JP2019045067A - Continuous combustion type radiant tube burner - Google Patents

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Abstract

To provide a continuous combustion type radiant tube burner which can prevent thermal decomposition of fuel gas even if the combustion air is heated to high temperature of 400°C or higher, and update an existing continuous combustion type radiant tube to a low Nox burner at low cost.SOLUTION: In a continuous combustion type radiant tube burner 1, temperature rise of fuel gas to 200°C or higher is suppressed by covering a fuel gas supply pipe 37 with a pilot combustion air supply pipe 35 to supply the pilot combustion air of 3 to 7% of the total air flow rate to a pilot combustion air supply passage 36. In addition, on a circular plate 30, a circumferential direction range θ of a secondary combustion air discharge port 42 is considered as 180°≤θ≤220°, a center diameter PCD of the secondary combustion air discharge port 42 is considered as D/PCD<1.4 to an inner diameter D of a radiant tube 10, flow rate Vof secondary combustion air flow B is considered as V≤20 m/sec, and a cylinder internal combustion air flow ratio ris set to 17%<r<25% in the maximum combustion load of the burner.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、加熱炉、熱処理炉等の加熱手段として用いられる連続燃焼式ラジアントチューブバーナに関する。   The present invention relates to a continuous combustion type radiant tube burner used as heating means for a heating furnace, a heat treatment furnace or the like.

加熱炉、熱処理等の加熱手段として、従来から様々なラジアントチューブが使用されている。そして、近年においては、環境保護の点から、ラジアントチューブにより燃料ガスを燃焼させた場合において、燃焼後の燃焼排ガス中に含有されるＮＯｘの量を少なくする方法が検討されている。   Various radiant tubes are conventionally used as heating means such as a heating furnace and heat treatment. And in recent years, when burning fuel gas by a radiant tube from the point of environmental protection, the method of reducing the quantity of NOx contained in the combustion exhaust gas after combustion is examined.

従来、低ＮＯｘ化を実現したラジアントチューブバーナとして、例えば、特許文献１に示すものが知られている。
特許文献１に示すラジアントチューブは、交互燃焼式蓄熱型ラジアントチューブバーナであり、バーナユニットと主燃焼室との間に配置された円形プレートと、円形プレートと蓄熱体との間に形成され且つ蓄熱体を通過した二次燃焼空気が流入する環状エアスロート部と、円形プレートの外縁部から蓄熱体の外縁部に延びる円筒形外周カバーと、円形プレートを一体的に貫通して円形プレートの前方に突出し且つ主燃焼室に開口する伝熱管とを有し、燃料噴射口及び一次燃焼空気吐出口が伝熱管内に開口し、伝熱管の管内領域が一次燃焼空気及び燃料を混合する一次燃焼室を構成し、主燃焼室に開口した環状の空気希釈室が伝熱管先端部の外周に形成され、円形プレートがエアスロート部及び空気希釈室を相互連通する開口部を有するようになっている。
この特許文献１に示す交互燃焼式蓄熱型ラジアントチューブバーナによれば、ラジアントチューブバーナ装置の設置条件又は熱変形の影響を受けずに、燃焼排ガスのＮＯｘ濃度の増加を防止することができる。 Conventionally, as a radiant tube burner which realized NOx reduction, what is shown in patent documents 1 is known, for example.
The radiant tube shown in Patent Document 1 is an alternating combustion type regenerative radiant tube burner, which is formed between a circular plate disposed between the burner unit and the main combustion chamber, a circular plate and a heat storage body, and stores heat An annular air throat into which the secondary combustion air passed through the body flows in, a cylindrical outer peripheral cover extending from the outer edge of the circular plate to the outer edge of the heat storage body, and a circular plate integrally to the front of the circular plate A heat transfer pipe which protrudes and opens to the main combustion chamber, a fuel injection port and a primary combustion air discharge port are opened in the heat transfer pipe, and a pipe area of the heat transfer pipe mixes the primary combustion air and fuel. An annular air dilution chamber open to the main combustion chamber is formed on the outer periphery of the heat transfer tube tip, and a circular plate has an opening for interconnecting the air throat and the air dilution chamber. You have me.
According to the alternating combustion type heat storage type radiant tube burner shown in Patent Document 1, it is possible to prevent an increase in the NOx concentration of the combustion exhaust gas without being affected by the installation condition of the radiant tube burner device or thermal deformation.

