、第２保炎器７１によって保炎される。このとき、内筒ノズル６１内には油は供給されず（休止）、コアエアノズル６３内には空気及び液体アンモニアは供給されず（休止）、液体アンモニアノズル８０には液体アンモニアは供給されない（休止）。

矢印Ａ１は、二次空気流路７３から供給される二次空気、及び、三次空気流路７４から供給される三次空気によって形成される外周空気の流れを示している。この矢印Ａ１と火炎ＦＬ１との間には、高温還元域が形成される。

＜液体アンモニア燃料の専焼時＞
液体アンモニア燃料の専焼を行う場合には、ミル３１（図１参照）の運転を停止して微粉燃料の供給を停止する。
そして、図７に示すように、液体アンモニア供給源５０から液体アンモニアが液体アンモニアノズル８０に供給されて、コアエアノズル６３から供給される燃焼用空気とともに液体アンモニア燃料による火炎ＦＬ２が形成される。外筒ノズル６２内には、微粉燃料及び空気は供給されない（休止）。

コアエアノズル６３から燃焼用空気を供給することによって、火炎ＦＬ２を外周側に向かわさせずにバーナ２１の中心軸線ＣＬに沿って形成することができる。例えば、図８に示すように、コアエアノズル６３を設けずに燃焼用空気をバーナ２１の中心軸線側から流さない場合には、矢印Ａ１で示した外周空気の流れにつられて火炎ＦＬ２が外周側を向いてしまう。

なお、図９に示すように、コアエアノズル６３から燃焼用空気に加えて液体アンモニアを供給するようにしても良い。これにより、バーナ２１の出口での着火を促進することができる。

また、図１０に示すように、コアエアノズル６３の上流側に接続されたコアエアノズルダクト６４に、液体アンモニアを供給することとしても良い。これにより、図９のようにコアエアノズル６３に液体アンモニアを供給する場合に比べて、液体アンモニアと空気の混合を促進することができる。

本実施形態の作用効果は、第３実施形態と共通する作用効果に加えて、以下の通りである。
液体アンモニアの専焼時に、コアエアノズル６３から燃焼用空気を供給することによって、液体アンモニアノズル８０によって形成された火炎ＦＬ２を、外周側に向かわさせずにバーナ２１の中心軸線ＣＬに沿って形成することができる。

液体アンモニアの専焼時に、コアエアノズル６３に液体アンモニアを供給することとしたので、バーナ２１の出口での着火を促進することができる。

コアエアノズル６３の先端を内筒ノズル６１の先端よりも上流側に位置させることによって、内筒ノズル６１と外筒ノズル６２との間の微粉炭が流通する空間が狭くなることを可及的に防止できる。これにより、微粉炭の専焼時の燃焼性能が損なわれることを回避できる。

上述した各実施形態では、本発明のボイラを、燃料に固体燃料を使用するボイラとして説明した。ボイラに使用される固体燃料としては、石炭、バイオマス燃料、石油コークス（ＰＣ：Petroleum Coke）燃料、石油残渣などが使用される。

さらに、上述した各実施形態では、以下の作用効果を奏する。
ボイラの壁面に上下複数段、左右複数列のバーナを配置する壁面燃焼式のボイラの場合で、例えば火炉の前壁（Ｆ）と後壁（Ｒ）それぞれに上下３段（Ｈ、Ｍ、Ｌ）、左右４列の計２４基のバーナを配置したボイラを例とした説明する。

計６段分のバーナのうち、１段は休止、残り５段でボイラの定格出力を得て、休止段をローテーションする運用が取られるケースがある。ここで仮にいずれか単一の燃料種しか燃焼できないバーナをそれぞれ特定の段に配置した場合、当該ボイラの設定されたある運用期間中の燃料混焼率は当然に固定的なものとなる。複数燃料の調達・供給の状況等によって混焼率を調整するといった運用には対応しにくい。

また、例えば、微粉燃料で得られる出力に比べ、アンモニア燃料で得られる出力が低いバーナであれば、当然ボイラ全体として混焼ないしアンモニア専焼とした際の出力も下がることとなる。

仮に同等の出力が得られるバーナであっても、着火性や火炎の安定性に劣るバーナであれば、未燃分の発生やＮＯｘの増大を招くおそれがある。

上述した各実施形態に示したバーナ２１によれば、微粉燃料の専焼時および液体アンモニアの専焼時のいずれのモードにおいても、燃料の着火性、火炎の安定性に問題を生じることが無く、バーナの出力を同等とすることができ、かつ、未燃分の発生やＮＯｘの増大を招くことが無い。

