锅炉以及锅炉的控制方法与流程

本发明涉及锅炉以及锅炉的控制方法。

背景技术：

作为使用燃烧燃料气体的热量来生成蒸汽的锅炉，有例如专利文献1以及2那样在比向罐体内供给燃料气体的喷烧器靠下游侧的位置还具备供给燃料气体的燃料供给部从而进行两级燃烧的锅炉。在专利文献1以及2中记载有以下内容：通过上述结构，能够降低废气中所含有的nox、co、以及氧浓度。另外，在专利文献2中记载有以下内容：通过排出器吸引来自罐体的废气，并使该废气再循环到罐体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-220373号公报

专利文献2：日本特开2011-133180号公报

例如在专利文献2中，根据燃烧量来调整供给燃烧气体的位置，但对于专利文献1、2中那样的两级燃烧，在通过在罐体内适当地进行温度调整从而降低nox以及co方面还存在进一步改善的余地。

技术实现要素：

发明所要解决的课题

本发明的方案的目的在于，提供适当地降低nox以及co的锅炉以及锅炉的控制方法。

用于解决课题的方案

根据本发明的方案，提供一种锅炉，其具有：罐体，其具有水管；喷烧器，其与所述罐体连接，且向所述罐体内供给一次燃料以及空气；二次燃料供给部，其向在燃烧气体的流动方向上比所述喷烧器靠下游侧的所述罐体内供给二次燃料；冷却线路，其导入冷却用流体，该冷却用流体降低在燃烧气体的流动方向上比所述喷烧器靠下游侧的所述罐体内的规定空间的温度；流量调整部，其设置于所述冷却线路，且能够对从所述冷却线路导入所述罐体内的所述冷却用流体的流量进行调整；以及控制部，其控制所述流量调整部，从而控制导入所述罐体内的所述冷却用流体的流量，该流量为使所述规定空间的温度成为800℃以上且1200℃以下的流量。

根据本发明的方案，提供一种锅炉的控制方法，所述锅炉具有：罐体，其具有水管；喷烧器，其与所述罐体连接，且向所述罐体内供给一次燃料以及空气；二次燃料供给部，其向在燃烧气体的流动方向上比所述喷烧器靠下游侧的所述罐体内供给二次燃料；冷却线路，其导入冷却用流体，该冷却用流体降低在燃烧气体的流动方向上比所述喷烧器靠下游侧的所述罐体内的规定空间的温度；以及流量调整部，其设置于所述冷却线路，且能够对从所述冷却线路导入所述罐体内的所述冷却用流体的流量进行调整，其中，控制所述流量调整部，从而控制导入所述罐体内的所述冷却用流体的流量，该流量为使所述规定空间的温度成为800℃以上且1200℃以下的流量。

发明效果

根据本发明的方案，能够提供适当地降低nox以及co的锅炉以及锅炉的控制方法。

附图说明

图1是第一实施方式所涉及的锅炉的示意性的剖视图。

图2是第一实施方式所涉及的锅炉的示意性的局部剖视图。

图3是第一实施方式所涉及的控制装置的示意性的框图。

图4是示出一次燃料量与二次燃料量以及冷却用流体量的关系的曲线图。

图5是示出本实施方式所涉及的锅炉的控制方法的一例的流程图。

图6是第二实施方式所涉及的锅炉的示意性的剖视图。

图7是第二实施方式所涉及的排出器的示意图。

附图标记说明

1、1a…锅炉、10…罐体、12…鼓风机、12a…减压构件、12b…空气压差传感器、14…管道、16…喷烧器、18…排气筒、20…燃料供给部、22…一次燃料供给部、24…二次燃料供给部、26、26a…冷却线路、28、28a-··流量调整部、30…控制装置、40…主体部、42…上部联管箱、44…下部联管箱、50…水管组、51、52、53…水管、54…连结壁、60…燃料供给线路、62…一次燃料调整阀、64…减压构件、66…燃料压差传感器、70、74…二次燃料供给线路、72…二次燃料调整阀、76a…排出器、76a1…内筒、76a2…外筒、80…控制部、82…存储部、84…空气控制部、86…一次燃料控制部、88…二次燃料控制部、90…流体控制部、a…空气、f…燃料、f1…一次燃料、f1a、f2a…混合气体、f2…二次燃料、g0、g0a…冷却用流体、l1、l2…线段、s…燃烧促进空间。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明所涉及的实施方式进行说明，但本发明并不局限于此。以下所说明的实施方式的构成要素能够适当进行组合。另外，也存在不使用一部分构成要素的情况。

在以下的说明中，燃烧气体是指，包括结束了燃烧反应的燃料气体以及燃烧反应中的燃料气体中至少一方的概念，是包括下述任一种情况的概念：具有结束了燃烧反应的燃料气体以及燃烧反应中的燃料气体这双方的情况、仅具有燃烧反应中的燃料气体的情况、仅具有结束了燃烧反应的燃料气体的情况。

(第一实施方式)

(锅炉的整体结构)

图1是第一实施方式所涉及的锅炉的示意性的剖视图。图2是第一实施方式所涉及的锅炉的示意性的局部剖视图。图2是从后述的z方向侧观察第一实施方式所涉及的锅炉1时的示意性的局部剖视图，即从铅垂方向上方俯视观察锅炉1时的示意性的局部剖视图。如图1以及图2所示，第一实施方式所涉及的锅炉1具有罐体10、鼓风机12、管道14、喷烧器16、排气筒18、燃料供给部20(参照图2)、一次燃料供给部22、二次燃料供给部24(参照图2)、冷却线路26(参照图2)、流量调整部28(参照图2)、以及控制装置30。