また、従来、低ＮＯｘ化を実現したラジアントチューブバーナとして、例えば、特許文献２に示すものも知られている。
特許文献２に示すラジアントチューブバーナは、連続燃焼式のラジアントチューブバーナであり、燃焼用空気を案内するラジアントチューブの内部に燃料ガスを供給する燃料ガス供給管が設けられ、燃料ガス供給管の先端に燃料ガスを直進方向に噴出させる直進噴出口が設けられると共に、燃料ガス供給管の先端側に直進噴出口から噴出された燃料ガスと燃焼用空気とを混合させて燃焼させる燃焼筒が設けられている。そして、このラジアントチューブバーナにおいて、直進噴出口より後方における燃料ガス供給管の先端部に燃料ガスを放射方向に噴出させる放射噴出口が設けられ、放射噴出口の後方近傍における燃料ガス供給管の外周に抑止板が設けられると共に、抑止板よりも後方の位置における燃料ガス供給管に、燃料ガスを放射方向に噴出させる一次噴出口が設けられている。
この特許文献２に示すラジアントチューブバーナによれば、一次噴出口から噴出された燃料ガスと、放射噴出口から噴出された燃料ガスと、直進噴出口から噴出された燃料ガスとを３段階で燃焼させるようにしたため、従来のラジアントチューブバーナに比べて、火炎温度が高くなるのが一層抑制され、燃焼排ガス中におけるＮＯｘの量をさらに低減させることができる。 In addition, as a radiant tube burner which realizes the reduction of NOx, conventionally, for example, one shown in Patent Document 2 is also known.
The radiant tube burner shown in Patent Document 2 is a continuous combustion radiant tube burner, and is provided with a fuel gas supply pipe for supplying a fuel gas to the inside of the radiant tube for guiding combustion air, and the tip of the fuel gas supply pipe And a combustion cylinder for mixing and burning the fuel gas ejected from the rectilinear jet and the combustion air on the tip end side of the fuel gas supply pipe. ing. In this radiant tube burner, a radiation jet port for jetting fuel gas in the radial direction is provided at the tip of the fuel gas supply pipe at the rear of the straight jet nozzle, and the outer periphery of the fuel gas supply pipe near the rear of the radiation jet port A restraint plate is provided on the fuel gas supply pipe at a position rearward of the restraint plate, and a primary jet port for jetting the fuel gas radially is provided.
According to the radiant tube burner shown in Patent Document 2, the fuel gas jetted from the primary jet nozzle, the fuel gas jetted from the radiation jet nozzle, and the fuel gas jetted from the rectilinear jet nozzle are burned in three stages As a result, as compared with the conventional radiant tube burner, the increase in flame temperature is further suppressed, and the amount of NOx in the combustion exhaust gas can be further reduced.

特許第４１２２４１０号公報Patent No. 4122410 特許第５２３５０８１号公報Patent No. 5235081

しかしながら、これら特許文献１及び２に示すラジアントチューブバーナにあっては、以下の問題点があった。
即ち、特許文献１に示すラジアントチューブバーナの場合、交互燃焼式蓄熱型ラジアントチューブバーナであり、従来からある既存の加熱炉に設置されている連続燃焼式ラジアントチューブバーナの更新時にそのまま適用しても、低ＮＯｘ化の効果は得られない。なぜなら、従来からある連続燃焼式ラジアントチューブバーナでは、メインバーナの燃焼負荷に対して中心部で燃焼させるパイロットバーナの燃焼負荷が約３〜７％であり、それに伴うパイロット燃焼用エアとして供給されるブロワ容量（流量）も、メイン燃焼用エアの流量の３〜７％であり、特許文献１に示すラジアントチューブバーナの構造をそのまま適用しても、特許文献１に記載した低ＮＯｘ化の効果は得られない。つまり、特許文献１に示す交互燃焼式蓄熱型ラジアントチューブバーナにおいては、一次空気供給管内に、燃料を供給する燃料送給管が配置されるとともにパイロット燃料を供給するパイロット燃料管が燃料送給管と平行に配置され、パイロット燃焼用エアは一次燃焼用空気となっている。このため、パイロット燃焼用エアの流量がメイン燃焼用エアの流量に対して多すぎるからである（特許文献１における一次空気供給管の一次燃焼用空気の流量に対し、従来からある連続燃焼式ラジアントチューブのパイロット燃焼用エアの流量は、１/２〜１/５程度と少ない）。従って、特許文献１に示すラジアントチューブバーナの構造を適用し、低ＮＯｘ効果を得ようとする場合には、パイロット燃焼用エアを供給するための構造（エアブロワ及び供給管系統）を全面的に更新する必要が生じ、非常に高額の更新費用がかかるという問題があった。 However, the radiant tube burners shown in Patent Documents 1 and 2 have the following problems.
That is, in the case of the radiant tube burner shown in Patent Document 1, it is an alternating combustion thermal storage type radiant tube burner, and is applied as it is when renewing a continuous combustion radiant tube burner installed in a conventional existing heating furnace. The effect of NOx reduction can not be obtained. This is because, in the conventional continuous-burning radiant tube burner, the combustion load of the pilot burner to be burnt in the center relative to the combustion load of the main burner is about 3 to 7%, and is supplied as the air for pilot combustion accordingly. The blower capacity (flow rate) is also 3 to 7% of the flow rate of the main combustion air, and even if the radiant tube burner structure shown in Patent Document 1 is applied as it is, the effect of NOx reduction described in Patent Document 1 is I can not get it. That is, in the alternating combustion type regenerative radiant tube burner shown in Patent Document 1, the fuel feed pipe for supplying fuel is disposed in the primary air feed pipe and the pilot fuel pipe for feeding the pilot fuel is the fuel feed pipe. The pilot combustion air is the primary combustion air. For this reason, it is because the flow rate of the pilot combustion air is too large relative to the flow rate of the main combustion air (conventional continuous combustion radiants with respect to the flow rate of the primary combustion air of the primary air supply pipe in Patent Document 1) The flow rate of air for pilot combustion of the tube is as small as about 1/2 to 1/5). Therefore, the structure of the radiant tube burner shown in Patent Document 1 is applied, and when it is intended to obtain the low NOx effect, the structure (air blower and supply pipe system) for supplying the pilot combustion air is completely renewed. Needs to be done, and there is a problem that a very high renewal cost is required.

