[发明专利]燃烧器装置、燃烧器装置的冷却管破损检测方法及燃烧器装置的冷却介质控制方法

说明书

燃烧器装置具备：具有从燃烧炉的炉壁向炉内突出的突出部的燃烧器主体；以包围突出部的外周面的方式设置且供用于冷却燃烧器主体的冷却介质流通的冷却管；以及用于检测冷却管的内部的光的光检测单元。

技术领域

本公开涉及设置在气化炉等燃烧炉的炉内、具备用于冷却燃烧器的冷却管的燃烧器装置。

背景技术

作为对煤进行气化的方法，已知有如下的气流层煤气化法，在该气流层煤气化法中，从燃烧器向保持为高温的气化炉内供给煤等微粉固体燃料和氧或空气等气化剂，使燃料中的可燃成分燃烧，由此产生一氧化碳、氢等可燃性气体，将灰分转换成不包含有害成分的炉渣而回收。根据该方法，能以较高的效率得到燃料气体，并且环境保护性也优异，而且能够应用的原料种类也多，因此，期待向煤气化复合发电系统(IGCC)、煤气化燃料电池复合发电系统等下一代火力发电系统、用于煤液化用、化学原料用等的氢制造系统等的利用。另外，气化炉还在对生物燃料进行热化学地气化时使用。

在这种用于气化成套设备的气化炉中设置有用于喷射微粉固体燃料的气化用燃烧器(以下简称为燃烧器装置。)。该燃烧器装置通常从炉外通过炉壁的贯通孔而插入，以其前端部突出到炉内的状态装配于炉壁。插入到炉内的燃烧器装置的前端部不仅暴露于灰的熔融温度以上的高温，有时还因熔融炉渣的附着、剥离等而受到较大的热负荷。这样，在燃烧器装置的前端部受到较大的热负荷的情况下，引起前端部的熔损、裂纹的产生、因高温腐蚀而造成的壁厚减少等，燃烧器装置的寿命显著下降。

因此，例如在专利文献1～3中，通过利用冷却水流动的冷却管包围燃烧器主体的外周来实现燃烧器主体的冷却。更具体而言，在专利文献1～3中，冷却管设置为以呈螺旋状卷绕于燃烧器装置的燃烧器主体中的从气化炉的炉壁突出到炉内的部分(以下为炉内突出部)的方式与燃烧器主体接触。需要说明的是，在专利文献3中，也可以采用使设置于燃烧器主体的冷却管中的位于从炉内突出部的基端部(根部)到炉外侧的冷却管与设置于炉内突出部的冷却管分别独立的冷却介质系统。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-161462号公报

专利文献2：日本特许第5818550号公报

专利文献3：日本特许第5968247号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1～3中，如上所述，通过利用冷却管包围燃烧器主体，从而保护燃烧器装置的炉内突出部免受燃烧炉的运转时的热负荷的影响。然而，在运转时，炉内成为非常高的温度，因此，设置于炉内突出部的冷却管由于炉内的火焰引起的辐射或热气流、在炉内产生的熔融炉渣等而逐渐损耗，有时在冷却管的内部流通的冷却介质会向炉内漏出。而且，当从冷却管向炉内漏出的冷却介质的漏出量变多时，为了更换冷却管或燃烧器装置等而不得不使燃烧炉停止，导致燃烧炉(成套设备)的运行率下降。

因此，为了尽可能地抑制燃烧炉的运行率的下降，本发明人还考虑了如下的方案：通过缩减(减少)冷却管中的冷却介质的流通量来实现冷却介质向炉内的漏出量的降低。根据该方法，能够不立即进行燃烧炉的运转的停止而是推迟，因此，在推迟的期间，能够进行更换件等的筹备等这样的维护作业的准备。因此，仅在实际的维护作业所需的时间内使燃烧炉停止即可，因此，能够通过运转的停止时间的缩短来抑制运行率的下降，但不仅引起损耗的冷却管的损伤，还可能引起燃烧器主体这样的燃烧器装置整体的损伤。

鉴于上述情况，本发明的至少一方案的目的在于，提供一种能够避免燃烧器主体的损伤且能够抑制因燃烧器装置的维护引起的燃烧炉的运行率的下降的燃烧器装置。

用于解决课题的方案

(1)本发明的至少一方案的燃烧器装置具备：

燃烧器主体，其具有从燃烧炉的炉壁向炉内突出的突出部；