如图1所示，罐体10具有主体部40、上部联管箱42、下部联管箱44、以及水管组50。在本实施方式中，将x方向设为在主体部40内流动的燃烧气体的流动方向。另外，将与x方向正交并沿铅垂方向且朝向铅垂方向上侧的方向设为z方向。z方向在本实施方式中是与铅垂方向重叠的方向，但并不局限于铅垂方向。主体部40是将沿x方向的方向作为长度方向的壳体，且在内部收纳有水管组50。上部联管箱42与主体部40的z方向侧的端部连结，在这里是与铅垂方向上侧连结。下部联管箱44同主体部40的与z方向相反方向侧的端部连结，在这里是与铅垂方向下侧连结。

水管组50具有供水或蒸汽在内部流动的多个水管51、52、53。水管51、52、53设置在主体部40内并沿z方向延伸，从而将上部联管箱42与下部联管箱44连结。如图2所示，多个水管51(外侧水管)位于体部40的两侧端，且沿着燃烧气体流动的方向、即x方向排列。多个水管53(中央水管)位于比水管51靠内侧的位置，且沿着x方向排列。多个水管52(中间水管)位于水管51与水管53之间，且沿着x方向排列。另外，在主体部40内，设置有沿着x方向延伸从而将多个水管51彼此连结的连结壁54。由水管51、连结壁54、上部联管箱42、以及下部联管箱44围成的空间形成气体流动空间。另外，对于水管52，以一部分水管52彼此之间沿着x方向的距离比其他水管52彼此的沿着x方向的距离长的方式排列。即，水管52的一部分被移除。在气体流动空间内，该距离较长的水管52彼此之间的空间、即管被移除的空间比其他水管彼此之间的空间更宽。以下，将距离较长的水管52彼此之间的空间记为燃烧促进空间s。燃烧促进空间s被保持为较宽，因此能够促进燃烧，即促进燃烧气体中的co的氧化。燃烧促进空间s只要是被保持为比被水管包围的其他空间更宽的空间即可，并不局限于水管52彼此之间的空间，可以是被任意的水管包围的空间。例如，也可以在主体部40内，将燃烧气体的流动方向上的上游侧的空间的水管直径设定为比燃烧气体的流动方向上的下游侧的空间的水管直径细等，从而使燃烧气体的流动方向上的上游侧的空间中的水管的间距比燃烧气体的流动方向上的下游侧的空间中的水管的间距大。在该情况下，可以将燃烧促进空间s设置在燃烧气体的流动方向上的上游侧的空间。但是，燃烧促进空间s未必一定要设置。

鼓风机12供给用于与后述的一次燃料f1混合的空气a。管道14是与鼓风机12连接的管道，供从鼓风机12供给的空气a流动。另外，管道14与一次燃料供给部22连接。具体而言，如图2所示，一次燃料供给部22具有燃料供给线路60、以及一次燃料调整阀62。对于燃料供给线路60，其一方的端部与供给燃料f的燃料供给部20连接，另一方的端部与管道14连接。另外，燃料供给线路60设置有一次燃料调整阀62。燃料供给线路60供从燃料供给部20供给的燃料f流动，并通过一次燃料调整阀62将流动的燃料f的至少一部分作为一次燃料f1供给到管道14内。从燃料供给线路60供给的一次燃料f1在管道14内与从鼓风机12供给的空气a混合，从而生成混合气体f1a。需要说明的是，燃料f(即一次燃料f1以及后述的二次燃料f2)是能够燃烧的燃料气体，例如是天然气或丙烷气体等，可以是任意的燃料。另外，一次燃料调整阀62被控制装置30控制开闭，从而调整一次燃料f1向管道14的供给量。

另外，如图1所示，在管道14中，在比连接有燃料供给线路60的部位靠空气a的流动的上游侧处具有减压构件12a。减压构件12a例如通过缩小流路，使比自身靠空气a的流动的下游侧的空气a的压力低于比自身靠空气a的流动的上游侧的空气a的压力。减压构件12a在本实施方式中例如是冲孔金属。另外，锅炉1具有对减压构件12a的下游侧的压力与减压构件12a的上游侧的压力的压差进行检测的空气压差传感器12b。空气压差传感器12b对管道14内的减压构件12a的下游侧的空气a的压力、与减压构件12a的上游侧的空气a的压力的压差进行检测，并将检测到的压差的信息向控制装置30输出。

另外，如图2所示，一次燃料供给部22还具有减压构件64和燃料压差传感器66。减压构件64设置于燃料供给线路60，例如通过缩小流路，使比自身靠燃料f的流动的下游侧的一次燃料f1的压力低于比自身靠燃料f的流动的上游侧的一次燃料f1的压力。更详细而言，减压构件64设置在比一次燃料调整阀62靠下游侧且比燃料供给线路60与管道14的连接部位靠上游侧的位置。在本实施方式中，减压构件64例如是节流孔。另外，燃料压差传感器66对减压构件64的下游侧的压力与减压构件64的上游侧的压力的压差进行检测。燃料压差传感器66对燃料供给线路60内的减压构件64的下游侧的一次燃料f1的压力、与减压构件64的上游侧的一次燃料f1的压力的压差进行检测，并将检测到的压差的信息向控制装置30输出。

管道14也与罐体10的主体部40连接。管道14与主体部40中的与x方向相反一侧的部位连接，即与主体部40中的燃烧气体的流动方向上的上游侧的部位连接。另外，在管道14与主体部40的连接部位设置有喷烧器16。即，喷烧器16与罐体10连接，也可以说喷烧器16与主体部40中的与x方向相反一侧的部位连接。在管道14流动的混合气体f1a被供给至喷烧器16。喷烧器16将混合气体f1a、即一次燃料f1和空气a向罐体10的主体部40内供给。