また、特許文献２に示すラジアントチューブバーナの場合、燃焼用空気を高温（４００℃以上）に予熱する場合の問題の対策に欠けており、燃焼用空気を高温に予熱して省エネルギー化を達成することができない。つまり、特許文献２に示すラジアントチューブバーナの場合、ラジアントチューブの内部に燃料ガス供給管が一重構造で配置されており、燃料ガス供給管に直接燃焼用空気が接触するようになっている。このため、燃焼用空気が４００℃以上の高温に予熱されると、燃料ガス供給管内の燃料ガスも２００℃以上の高温になってしまうため、特許文献２に示すラジアントチューブバーナでは、燃焼用空気を４００℃以上の高温に予熱することができない。具体的には、燃料ガスはメタン等の炭化水素を含有しており、一般的にその燃料ガスが２００℃以上になると部分的に熱分解され、残留物を生じてしまうため、燃料ガスを２００℃以上に加熱することは厳禁とされている。   Moreover, in the case of the radiant tube burner shown in Patent Document 2, it is lacking in measures for the problem in the case of preheating combustion air to high temperature (400 ° C. or more), and achieves high energy saving by preheating combustion air to high temperature. I can not do it. That is, in the case of the radiant tube burner shown in Patent Document 2, the fuel gas supply pipe is disposed in a single structure inside the radiant tube, and the combustion gas is in direct contact with the fuel gas supply pipe. Therefore, when the combustion air is preheated to a high temperature of 400 ° C. or higher, the fuel gas in the fuel gas supply pipe also becomes a high temperature of 200 ° C. or higher. Therefore, in the radiant tube burner shown in Patent Document 2, the combustion air is It can not be preheated to a high temperature of 400 ° C or more. Specifically, the fuel gas contains a hydrocarbon such as methane, and in general, when the fuel gas reaches 200 ° C. or higher, the fuel gas is partially pyrolyzed to form a residue. Heating above ° C is strictly prohibited.

従って、本発明はこれら従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、燃焼用空気を４００℃以上の高温に予熱したとしても燃料ガスの熱分解を防止できるとともに、既存の連続燃焼式ラジアントチューブを低コストで低ＮＯｘバーナに更新することができる連続燃焼式ラジアントチューブバーナを提供することにある。   Accordingly, the present invention has been made to solve these conventional problems, and its object is to prevent the thermal decomposition of fuel gas even if the combustion air is preheated to a high temperature of 400 ° C. or higher, and An object of the present invention is to provide a continuous burning radiant tube burner capable of updating the continuous burning radiant tube to a low cost and low NOx burner.