よって、微粉燃料の専焼時および液体アンモニアの専焼時のモードをＦＨ、ＦＭ、ＦＬ、ＲＨ、ＲＭ、ＲＬの間で独立に切り替えて運転できるので、設定されたある運用期間中の燃料の混焼率を達成することができ、柔軟な運用ができる。

以上説明した各実施形態に記載のバーナ及びこれを備えたボイラ並びにバーナの運転方法は、例えば以下のように把握される。

本開示の一態様に係るバーナは、中心軸線（ＣＬ）に沿って延在し、液体アンモニア燃料または油燃料を火炉内に供給する内筒ノズル（６１）と、前記内筒ノズルから供給された前記液体アンモニア燃料または油燃料の火炎を保炎する第１保炎器（６７）と、前記中心軸線に沿って延在し、前記内筒ノズルを覆うように設けられ、微粉燃料及び／又は一次空気を前記火炉内に供給する外筒ノズル（６２）と、前記外筒ノズルから供給された前記微粉燃料の火炎を保炎する第２保炎器（７１）と、を備え、前記内筒ノズルは、前記液体アンモニア燃料が流れるアンモニア流路と、該アンモニア流路とは別系統とされた前記油燃料が流れる油流路とが形成された燃料噴射チップ（６５）を備えている。

内筒ノズルに燃料噴射チップを設け、液体アンモニア燃料と油燃料を別々に分けて噴射できるようにした。これにより、バーナの起動時に油燃料を用いることができるだけでなく、液体アンモニア燃料の専焼と微粉燃料の専焼とを行うことができる。
燃料噴射チップによってアンモニア燃料を液体として用いることができるので、アンモニア燃料の専焼として必要な発熱量を確保することができる。
バーナの起動時には、内筒ノズルから油燃料を選択的に供給することによってバーナの起動を行う。バーナの起動後は、油燃料の供給を停止する。
液体アンモニア燃料の専焼を行う場合には、内筒ノズルから選択的に液体アンモニア燃料を供給しかつ外筒ノズルから一次空気を供給する。このとき、第１保炎器によって液体アンモニア燃料の火炎保持が行われる。このとき、外筒ノズルから微粉燃料は供給されない。
微粉燃料の専焼を行う場合には、外筒ノズルから供給される微粉燃料および一次空気によって微粉燃料の専焼が行われる。このとき、第２保炎器によって微粉燃料の火炎保持が行われる。このとき、内筒ノズルから液体アンモニア燃料は供給されない。

本開示の一態様に係るバーナでは、前記外筒ノズルの内周側でかつ前記内筒ノズルの外周側に位置するとともに、該内筒ノズルを覆うように設けられ、燃焼用空気を供給するエアノズル（６３）を備え、前記エアノズルに、前記第１保炎器が設けられている。

内筒ノズルの外周側にエアノズルを設けることによって内筒ノズルから供給された液体アンモニア燃料または油燃料に燃焼用空気を供給することができる。そして、エアノズルに第１保炎器を設けることによって、液体アンモニア燃料または油燃料の火炎を安定させることができる。

本開示の一態様に係るバーナでは、前記内筒ノズルの外周に設けられ、前記中心軸線回りに旋回を与える第１旋回羽根（７６）と、前記内筒ノズルの外周に設けられ、前記第１旋回羽根に対して前記一次空気の流れ方向の下流側に位置し、前記第１旋回羽根とは反対の方向に旋回を与える第２旋回羽根（７７）と、を備えている。

第１旋回羽根によって中心軸線回りに旋回を与えた後に、第２旋回羽根によって反対方向の旋回を与える。これにより、外筒ノズルに微粉燃料及び一次空気を供給する場合は、第１旋回羽根によって微粉燃料が外筒ノズルの内壁側に導かれて燃料濃縮が行われる。第２旋回羽根は、第１旋回羽根によって旋回を与えられた一次空気の旋回を戻すことによって、一次空気の流れを適正にすることができる。
液体アンモニア燃料の専焼を行う場合には、下流側に位置する第２旋回羽根を第１保炎器として用いることができる。