排气筒18与罐体10的主体部40连接，进一步而言，排气筒18与主体部40的x方向侧的部位(燃烧气体的流动方向的最下游侧的部位)连接。主体部40内的燃烧气体作为废气从主体部40内向排气筒18排出。

二次燃料供给部24向在燃烧气体的流动方向上比喷烧器16靠下游侧的罐体10内供给二次燃料f2。具体而言，如图2所示，二次燃料供给部24具有二次燃料供给线路70、74、以及二次燃料调整阀72。二次燃料供给线路70与燃料供给线路60连接。更详细而言，二次燃料供给线路70与燃料供给线路60的下述部位连接：燃料供给线路60和燃料供给部20的连接部位与燃料供给线路60和一次燃料调整阀62的连接部位之间的部位。因此，燃料供给线路60从燃料供给部20将燃料f中的至少一部分作为二次燃料f2供给。二次燃料调整阀72设置于二次燃料供给线路70。二次燃料调整阀72被控制装置30控制开闭，从而调整二次燃料f2向二次燃料供给线路70的供给量。

二次燃料供给线路74与二次燃料供给线路70的下述部位连接：比二次燃料供给线路70与二次燃料调整阀72的连接部位靠二次燃料f2的流动的下游侧的部位。二次燃料供给线路74通过二次燃料调整阀72从二次燃料供给线路70供给二次燃料f2。另外，二次燃料供给线路74也与罐体10的主体部40连接。更详细而言，二次燃料供给线路74同主体部40的、比主体部40与喷烧器16的连接部位靠x方向侧(燃烧气体的流动方向的下游侧)的部位连接。因此，二次燃料供给线路74向在燃烧气体的流动方向上比喷烧器16靠下游侧的罐体10内供给来自二次燃料供给线路70的二次燃料f2。进一步而言，二次燃料供给线路74与比罐体10内开始一次燃料f1的燃烧的部位靠下游侧的部位连接，即与比未图示的点火机构靠下游侧的部位连接。另外，优选二次燃料供给线路74与下述位置连接：燃烧气体的温度成为800℃以上的位置，即二次燃料f2适当地自燃从而成为能够抑制co的产生的温度的位置。另外，优选二次燃料供给线路74与比燃烧促进空间s靠与x方向相反一侧(燃烧气体的流动方向的上游侧)的部位连接。需要说明的是，在本实施方式中，将二次燃料供给线路74设置为从二次燃料供给线路70分支为2条，且其分别与主体部40连接。但是，二次燃料供给线路74的数量为任意，例如也可以为1条。

如图2所示，对于冷却线路26，其一方的端部与排气筒18连接，另一方的端部与二次燃料供给线路70连接。冷却线路26将来自排气筒18的废气、即从罐体10排出的燃烧气体作为冷却用流体g0而供给。冷却线路26与二次燃料供给线路70的下述部位连接：比二次燃料供给线路70与二次燃料调整阀72的连接部位靠二次燃料f2的流动的下游侧的部位，且是比二次燃料供给线路70与二次燃料供给线路74的连接部位靠二次燃料f2的流动的上游侧的部位。因此，在冷却线路26流动的冷却用流体g0经由二次燃料供给线路70而被供给至二次燃料供给线路74，并从二次燃料供给线路74被导入在燃烧气体的流动方向上比喷烧器16靠下游侧的罐体10内。进一步而言，二次燃料供给线路74也供给二次燃料f2。因此，在二次燃料供给线路74内，二次燃料f2与冷却用流体g0混合，从而生成混合气体f2a。二次燃料供给线路74将混合气体f2a、即二次燃料f2和冷却用流体g0导入罐体10内。

另外，流量调整部28设置于冷却线路26。流量调整部28通过控制装置30的控制，对从冷却线路26经由二次燃料供给线路74而导入罐体10内的冷却用流体g0的供给量进行调整。在本实施方式中，流量调整部28是风扇。流量调整部28从排气筒18吸引冷却用流体g0(废气)并将其向冷却线路26内供给，并将供给至冷却线路26内的冷却用流体g0经由二次燃料供给线路74向罐体10内供给。流量调整部28通过控制装置30来控制内置的叶片部(省略图示)的转速，从而调整向罐体10供给的冷却用流体g0的供给量。但是，流量调整部28只要能够通过控制装置30的控制来调整供给的冷却用流体g0的供给量即可，并不局限于控制转速，可以使用任意的方法来调整冷却用流体g0的供给量。例如，流量调整部28也可以通过控制内置的叶片的开度，来调整冷却用流体g0的供给量。

需要说明的是，在本实施方式中，将冷却线路26、二次燃料供给线路70、以及二次燃料供给线路74分别作为不同的管进行说明。但是，冷却线路26、二次燃料供给线路70、以及二次燃料供给线路74连接，因此也可以换言为，冷却线路26、二次燃料供给线路70、以及二次燃料供给线路74为一根管。

按以上方式构成的锅炉1首先将从燃料供给线路60导入的一次燃料f1、以及从鼓风机12供给的空气a在管道14内混合，从而生成混合气体f1a。将混合气体f1a从喷烧器16向罐体10的主体部40内供给。供给至主体部40内的混合气体f1a被点火机构(省略图示)点火，从而在喷烧器16形成伴随火焰的燃烧反应中的燃烧气体。燃烧气体一边与主体部40内的水管51、52、53进行热交换，一边向x方向侧流动。另外，从冷却线路26导入的冷却用流体g0、以及从二次燃料供给线路70导入的二次燃料f2在二次燃料供给线路74内混合，从而将其作为混合气体f2a，向主体部40内的比喷烧器16靠燃烧气体的流动的下游侧的部位导入。该混合气体f2a与燃烧气体接触并燃烧。这样，锅炉1通过从喷烧器16和二次燃料供给线路74供给混合气体f1a、f2a，来进行两级燃烧。被供给混合气体f2a从而进行两级燃烧的燃烧气体一边与主体部40内的水管51、52、53进行热交换，一边进一步向x方向侧流动，并作为废气从排气筒18被排出。