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る連続燃焼式ラジアントチューブバーナは、２次燃焼室を形成するラジアントチューブと、該ラジアントチューブの一端に配置され、燃料ガス、燃焼用空気、パイロット燃料ガス及びパイロット燃焼用空気を供給するバーナユニットとを備えた連続燃焼式ラジアントチューブバーナであって、前記バーナユニットと前記ラジアントチューブとの間に配置された円形プレートと、該円形プレートの外縁部からバーナユニット側に延び、前記燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給路を形成する円筒形外周カバーと、前記円形プレートからラジアントチューブ側に突出し且つ１次燃焼室を形成する燃焼筒と、前記円形プレートを貫通して前記燃焼筒の内部に開口し、前記パイロット燃焼用空気を供給するパイロット燃焼用空気供給路を形成するパイロット燃焼用空気供給管と、前記円形プレートの前記燃焼筒と前記パイロット燃焼用空気供給管との間の部分に前記円形プレートを貫通するように形成された１次燃焼用空気吐出口と、前記円形プレートの前記燃焼筒の半径方向外側に前記円形プレートを貫通するように形成された２次燃焼用空気吐出口とを備え、前記パイロット燃焼用空気供給管の内部に燃料ガス供給管を配置して該燃料ガス供給管を前記パイロット燃焼用空気供給管で覆い、前記パイロット燃焼用空気供給管内のパイロット燃焼用空気供給路に全空気流量の３〜７％のパイロット燃焼用空気を供給して前記燃料ガス供給管内を流れる燃料ガスの２００℃以上への高温化を抑止するとともに、前記円形プレートにおいて、前記２次燃焼用空気吐出口の周方向範囲θを１８０°≦θ≦２２０°とし且つ前記２次燃焼用空気吐出口の中心直径ＰＣＤを前記ラジアントチューブの内径Ｄに対し、Ｄ／ＰＣＤ＜１．４とし、前記２次燃焼用空気吐出口を通過する２次燃焼用空気の流速ｖを、バーナの最大燃焼負荷時においてｖ≦２０ｍ／ｓｅｃとし、前記燃焼筒の長さＬをＬ≧１００ｍｍとするとともに、全体の空気流量に対する前記燃焼筒の内部への燃焼空気流量比ｒｑを、バーナの最大燃焼負荷時において１７％＜ｒｑ＜２５％に設定することを要旨とする。 In order to achieve the above object, a continuous combustion radiant tube burner according to one aspect of the present invention comprises a radiant tube forming a secondary combustion chamber, and one end of the radiant tube, a fuel gas, combustion air, A continuous combustion radiant tube burner comprising a burner unit for supplying a pilot fuel gas and a pilot combustion air, the circular plate being disposed between the burner unit and the radiant tube, and the outer edge of the circular plate A cylindrical outer peripheral cover which extends from the lower part to the burner unit side to form a combustion air supply passage for supplying the combustion air, and a combustion cylinder which protrudes from the circular plate to the radiant tube side and forms a primary combustion chamber; It opens to the inside of the combustion cylinder through the circular plate and supplies the air for pilot combustion The circular plate is formed so as to penetrate the circular plate in a portion between the circular cylinder of the circular plate and the pilot combustion air supply tube, which forms a pilot combustion air supply passage. And a secondary combustion air outlet formed to penetrate the circular plate radially outward of the combustion cylinder of the circular plate, the pilot combustion air supply pipe The fuel gas supply pipe is disposed inside the fuel gas supply pipe and the fuel gas supply pipe is covered with the pilot combustion air supply pipe, and 3 to 7% of the total air flow rate in the pilot combustion air supply path in the pilot combustion air supply pipe. Supplying the pilot combustion air to prevent the fuel gas flowing in the fuel gas supply pipe from rising in temperature to 200.degree. C. or higher, and The circumferential range θ of the secondary combustion air discharge port is 180 ° ≦ θ ≦ 220 °, and the center diameter PCD of the secondary combustion air discharge port is smaller than the inner diameter D of the radiant tube, D / PCD <1. 4 and the flow velocity v of the secondary combustion air passing through the secondary combustion air discharge port is v ≦ 20 m / sec at the maximum combustion load of the burner, and the length L of the combustion cylinder is L ≧ 100 mm At the same time, the combustion air flow ratio r q to the inside of the combustion cylinder with respect to the total air flow is set to 17% <r q <25% at the maximum combustion load of the burner.

本発明に係る連続燃焼式ラジアントチューブバーナによれば、燃焼用空気を４００℃以上の高温に予熱したとしても燃料ガスの熱分解を防止できるとともに、既存の連続燃焼式ラジアントチューブを低コストで低ＮＯｘバーナに更新することができる連続燃焼式ラジアントチューブバーナを提供できる。   According to the continuous combustion radiant tube burner of the present invention, the thermal decomposition of the fuel gas can be prevented even if the combustion air is preheated to a high temperature of 400 ° C. or higher, and the existing continuous combustion radiant tube can be manufactured at low cost. It is possible to provide a continuous combustion radiant tube burner that can be updated to a NOx burner.