本開示の一態様に係るバーナは、中心軸線に沿って延在し、油燃料を火炉内に供給する内筒ノズルと、前記中心軸線に沿って延在し、前記内筒ノズルを覆うように設けられ、微粉燃料及び／又は一次空気を前記火炉内に供給する外筒ノズルと、前記外筒ノズルから供給された前記微粉燃料の火炎を保炎する保炎器と、液体アンモニア燃料を前記火炉内に供給する液体アンモニアノズル（８０）と、を備え、前記液体アンモニアノズルは、前記液体アンモニア燃料を噴射する液体アンモニア噴射チップ（８２）を備えている。

液体アンモニア噴射チップによってアンモニア燃料を液体として用いることができるので、アンモニア燃料の専焼として必要な発熱量を確保することができる。液体アンモニア噴射チップによって、液体アンモニア燃料の圧力噴霧が可能となる。
内筒ノズルから油燃料を供給することによって、バーナの起動を行うことができる。バーナの起動後は、油燃料の供給を停止する。
液体アンモニア燃料の専焼を行う場合には、液体アンモニアノズルから液体アンモニア燃料を供給しかつ外筒ノズルから一次空気を供給する。このとき、外筒ノズルから微粉燃料は供給されない。
微粉燃料の専焼を行う場合には、外筒ノズルから供給される微粉燃料および一次空気によって微粉燃料の専焼が行われる。このとき、保炎器によって微粉燃料の火炎保持が行われる。液体アンモニアノズルから液体アンモニア燃料は供給されない。

本開示の一態様に係るバーナでは、前記液体アンモニアノズルは、複数設けられ、各前記液体アンモニアノズルは、前記外筒ノズルの外周側から前記中心軸線に向かう方向に前記液体アンモニア燃料を噴射する。

液体アンモニアノズルを複数設け、外筒ノズルの外周側から中心軸線に向かう方向に液体アンモニア燃料を噴射する構成とすることによって、微粉燃料用バーナの構造を大きく変更することなくアンモニア専焼の構成を実現することができる。なお、保炎器によってアンモニア火炎の保炎を行うように、中心軸に対して接線方向に噴射する構成としても良い。

本開示の一態様に係るバーナでは、前記外筒ノズルの内周側でかつ前記内筒ノズルの外周側に位置するとともに、該内筒ノズルを覆うように設けられ、燃焼用空気を供給するエアノズルを備えている。

エアノズルから燃焼用空気を供給することによって、液体アンモニアノズルによって形成された火炎を、外周側に向かわさせずにバーナの中心軸線に沿って形成することができる。

本開示の一態様に係るバーナでは、前記エアノズルに液体アンモニアが供給される。

エアノズルに液体アンモニアを供給することによって、バーナの出口での着火を促進することができる。

本開示の一態様に係るバーナでは、前記エアノズルの先端は、前記内筒ノズルの先端よりも上流側に位置している。

エアノズルの先端を内筒ノズルの先端よりも上流側に位置させることによって、内筒ノズルと外筒ノズルとの間の微粉炭が流通する空間が狭くなることを可及的に防止できる。これにより、微粉炭の専焼時の燃焼性能が損なわれることを回避できる。

本開示の一態様に係るバーナでは、前記内筒ノズルの外周には、該内筒ノズルの先端と前記エアノズルの先端との間に、旋回羽根、及び／又は、ベンチュリ、及び／又は、微粉炭濃度調整器が設けられている。

内筒ノズルの外周に、内筒ノズルの先端とエアノズルの先端との間に、旋回羽根、及び／又は、ベンチュリ、及び／又は、微粉炭濃度調整器（PCC：Pulverized Coal Concentrator）を設けることによって、バーナをコンパクトに構成することができる。

本開示の一態様に係るバーナでは、前記エアノズルの上流側に接続され、該エアノズルに燃焼用空気を供給するエアノズルダクトを備え、
該エアノズルダクトに液体アンモニアが供給される。

エアノズルダクトに液体アンモニアを供給することによって、バーナの出口での着火を促進することができる。また、エアノズルダクトに液体アンモニアを供給することで、エアノズルに液体アンモニアを供給する場合に比べて、液体アンモニアと空気の混合を促進することができる。