本实施方式所涉及的锅炉1能够通过这样进行两级燃烧，来降低从罐体10排出的燃烧气体所含的nox量和co量。这里，为了使二次燃料f2自燃而抑制co的产生，优选将二次燃料f2的供给位置的温度保持为高至一定程度。但是，若二次燃料f2的供给位置的温度过高，则会导致二次燃料f2的燃烧温度(因燃烧而达到的最高温度)变得过高，从而存在燃烧气体中的nox的量增加的可能性。因此，在于锅炉1中进行两级燃烧的情况下，为了抑制nox量和co量，优选将罐体10内的温度保持在规定的范围内。

本实施方式所涉及的锅炉1通过将冷却用流体g0导入罐体10内，来将罐体10内的温度保持在规定的范围内。冷却用流体g0是不会因燃烧气体而燃烧的流体，其温度比罐体10内的燃烧气体更低，因此能够降低罐体10内的温度。这里，对于罐体10内的供给冷却用流体g0的位置，换言之是将罐体10内的连接有二次燃料供给线路74的位置设为供给位置。冷却线路26向罐体10内的供给位置供给冷却用流体g0，从而降低供给位置的温度。这里，将供给位置、以及比供给位置靠x方向侧规定距离的位置之间的罐体10内的空间设为规定空间。也可以说冷却线路26向供给位置供给冷却用流体g0，从而降低该规定空间的温度。第一实施方式中的规定空间是从供给二次燃料f2的供给位置遍及燃烧气体的下游侧的空间。即，也可以说冷却线路26向供给位置供给冷却用流体g0，从而降低燃烧一次燃料f1的未燃部分以及二次燃料f2的空间的温度、或二次燃料f2燃烧的空间的温度。换言之，可以说规定空间是指，一次燃料f1以及二次燃料f2中的至少二次燃料f2燃烧的空间。需要说明的是，在本实施方式中，固定供给位置，因此规定空间为在罐体10内被固定位置的空间，不会在罐体10内移动位置。

这样，锅炉1通过将冷却用流体g0导入罐体10内，来降低罐体10内的规定空间的温度。并且，锅炉1通过控制装置30来调整供给的冷却用流体g0的量，从而将罐体10内的温度保持在规定的范围内。以下，对控制装置30进行说明。

(控制装置的结构)

图3是第一实施方式所涉及的控制装置的示意性的框图。如图3所示，控制装置30具有控制部80以及存储部82。控制装置30是控制锅炉1的计算机。存储部82是存储控制部80的运算内容、程序的信息等的存储器。存储部82例如包括ram(randomaccessmemory)、rom(readonlymemory)、以及闪存器(flashmemory)等外部存储装置中的至少一个。

控制部80是运算装置、即cpu(centralprocessingunit)。控制部80具有空气控制部84、一次燃料控制部86、二次燃料控制部88、以及流体控制部90。空气控制部84、一次燃料控制部86、二次燃料控制部88、以及流体控制部90通过读出存储于存储部82的软件(程序)，来执行后述的处理。但是，空气控制部84、一次燃料控制部86、二次燃料控制部88、以及流体控制部90也可以分别由专用的硬件电路构成。

空气控制部84计算出向罐体10供给的空气a的供给量，并对向罐体10供给的空气a的供给量进行控制，以使其成为计算出的供给量。具体而言，空气控制部84例如根据对锅炉1指示的燃烧阶段，即根据以何种燃烧阶段运转锅炉1的指示计算出空气a的供给量。例如，在本实施方式中，将表示燃烧阶段与空气a的量的关系的信息存储于存储部82。空气控制部84从存储部82读出该信息，并将指示的燃烧阶段代入到该关系中，从而计算出空气a的供给量。例如，将空气a的供给量设定为，指示的燃烧阶段越大，即越成为高燃烧，则空气a的供给量越大。需要说明的是，空气a的供给量的计算方法并不局限于此，可以任意地设定。另外，本实施方式中的锅炉1针对各燃烧量设定多个燃烧阶段，例如设定停止、低燃烧、中燃烧、以及高燃烧这4个阶段。

空气控制部84控制鼓风机12，以供给像这样计算出的量的空气a。例如，空气控制部84通过对在比图1所示的减压构件12a靠上游侧处设置的未图示的气闸的开度进行调整，从而向管道14供给计算出的量的空气a。例如，空气控制部84从图1所示的空气压差传感器12b取得减压构件12a的上游侧与下游侧的压差的信息。空气控制部84根据空气压差传感器12b检测到的压差的信息取得实际向管道14供给的空气a的量，并根据取得的空气a的实际的供给量，调整气闸的开度，以实际供给计算出的量的空气a。需要说明的是，空气控制部84在进行空气a的供给量的控制时，并不局限于调整气闸的开度。例如，空气控制部84也可以通过变换器来控制鼓风机12的转速，从而控制空气a的供给量，空气控制部84也可以使用变换器和气闸双方来控制空气a的供给量。