本発明の一実施形態に係る連続燃焼式ラジアントチューブバーナの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the continuous combustion type radiant tube burner concerning one embodiment of the present invention. 図１に示す連続燃焼式ラジアントチューブバーナのバーナユニット近傍を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the burner unit vicinity of the continuous combustion type radiant tube burner shown in FIG. 図２における一次燃焼室及び２次燃焼室近傍の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of a primary combustion chamber and a secondary combustion chamber in FIG. 2; 図３における４−４線に沿う断面図である。It is sectional drawing in alignment with line 4-4 in FIG. ＮＯｘ濃度及び周方向偏熱量と２次燃焼用空気吐出口の周方向範囲との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the NOx concentration and the circumferential amount of heat variation and the circumferential range of the secondary combustion air discharge port. ＮＯｘ濃度と２次燃焼用空気吐出口のＰＣＤ比との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between NOx concentration and PCD ratio of the air discharge mouth for secondary combustion. ＮＯｘ濃度と２次燃焼用空気の流速との関係を示し、（Ａ）は２次燃焼用空気の流速をどのようにすればＮＯｘ濃度を最小にできるかの考え方を示すグラフ、（Ｂ）はバーナの最大燃焼負荷時におけるＮＯｘ濃度と２次燃焼用空気の流速との関係を示すグラフである。A graph showing the relationship between the NOx concentration and the flow velocity of air for secondary combustion, (A) is a graph showing how the flow velocity of air for secondary combustion can be minimized, (B) a graph It is a graph which shows the relationship between NOx concentration at the time of the maximum combustion load of a burner, and the flow velocity of air for secondary combustion. 全体の空気流量に対する燃焼筒の内部への燃焼空気流量比（筒内燃焼空気流量比）ｒｑを説明するための図である。It is a diagram for combustion air flow rate to the interior of the combustion cylinder to the total air flow rate (cylinder combustion air flow rate) r q be described. ＮＯｘ濃度と筒内燃焼空気流量比ｒｑとの関係を示し、（Ａ）は筒内燃焼空気流量比ｒｑをどのようにすればＮＯｘ濃度を最小にできるかの考え方を示すグラフ、（Ｂ）はバーナの最大燃焼負荷時におけるＮＯｘ濃度と筒内燃焼空気流量比ｒｑとの関係を示すグラフである。It shows the relationship between NOx concentration and the cylinder combustion air flow rate r q, (A) is a graph showing how the idea of the NOx concentration How can the cylinder combustion air flow rate r q can be minimized, (B 6 is a graph showing the relationship between the NOx concentration and the in-cylinder combustion air flow ratio r q at the maximum combustion load of the burner.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（装置構成）
図１には、本発明の一実施形態に係る連続燃焼式ラジアントチューブバーナが示されており、連続燃焼式ラジアントチューブバーナ（以下、単にバーナという）１は、２次燃焼室１２（図２及び図３参照）を形成するラジアントチューブ１０と、ラジアントチューブ１０の一端に配置されたバーナユニット２０とを備えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Device configuration)
A continuous combustion radiant tube burner according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. 1, and the continuous combustion radiant tube burner (hereinafter simply referred to as a burner) 1 is a secondary combustion chamber 12 (FIG. 2 and FIG. The radiant tube 10 which forms FIG. 3) and the burner unit 20 arrange | positioned at the end of the radiant tube 10 are provided.

ラジアントチューブ１０の他端には、熱交換器５０が配置されている。この熱交換器５０には、燃焼用空気入口５１に接続された燃焼用空気流路５２と、排ガス出口５４に接続された排ガス流路５３とが設けられている。燃焼用空気流路５２は、バーナユニット２０の後述する燃焼用空気供給口２５ａに接続され、燃焼用空気入口５１から取り入れられた燃焼用空気が燃焼用空気流路５２を通って燃焼用空気供給口２５ａからバーナユニット２０内に導入される。また、排ガス流路５３は、ラジアントチューブ１０の他端に接続されラジアントチューブ１０の他端側から排出される排ガスが、排ガス流路５３を通って排ガス出口５４から排出される。そして、燃焼用空気流路５２と排ガス流路５３とは接触しており、燃焼用空気流路５２内の燃焼用空気と排ガス流路５３内の排ガスとが熱交換を行って、燃焼用空気が６００℃程度にまで加熱されるようになっている。このため、バーナユニット２０内には、６００℃程度に加熱された燃焼用空気が導入される。   At the other end of the radiant tube 10, a heat exchanger 50 is disposed. The heat exchanger 50 is provided with a combustion air channel 52 connected to the combustion air inlet 51 and an exhaust gas channel 53 connected to the exhaust gas outlet 54. The combustion air flow path 52 is connected to a combustion air supply port 25 a of the burner unit 20 described later, and the combustion air taken in from the combustion air inlet 51 passes through the combustion air flow path 52 to supply the combustion air. It is introduced into the burner unit 20 from the port 25a. Further, the exhaust gas passage 53 is connected to the other end of the radiant tube 10, and the exhaust gas discharged from the other end side of the radiant tube 10 is discharged from the exhaust gas outlet 54 through the exhaust gas passage 53. The combustion air flow channel 52 and the exhaust gas flow channel 53 are in contact with each other, and the combustion air in the combustion air flow channel 52 and the exhaust gas in the exhaust gas flow channel 53 exchange heat, and the combustion air flow Is heated to about 600.degree. Therefore, combustion air heated to about 600 ° C. is introduced into the burner unit 20.