本開示の一態様に係るボイラは、上記のいずれかのバーナを備えている。

１０ボイラ
１１火炉
１２燃焼ガス通路
１３煙道
２０燃焼装置
２１バーナ
２２微粉燃料供給管
２３風箱（エアレジスタ）
２４風道（空気ダクト）
２５アディショナル空気ポート
２６アディショナル空気ダクト
３１ミル（粉砕機）
３２押込通風機（ＦＤＦ）
４１ガスダクト
４２空気予熱器
４３脱硝装置
４４集じん装置
４５誘引通風機（ＩＤＦ）
４６脱硫装置
４７煙突
５０液体アンモニア供給源
６１内筒ノズル
６２外筒ノズル
６３コアエアノズル（エアノズル）
６４コアエアノズルダクト（エアノズルダクト）
６５燃料噴射チップ
６５ａ気体流路
６５ａ１第１分岐流路
６５ａ２第２分岐流路
６５ｂ油燃料流路
６５ｃ液体アンモニア燃料流路
６７第１保炎器
６８ベンチュリ
６８ａ上流側傾斜部
６８ｂ下流側傾斜部
６９濃縮器
６９ａ上流側傾斜部
６９ｂ下流側傾斜部
６９ｃ円筒部
７１第２保炎器（保炎器）
７３二次空気流路
７４三次空気流路
７４ａ旋回器
７６第１旋回羽根
７７第２旋回羽根
８０液体アンモニアノズル
８２液体アンモニア噴射チップ
８２ａ噴射孔
１０１火炉壁
１０２過熱器
１０３再熱器
１０４節炭器

Claims

中心軸線に沿って延在し、油燃料を火炉内に供給する内筒ノズルと、
前記中心軸線に沿って延在し、前記内筒ノズルを覆うように設けられ、微粉燃料及び／又は一次空気を前記火炉内に供給する外筒ノズルと、
前記外筒ノズルから供給された前記微粉燃料の火炎を保炎する保炎器と、
液体アンモニア燃料を前記火炉内に供給する液体アンモニアノズルと、
を備え、
前記液体アンモニアノズルは、前記液体アンモニア燃料を噴射する液体アンモニア噴射チップを備え、
前記外筒ノズルの内周側でかつ前記内筒ノズルの外周側に位置するとともに、該内筒ノズルを覆うように設けられ、燃焼用空気を供給するエアノズルを備え、
前記エアノズルに液体アンモニアが供給されるバーナ。
前記液体アンモニアノズルは、複数設けられ、
各前記液体アンモニアノズルは、前記外筒ノズルの外周側から前記中心軸線に向かう方向に前記液体アンモニア燃料を噴射する請求項１に記載のバーナ。
前記エアノズルの先端は、前記内筒ノズルの先端よりも上流側に位置している請求項１に記載のバーナ。
前記内筒ノズルの外周には、該内筒ノズルの先端と前記エアノズルの先端との間に、旋回羽根、及び／又は、ベンチュリ、及び／又は、微粉炭濃度調整器が設けられている請求項３に記載のバーナ。
前記エアノズルの上流側に接続され、該エアノズルに燃焼用空気を供給するエアノズルダクトを備え、
該エアノズルダクトに液体アンモニアが供給される請求項１に記載のバーナ。
請求項１から５のいずれかのバーナを備えたボイラ。
中心軸線に沿って延在し、油燃料を火炉内に供給する内筒ノズルと、
前記中心軸線に沿って延在し、前記内筒ノズルを覆うように設けられ、微粉燃料及び／又は一次空気を前記火炉内に供給する外筒ノズルと、
前記外筒ノズルから供給された前記微粉燃料の火炎を保炎する保炎器と、
液体アンモニア燃料を前記火炉内に供給する液体アンモニアノズルと、
を備え、
前記液体アンモニアノズルは、前記液体アンモニア燃料を噴射する液体アンモニア噴射チップを備えているバーナの運転方法であって、
前記内筒ノズルに油燃料を供給してバーナの起動を行う起動工程と、
前記外筒ノズルに前記微粉燃料を供給せずに、前記液体アンモニアノズルの前記液体アンモニア噴射チップに前記液体アンモニア燃料を供給してアンモニア専焼を行うアンモニア専焼工程と、
前記液体アンモニア噴射チップに前記液体アンモニア燃料を供給せずに、前記外筒ノズルに前記微粉燃料及び前記一次空気を供給して微粉燃料専焼を行う微粉燃料専焼工程と、
を有し、
前記外筒ノズルの内周側でかつ前記内筒ノズルの外周側に位置するとともに、該内筒ノズルを覆うように設けられ、燃焼用空気を供給するエアノズルを備え、
前記エアノズルに液体アンモニアが供給されるバーナの運転方法。