一次燃料控制部86计算向罐体10供给的一次燃料f1的供给量，并对向罐体10供给的一次燃料f1的供给量进行控制，以使其成为计算出的供给量。具体而言，一次燃料控制部86根据空气a向管道14的供给量，计算出一次燃料f1的目标供给量。一次燃料控制部86从图1所示的空气压差传感器12b取得减压构件12a的上游侧与下游侧的压差的信息，并根据取得的压差的信息取得空气a向管道14的供给量。另外，一次燃料控制部86也可以从空气控制部84取得空气a的供给量的信息。另外，在本实施方式中，将表示空气a的量与一次燃料f1的量的关系的信息存储于存储部82。一次燃料控制部86从存储部82读出表示空气a的量与一次燃料f1的量的关系的信息，并将取得的空气a的供给量代入到该关系中，从而计算出一次燃料f1的目标供给量。这样，锅炉1通过一次燃料控制部86执行控制，以供给根据表示空气a的量与一次燃料f1的量的关系的信息而计算出的目标供给量的一次燃料f1，但目标供给量的一次燃料f1的供给方法并不局限于此。例如，锅炉1也可以在燃料供给线路60设置机械式的调节器，并根据减压构件12a的上游侧与下游侧的压差(即空气压差传感器12b检测到的压差)来改变调节器的动作量从而进行控制，以供给目标供给量的一次燃料f1。即，可以将调节器的动作量与空气a的供给量(压差)建立关联地进行设定，根据空气a的供给量来使调节器工作，从而供给目标供给量的一次燃料f1。需要说明的是，以下述方式设定一次燃料f1的目标供给量：使一次燃料f1的燃烧后的燃烧气体所含有的氧的比例成为例如6％以上且10％以下，优选成为8％左右。需要说明的是，燃烧气体所含有的氧的比例是指，燃烧气体所含有的氧量相对于燃烧气体的整体量的比例。另外，一次燃料f1的燃烧后的燃烧气体是指，结束了一次燃料f1的燃烧反应的状态的燃烧气体，也可以说是指，结束了一次燃料f1的燃烧反应的状态且未供给有二次燃料f2的状态的燃烧气体。需要说明的是，在上述的“结束了燃烧反应的状态的燃烧气体”中，虽极微量但存在燃烧反应仍在继续的情况，“燃烧反应的结束”有时并非意味着燃烧反应的100％的结束，即并非意味着完全燃烧。需要说明的是，也可以换言为，以使混合气体f1a中的空气比成为规定的值的方式设定一次燃料f1的目标供给量。在该情况下，优选空气比为例如1.4以上且2.0以下。需要说明的是，一次燃料f1的目标供给量并不局限于以上的说明，而能够以任意的方法算出。

一次燃料控制部86控制一次燃料供给部22，以供给像这样计算出的目标供给量的一次燃料f1。具体而言，一次燃料控制部86通过控制一次燃料调整阀62的开度，将计算出的供给量的一次燃料f1向罐体10供给。在本实施方式中，一次燃料控制部86可以从燃料压差传感器66取得减压构件64的上游侧与下游侧的一次燃料f1的压差的信息，并根据该压差的信息取得实际向罐体10供给的一次燃料f1的量。在该情况下，一次燃料控制部86调整一次燃料调整阀62的开度，以使实际供给的一次燃料f1的量成为目标供给量。需要说明的是，一次燃料控制部86在进行一次燃料f1的供给量的控制时，并不局限于调整一次燃料调整阀62的开度。例如，一次燃料控制部86可以通过设置于燃料供给线路60的机械式的调节器来控制一次燃料f1的供给量，一次燃料控制部86也可以使用调节器和一次燃料调整阀62双方来控制一次燃料f1的供给量。

二次燃料控制部88计算出向罐体10供给的二次燃料f2的供给量，并对向罐体10供给的二次燃料f2的供给量进行控制，以使其成为计算出的供给量。具体而言，二次燃料控制部88从燃料压差传感器66取得减压构件64的上游侧与下游侧的一次燃料f1的压差的信息，并根据取得的压差的信息取得一次燃料f1向罐体10的供给量。另外，二次燃料控制部88也可以从一次燃料控制部86取得一次燃料f1的供给量的信息。另外，在本实施方式中，将表示一次燃料f1的量与二次燃料f2的量的关系的信息存储于存储部82。二次燃料控制部88从存储部82读出表示一次燃料f1的量与二次燃料f2的量的关系的信息，并将取得的一次燃料f1的供给量代入到该关系中，从而计算出二次燃料f2的目标供给量。以下述方式设定二次燃料f2的目标供给量：使二次燃料f2的燃烧后的燃烧气体所含有的氧的比例成为例如2％以上且6％以下，优选成为4％左右。需要说明的是，二次燃料f2的燃烧后的燃烧气体是指，结束了二次燃料f2的燃烧反应的状态的燃烧气体。进一步而言，二次燃料f2的燃烧后的燃烧气体可以换言为是指结束了一次燃料f1和二次燃料f2双方的燃烧反应的状态的燃烧气体，也可以换言为是指从罐体10排出的燃烧气体(废气)。另外，也可以换言为，以使混合气体f1a与混合气体f2a合计时的空气比成为规定的值的方式设定二次燃料f2的目标供给量。在该情况下，优选空气比为例如1.1以上且1.4以下。需要说明的是，二次燃料f2的目标供给量并不局限于以上的说明，而能够以任意的方法算出。

这样，能够根据一次燃料f1的供给量设定二次燃料f2的目标供给量。在根据来自燃料压差传感器66的压差的信息来调整一次燃料f1的供给量的情况下，也根据一次燃料f1的供给量而适当地进行二次燃料f2的供给。但是，二次燃料f2的目标供给量的计算方法并不局限于此。例如，也可以在排气筒18内设置氧浓度传感器，二次燃料控制部88根据该氧浓度传感器检测到的排气筒18内的燃烧气体所含的氧浓度的检测结果，来设定二次燃料f2的目标供给量，以使二次燃料f2的燃烧后的燃烧气体所含有的氧的比例成为规定比例。