そして、バーナユニット２０は、燃料ガス、燃焼用空気、パイロット燃料ガス及びパイロット燃焼用空気を供給するものであり、図２に示すように、バーナガン２１とエアケース２５とを備えている。バーナガン２１及びエアケース２５は、図２に示すように、炉壁Ｗに対して外部に露出している。そして、バーナガン２１の燃料ガス入口２２ａには燃料ガス供給配管２２が接続され、燃料ガスが燃料ガス供給配管２２から燃料ガス入口２２ａを介してバーナユニット２０内に導入される。また、バーナガン２１のパイロット燃料ガス入口２３ａにはパイロット燃料ガス供給配管２３が接続され、パイロット燃料ガスがパイロット燃料ガス供給配管２３からパイロット燃料ガス入口２３ａを介してバーナユニット２０内に導入される。更に、バーナガン２１のパイロット燃焼用空気入口２４ａにはパイロット燃焼用空気供給配管２４が接続され、パイロット燃焼用空気がパイロット燃焼用空気供給配管２４からパイロット燃焼用空気入口２４ａを介してバーナユニット２０内に導入される。   The burner unit 20 supplies fuel gas, combustion air, pilot fuel gas and pilot combustion air, and includes a burner gun 21 and an air case 25 as shown in FIG. The burner gun 21 and the air case 25 are exposed to the outside with respect to the furnace wall W, as shown in FIG. A fuel gas supply pipe 22 is connected to the fuel gas inlet 22 a of the burner gun 21, and the fuel gas is introduced from the fuel gas supply pipe 22 into the burner unit 20 via the fuel gas inlet 22 a. Further, a pilot fuel gas supply piping 23 is connected to a pilot fuel gas inlet 23 a of the burner gun 21, and the pilot fuel gas is introduced from the pilot fuel gas supply piping 23 into the burner unit 20 via the pilot fuel gas inlet 23 a. Further, a pilot combustion air supply pipe 24 is connected to a pilot combustion air inlet 24a of the burner gun 21, and the pilot combustion air is supplied from the pilot combustion air supply pipe 24 to the burner unit 20 via the pilot combustion air inlet 24a. Introduced to

また、バーナユニット２０のエアケース２５には燃焼用空気供給口２５ａが設けられ、燃焼用空気は、燃焼用空気流路５２から燃焼用空気供給口２５ａを介してバーナユニット２０内に導入される。
一方、バーナユニット２０とラジアントチューブ１０との間には、図２及び図３に示すように、円形プレート３０が配置されている。円形プレート３０は、ラジアントチューブ１０の内径Ｄ（図４参照）と実質的に同一の外径を有する。
また、バーナ１においては、円形プレート３０から前側（ラジアントチューブ１０側）に突出し且つ内部に１次燃焼室１１を形成する燃焼筒３３が設けられている。この燃焼筒３３の円形プレート３０からの長さＬ（図３参照）は、Ｌ≧１００ｍｍとする。燃焼筒３３の長さＬが１００ｍｍより短いと、２次燃焼比率が増えすぎて、Ｎｏｘ濃度が高くなるため、Ｌ≧１００ｍｍとした。そして、この燃焼筒３３外周には、環状の空気希釈室１３が形成される。 Further, the air case 25 of the burner unit 20 is provided with a combustion air supply port 25a, and the combustion air is introduced from the combustion air flow path 52 into the burner unit 20 via the combustion air supply port 25a. .
On the other hand, a circular plate 30 is disposed between the burner unit 20 and the radiant tube 10 as shown in FIGS. 2 and 3. The circular plate 30 has an outer diameter substantially the same as the inner diameter D (see FIG. 4) of the radiant tube 10.
Further, in the burner 1, there is provided a combustion cylinder 33 which protrudes from the circular plate 30 to the front side (radiant tube 10 side) and which forms the primary combustion chamber 11 inside. The length L (see FIG. 3) from the circular plate 30 of the combustion cylinder 33 is L ≧ 100 mm. If the length L of the combustion cylinder 33 is shorter than 100 mm, the secondary combustion ratio increases too much and the Nox concentration becomes high, so LL100 mm. Then, an annular air dilution chamber 13 is formed on the outer periphery of the combustion cylinder 33.