二次燃料控制部88控制二次燃料供给部24，以供给像这样计算出的目标供给量的二次燃料f2。具体而言，二次燃料控制部88通过控制二次燃料调整阀72的开度，将计算出的供给量的二次燃料f2向罐体10供给。需要说明的是，二次燃料控制部88在进行二次燃料f2的供给量的控制时，并不局限于调整二次燃料调整阀72的开度。例如，二次燃料控制部88可以通过设置于二次燃料供给线路70的机械式的调节器来控制二次燃料f2的供给量，二次燃料控制部88也可以使用调节器和二次燃料调整阀72双方来控制二次燃料f2的供给量。

需要说明的是，二次燃料f2的供给量是通过燃烧能够将燃烧气体中所含的8％左右的氧消耗至4％左右的量，且其与一次燃料f1的供给量成比例。即，二次燃料控制部88以与一次燃料f1的供给量的增加成比例的方式增加二次燃料f2的供给量。

流体控制部90控制流量调整部28，根据二次燃料f2的供给量改变向罐体10内供给的冷却用流体g0的量。更详细而言，流体控制部90计算出向罐体10供给的冷却用流体g0的供给量，并对向罐体10供给的冷却用流体g0的供给量进行控制，以使其成为计算出的供给量。流体控制部90通过控制流量调整部28，将计算出的供给量的冷却用流体g0向罐体10供给。

流体控制部90根据二次燃料f2的供给量，计算出向罐体10内供给的冷却用流体g0的量。具体而言，流体控制部90计算出使罐体10内的规定空间的温度成为规定温度范围内的冷却用流体g0的量。规定温度范围为800℃以上且1200℃以下，进一步优选为1000℃以上且1200℃以下。另外，如上所述，规定空间是燃烧一次燃料f1的未燃部分以及二次燃料f2的空间、或燃烧二次燃料f2的空间，因此可以说流体控制部90控制流量调整部28，调整使一次燃料f1以及二次燃料f2进行的燃烧的燃烧温度成为规定温度范围的冷却用流体g0的流量。换言之，可以说流体控制部90供给能够使规定空间的燃烧温度成为规定温度范围的流量的冷却用流体g0。例如，在本实施方式中，将表示使罐体10内的规定空间的温度成为规定温度范围内的、二次燃料f2的量与冷却用流体g0的量的关系的信息存储于存储部82。空气控制部84从存储部82读出该信息，并将二次燃料f2的供给量代入到该关系中，从而计算出冷却用流体g0的供给量。需要说明的是，二次燃料f2的供给位置(二次燃料供给线路74的连接位置)设置在燃烧气体的温度成为800℃以上的位置，因此也可以说流体控制部90控制冷却用流体g0的量以使规定位置的温度成为1200℃以下。

这样，流体控制部90根据二次燃料f2的供给量，计算出冷却用流体g0向罐体10的供给量。但是，冷却用流体g0的供给量的计算方法并不局限于此。例如，流体控制部90可以根据一次燃料f1的供给量，计算出冷却用流体g0向罐体10的供给量，可以根据空气a向管道14的供给量，计算出冷却用流体g0向罐体10的供给量，也可以根据对锅炉1指示的燃烧阶段，计算出冷却用流体g0向罐体10的供给量。在该情况下，例如，流体控制部90将表示一次燃料f1的量与冷却用流体g0的量的关系的信息、表示空气a的量与冷却用流体g0的量的关系的信息、或表示燃烧阶段与冷却用流体g0的量的关系的信息存储于存储部82。流体控制部90从存储部82读出该信息，并将一次燃料f1的供给量、空气a的供给量、或燃烧阶段代入到该关系中，从而计算出冷却用流体g0的供给量。另外，锅炉1也可以在排气筒18设置氮氧化物浓度传感器，并根据氮氧化物浓度传感器的检测结果计算出冷却用流体g0向罐体10的供给量。在该情况下，流体控制部90取得氮氧化物浓度传感器检测到的排气筒18内的冷却用流体g0的氮氧化物浓度的信息。然后，流体控制部90根据取得的氮氧化物浓度计算出使氮氧化物的含量成为预先设定的规定范围的冷却用流体g0的流量。流体控制部90控制流量调整部28，将该计算出的流量的冷却用流体g0向罐体10供给。

如上所述，冷却用流体g0能够降低燃烧气体的温度，冷却用流体g0的供给量越多，越能够进一步降低温度。这里，罐体10内的燃烧温度取决于燃烧量，即取决于一次燃料f1、二次燃料f2以及空气a的供给量，二次燃料f2的供给量根据一次燃料f1的供给量而计算，一次燃料f1的供给量根据空气a的供给量而计算。即，一次燃料f1、二次燃料f2以及空气a的供给量彼此具有关联性。因此，可以说罐体10内的燃烧温度取决于一次燃料f1的供给量。因此，可以说流体控制部90为了将规定空间的温度保持在规定温度范围，根据一次燃料f1的供给量而改变冷却用流体g0的供给量。即，对于流体控制部90，一次燃料f1的供给量越多，则越增加供给的冷却用流体g0的量，一次燃料f1的供给量越少，则越减少供给的冷却用流体g0的量。

对冷却用流体g0的供给量进一步进行说明。图4是示出一次燃料量与二次燃料量以及冷却用流体量的关系的曲线图。图4的横轴是一次燃料f1的供给量。线段l1表示二次燃料f2的供给量相对于一次燃料f1的供给量的关系。如线段l1所示，随着一次燃料f1的供给量的直线的增加，二次燃料控制部88使二次燃料f2的供给量呈直线状地增加。即，一次燃料f1的供给量增加时的二次燃料f2的流量增加的比例为大致恒定。线段l2表示冷却用流体g0的供给量相对于一次燃料f1的供给量的关系。如线段l2所示，在一次燃料f1的供给量呈直线状地增加的情况下，流体控制部90使二次燃料f2的供给量呈向下方突出的二次曲线状地增加。即，流体控制部90以下述方式控制冷却用流体g0的供给量：一次燃料f1的供给量越多，则越提高一次燃料f1的供给量增加时的冷却用流体g0的供给量增加的比例。在一次燃料f1的供给量较多的高燃烧状态的情况下，存在罐体10的温度的上升率提高的可能性。流体控制部90通过如线段l2那样将高燃烧状态时的冷却用流体g0的供给量进一步增多，能够适当地抑制高燃烧状态下的温度上升。

控制装置30成为以上那样的结构。接下来，根据流程图对控制装置30进行的燃料等的供给方法的流程进行说明。图5是对第一实施方式所涉及的控制部的控制流程进行说明的流程图。如图5所示，首先，控制部80通过空气控制部84计算出空气a的供给量，并控制送风量，以供给计算出的量的空气a(步骤s10)。然后，控制部80通过一次燃料控制部86，根据空气a的供给量计算出一次燃料f1的供给量，并控制一次燃料调整阀62，以供给计算出的量的一次燃料f1(步骤s12)。然后，控制部80通过二次燃料控制部88，根据一次燃料f1的供给量计算出二次燃料f2的供给量，并控制二次燃料调整阀72，以供给计算出的量的二次燃料f2(步骤s14)。然后，控制部80通过流体控制部90，根据二次燃料f2的供给量，计算出使罐体10内的规定空间成为规定温度范围(例如800℃以上且1200℃以下)的冷却用流体g0的供给量，并控制流量调整部28，以供给计算出的量的冷却用流体g0(步骤s16)。这样，供给一次燃料f1、空气a、二次燃料f2、以及冷却用流体g0，从而结束本处理。

需要说明的是，在图5的说明中，按照以下顺序进行处理：燃烧阶段的检测、基于燃烧阶段的空气a的供给控制、基于空气a的供给量的一次燃料f1的供给控制、基于一次燃料f1的供给量的二次燃料f2的供给控制、基于二次燃料f2的供给量的冷却用流体g0的供给控制。但是，各控制并不局限于按照该顺序进行。例如，控制装置30可以将表示燃烧阶段与空气a的供给量的关系的信息(表格)、表示燃烧阶段与一次燃料f1的供给量的关系的信息、表示燃烧阶段与二次燃料f2的供给量的关系的信息、表示燃烧阶段与冷却用流体g0的供给量的关系的信息预先存储于存储部82。在该情况下，控制装置30读出上述的信息，根据对锅炉1指示的燃烧阶段计算出空气a的供给量、一次燃料f1的供给量、二次燃料f2的供给量以及冷却用流体g0的供给量，并以成为计算出的供给量的方式供给空气a、一次燃料f1、二次燃料f2以及冷却用流体g0。控制装置30可以在进行这样的供给控制后，进行上述那样的基于空气a的供给量的一次燃料f1的供给控制、基于一次燃料f1的供给量的二次燃料f2的供给控制、基于二次燃料f2的供给量的冷却用流体g0的供给控制，从而对供给量进行微调整。

如以上说明那样，本实施方式所涉及的锅炉1具备：具有水管51、52、53的罐体10、喷烧器16、二次燃料供给部24、冷却线路26、流量调整部28、以及控制部80。喷烧器16与罐体10连接，向罐体10内供给一次燃料f1以及空气a。二次燃料供给部24向在燃烧气体的流动方向上比喷烧器16靠下游侧的罐体10内供给二次燃料f2。冷却线路26导入冷却用流体g0，该冷却用流体g0降低在燃烧气体的流动方向上比喷烧器16靠下游侧的罐体10内的规定空间的温度。流量调整部28设置于冷却线路26，能够对从冷却线路26导入罐体10内的冷却用流体g0的流量进行调整。控制部80控制流量调整部28，供给如下流量的导入罐体10内的冷却用流体g0，该流量为使规定空间的温度成为800℃以上且1200℃以下的流量。

本实施方式所涉及的锅炉1通过使罐体10内的规定空间的温度成为800℃以上，来抑制co的产生。并且，锅炉1通过冷却用流体g0使罐体10内的规定空间的温度成为1200℃以下，从而降低nox。这里，例如，如上述那样在具有多个燃烧阶段的锅炉1进行低燃烧的情况下，若根据要求负载而燃烧阶段变化从而燃烧量增加，则温度上升变大，因此存在难以将规定空间的温度保持在800℃～1200℃的可能性。相对于此，本实施方式所涉及的锅炉1通过冷却用流体g0进行冷却，从而能够将规定空间的温度控制在800℃～1200℃。因此，根据该锅炉1，即使燃烧阶段发生变化，也能够控制流量调整部28来调整冷却用流体g0的流量，从而能够适当地降低nox以及co。进一步而言，本实施方式所涉及的锅炉1可以根据一次燃料f1、二次燃料f2、或空气a的量来控制冷却用流体g0的供给量。在该情况下，锅炉1能够抑制以下情况：例如，在一次燃料f1、二次燃料f2、空气a的供给量较少的情况下，冷却用流体g0的供给量多余从而导致温度变得过低的情况，或在一次燃料f1、二次燃料f2、空气a的供给量较多的情况下，冷却用流体g0的供给量不足从而导致温度变得过高的情况等。

另外，控制部80以下述方式控制流量调整部28：一次燃料f1的供给量越多，则越提高一次燃料f1的供给量增加时的冷却用流体g0的流量增加的比例。该锅炉1通过像这样进一步增多高燃烧状态时的冷却用流体g0的供给量，能够适当地抑制高燃烧状态下的温度上升。

另外，二次燃料供给部24(二次燃料供给线路70)与冷却线路26连接，将二次燃料f2在与冷却用流体g0混合的状态下向罐体10内供给。该锅炉1将二次燃料f2在与冷却用流体g0混合的状态下向罐体10内供给，因此能够一边通过二次燃料f2适当地进行两级燃烧，一边通过冷却用流体g0抑制温度变得过高。