また、バーナ１においては、円形プレート３０の外縁部から後側（バーナユニット２０側）に延び、内部に燃焼用空気供給路３２を形成する円筒形外周カバー３１が設けられている。円筒形外周カバー３１は、円形プレート３０と実質的に同一の外径を有し、燃焼用空気供給路３２と円形プレート３０の前側にある空気希釈室１３との間の流体連通を円形プレート３０の全周にわたって遮断する。燃焼用空気供給路３２は、図２に示すように、円筒形外周カバー３１の後端部近傍に形成された複数の開口２５ｂを介して燃焼用空気供給口２５ａに連通し、燃焼用空気供給口２５ａからの燃焼用空気が燃焼用空気供給路３２内に導入される。燃焼用空気供給路３２内に導入される燃焼用空気は、前述したように、６００℃程度に加熱されている。   Further, in the burner 1, a cylindrical outer peripheral cover 31 extending from the outer edge portion of the circular plate 30 to the rear side (burner unit 20 side) and forming the combustion air supply passage 32 is provided. The cylindrical outer cover 31 has substantially the same outer diameter as the circular plate 30 and is in fluid communication between the combustion air supply passage 32 and the air dilution chamber 13 on the front side of the circular plate 30. Block all the way around. As shown in FIG. 2, the combustion air supply passage 32 communicates with the combustion air supply port 25 a through a plurality of openings 25 b formed in the vicinity of the rear end of the cylindrical outer peripheral cover 31 to supply the combustion air. The combustion air from the port 25 a is introduced into the combustion air supply passage 32. The combustion air introduced into the combustion air supply passage 32 is heated to about 600 ° C. as described above.

更に、バーナ１においては、円筒形外周カバー３１の内部を前後方向に延び、円形プレート３０の中央部を貫通して燃焼筒３３の内部に開口するパイロット燃焼用空気供給管３５が設けられている。このパイロット燃焼用空気供給管３５の内部には、パイロット燃焼用空気を供給するパイロット燃焼用空気供給路３６が形成されている。パイロット燃焼用空気供給路３６は、バーナガン２１のパイロット燃焼用空気入口２４ａに連通し、パイロット燃焼用空気入口２４ａからのパイロット燃焼用空気がパイロット燃焼用空気供給路３６内に導入される。   Furthermore, in the burner 1, there is provided a pilot combustion air supply pipe 35 which extends in the front-rear direction in the cylindrical outer peripheral cover 31, penetrates the central portion of the circular plate 30 and opens in the combustion cylinder 33. . A pilot combustion air supply passage 36 for supplying pilot combustion air is formed inside the pilot combustion air supply pipe 35. The pilot combustion air supply passage 36 is in communication with the pilot combustion air inlet 24 a of the burner gun 21, and pilot combustion air from the pilot combustion air inlet 24 a is introduced into the pilot combustion air supply passage 36.

また、円形プレート３０の燃焼筒３３とパイロット燃焼用空気供給管３５との間の部分には、図２乃至図４に示すように、円形プレート３０を貫通するように形成された複数の１次燃焼用空気吐出口４１が形成されている。複数の１次燃焼用空気吐出口４１は、図４に示すように、円形プレート３０の中心を中心として周方向に均等間隔で配置されている。各１次燃焼用空気吐出口４１は、略扇形で形成される。燃焼用空気供給路３２内に導入される燃焼用空気は、図３に示すように、１次燃焼用空気吐出口４１を通過して１次燃焼室１１内に吐出する１次燃焼用空気流Ａと、後述する２次燃焼用空気吐出口４２を通過して空気希釈室１３内に吐出する２次燃焼用空気流Ｂとに分離される。   In addition, as shown in FIGS. 2 to 4, a plurality of primary formed so as to penetrate the circular plate 30 in the portion between the combustion cylinder 33 of the circular plate 30 and the air supply pipe 35 for pilot combustion. A combustion air discharge port 41 is formed. As shown in FIG. 4, the plurality of primary combustion air outlets 41 are arranged at equal intervals in the circumferential direction around the center of the circular plate 30. Each primary combustion air discharge port 41 is formed in a substantially fan shape. The combustion air introduced into the combustion air supply passage 32 passes through the primary combustion air discharge port 41 and is discharged into the primary combustion chamber 11 as shown in FIG. A and the secondary combustion air flow B discharged into the air dilution chamber 13 through the secondary combustion air discharge port 42 described later are separated.