但是，冷却线路26也可以不与二次燃料供给部24连接，二次燃料f2和冷却用流体g0也可以不混合而分别地向罐体10内供给。在该情况下，优选冷却线路26在比二次燃料供给部24靠燃烧气体的流动的上游侧处与罐体10连接。即在该情况下，冷却线路26同未图示的点火机构与二次燃料供给部24(二次燃料供给线路74)之间的位置连接。因此，在该情况下，也可以说二次燃料供给部24向在燃烧气体的流动方向上比冷却线路26靠下游侧的罐体10内供给二次燃料f2。这样，将二次燃料f2向比冷却用流体g0靠下游侧处供给，从而能够冷却燃烧气体，且能够使燃烧气体与二次燃料f2反应变得迟缓从而抑制温度上升。另外，将二次燃料f2向比冷却用流体g0靠下游侧处供给，即将冷却用流体g0向比二次燃料f2靠上游侧处供给，从而能够通过冷却用流体g0阻隔一次燃料f1的燃烧气体的火焰朝向下游侧。由此，能够抑制燃烧气体的火焰与二次燃料f2接触的情况，从而能够抑制二次燃料f2由于火焰而燃烧进而导致温度上升的情况。

另外，流量调整部28是将从罐体10内排出的废气向冷却线路26内供给的风扇。另外，冷却线路26将从流量调整部28供给的废气作为冷却用流体g0导入罐体10内。该锅炉1使用废气作为冷却用流体g0，从而能够适当地冷却罐体10内。此外，将废气导入罐体10内，从而也能够作为egr(exhaustgasrecirculation)而发挥功能，进而适当地降低nox。另外，流量调整部28采用风扇，从而能够适当地导入作为冷却用流体g0的废气，进而能够适当地控制废气的导入量。

但是，冷却用流体g0并不局限于废气，只要是能够降低由于燃烧气体而上升的罐体10内的温度的流体即可，其可以是任意的流体。更详细而言，冷却用流体g0是不会因燃烧气体而燃烧的流体，优选温度比罐体10内的燃烧气体更低的流体。冷却用流体g0优选是气体，但也可以是液体。作为废气以外的冷却用流体g0，例如可以列举蒸汽、水、或非活性气体。即，冷却线路26只要将从罐体10内排出的废气、蒸汽、水、非活性气体中的至少1种以上作为冷却用流体g0导入罐体10内即可。通过使用这样的冷却用流体g0，能够适当地抑制罐体10内的温度上升。需要说明的是，作为非活性气体，例如可以列举氮气、二氧化碳、或氩气等。

(第二实施方式)

接下来，对第二实施方式进行说明。第二实施方式所涉及的锅炉1a示出使用蒸汽作为冷却用流体时的例子。对于第二实施方式中的与第一实施方式为相同结构的部位省略说明。

图6是第二实施方式所涉及的锅炉的示意性的剖视图。如图6所示，第二实施方式所涉及的锅炉1a具有冷却线路26a、以及流量调整部28a。对于冷却线路26a，其一方的端部与上部联管箱42、蒸汽箱连接(省略图示)，另一方的端部经由排出器76a而与二次燃料供给线路70连接。冷却线路26a将来自上部联管箱42的蒸汽作为冷却用流体g0a而供给。在冷却线路26a流动的冷却用流体g0a经由二次燃料供给线路70而被供给至二次燃料供给线路74，并在与二次燃料f2混合的状态下被导入罐体10内。流量调整部28a是被控制装置30的流体控制部90控制开闭的开闭阀。流量调整部28a被控制开闭，从而调整冷却用流体g0a向罐体10内的供给量。需要说明的是，冷却用流体g0a是蒸汽，因此可以不在冷却线路26a设置用于导入冷却用流体g0a的风扇。

图7是第二实施方式所涉及的排出器的示意图。如图7所示，排出器76a具有内筒76a1和外筒76a2。内筒76a1设置在外筒76a2的内部。对于内筒76a1，其一方的端部与冷却线路26a连接，另一方的端部成为尖细形状。对于外筒76a2，其一方的端部与二次燃料供给线路70连接，另一方的端部与二次燃料供给线路74连接。从冷却线路26a供给至内筒76a1的冷却用流体g0a从内筒76a1被喷射到外筒76a2内，并从外筒76a2向二次燃料供给线路74流动。另一方面，二次燃料f2通过冷却用流体g0a向外筒76a2内的喷射而从二次燃料供给线路70内被吸引到外筒76a2内。被吸引到外筒76a2内的二次燃料f2从外筒76a2向二次燃料供给线路74流动，并与冷却用流体g0a混合。

如第二实施方式所涉及的锅炉1a那样，即使使用蒸汽作为冷却用流体g0a，也与第一实施方式同样地能够适当地降低nox以及co。另外，第二实施方式所涉及的锅炉1a具有排出器76a，该排出器76a与供冷却用流体g0a流动的冷却线路26a、以及供二次燃料f2流动的二次燃料供给线路70连接。排出器76a将来自冷却线路26a的冷却用流体g0a向内部喷射，从而从二次燃料供给线路70吸引二次燃料f2，并将二次燃料f2和冷却用流体g0a向连接的二次燃料供给线路74供给。这样，锅炉1a具有利用冷却用流体g0a的蒸汽压力导入二次燃料f2的排出器76a，从而即使在二次燃料f2的供给压力较低的情况下，也能够适当地导入二次燃料f2，从而将二次燃料f2与冷却用流体g0a混合。另外，电能够进行例如使用干燥度较低的蒸汽的二次燃烧。

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