更に、円形プレート３０の燃焼筒３３の半径方向外側には、図２乃至図４に示すように、円形プレート３０を貫通するように形成された複数（本実施形態にあっては３つ）の２次燃焼用空気吐出口４２が形成されている。各２次燃焼用空気吐出口４２は、周方向に延びる湾曲した長孔で形成され、等間隔且つ左右対称に円形プレート３０に形成される。２次燃焼用空気吐出口４２の配置については、後に詳述するが、図４に示すように、円形プレート３０の中心を中心に、中心直径がＰＣＤかつその周方向範囲がθで配置される。中心直径ＰＣＤの半径は、各２次燃焼用空気吐出口４２の開口縁４２ａ，４２ｂの各曲率半径の平均値に相当する。そして、２次燃焼用空気吐出口４２の中心直径ＰＣＤをラジアントチューブの内径Ｄに対し、Ｄ／ＰＣＤ＜１．４とし、且つ２次燃焼用空気吐出口４２の周方向範囲θを１８０°≦θ≦２２０°としている。   Furthermore, as shown in FIGS. 2 to 4 on the radially outer side of the combustion cylinder 33 of the circular plate 30, a plurality of (three in the present embodiment) formed to penetrate the circular plate 30 A secondary combustion air discharge port 42 is formed. Each secondary combustion air discharge port 42 is formed by a curved elongated hole extending in the circumferential direction, and is formed in the circular plate 30 at regular intervals and left-right symmetry. The arrangement of the secondary combustion air discharge ports 42 will be described in detail later, but as shown in FIG. 4, the center diameter is PCD and the circumferential range is θ with the center centered on the center of the circular plate 30. . The radius of the central diameter PCD corresponds to the average value of the radii of curvature of the opening edges 42 a and 42 b of the secondary combustion air discharge ports 42. The center diameter PCD of the secondary combustion air discharge port 42 with respect to the inner diameter D of the radiant tube is D / PCD <1.4, and the circumferential range θ of the secondary combustion air discharge port 42 is 180 ° ≦ It is assumed that θ ≦ 220 °.

また、パイロット燃焼用空気供給管３５の内部には、図２及び図３に示すように、前後方向に延びる燃料ガス供給管３７が配置されている。燃料ガス供給管３７の内部には、燃料ガスを供給する燃料ガス供給路３８が形成されている。燃料ガス供給路３８は、バーナガン２１の燃料ガス入口２２ａに連通し、燃料ガス入口２２ａからの燃料ガスが燃料ガス供給路３８内に導入される。そして、燃料ガス供給管３７の前端には、燃料ガス噴射ノズル３７ａが形成され、燃料ガスは、燃料ガス供給路３８から燃料ガス噴射ノズル３７ａを経て１次燃焼室１１内に噴射される。   Further, as shown in FIGS. 2 and 3, a fuel gas supply pipe 37 extending in the front-rear direction is disposed inside the pilot combustion air supply pipe 35. Inside the fuel gas supply pipe 37, a fuel gas supply path 38 for supplying a fuel gas is formed. The fuel gas supply passage 38 is in communication with the fuel gas inlet 22 a of the burner gun 21, and the fuel gas from the fuel gas inlet 22 a is introduced into the fuel gas supply passage 38. A fuel gas injection nozzle 37a is formed at the front end of the fuel gas supply pipe 37. Fuel gas is injected from the fuel gas supply passage 38 into the primary combustion chamber 11 through the fuel gas injection nozzle 37a.

ここで、パイロット燃焼用空気供給管３５内のパイロット燃焼用空気供給路３６には、全空気流量（燃焼用空気の流量とパイロット燃焼用空気の流量とを合わせた空気の流量）の３〜７％のパイロット燃焼用空気が供給される。これにより、燃料ガス供給管３７の燃料ガス供給路３８内を流れる燃料ガスの２００℃以上への高温化が抑止される。つまり、燃焼用空気供給路３２内に導入される燃焼用空気は、６００℃程度の高温に加熱されているため、パイロット燃焼用空気供給管３５がなければ、その高温になった燃焼用空気が直接燃料ガス供給管３７に触れ、燃料ガス供給管３７の燃料ガス供給路３８内を流れる燃料ガスが２００℃以上の高温になってしまい、燃料ガスの熱分解が起きてしまう。パイロット燃焼用空気供給管３５内に燃料ガス供給管３７を配置して燃料ガス供給管３７をパイロット燃焼用空気供給管で覆い、パイロット燃焼用空気供給管３５内のパイロット燃焼用空気供給路３６に全空気流量の３〜７％のパイロット燃焼用空気を供給することで、燃料ガス供給管３７内を流れる燃料ガスの２００℃以上への高温化を抑止することができる。   Here, 3 to 7 of the total air flow rate (the flow rate of air obtained by combining the flow rate of combustion air and the flow rate of pilot combustion air) in the pilot combustion air supply passage 36 in the pilot combustion air supply pipe 35. % Of pilot combustion air is supplied. Thereby, the temperature rise of the fuel gas flowing in the fuel gas supply passage 38 of the fuel gas supply pipe 37 to 200 ° C. or more is suppressed. That is, since the combustion air introduced into the combustion air supply passage 32 is heated to a high temperature of about 600 ° C., if the pilot combustion air supply pipe 35 does not exist, the combustion air having the high temperature is The fuel gas flowing directly in the fuel gas supply passage 38 of the fuel gas supply pipe 37 is brought into contact with the fuel gas supply pipe 37 directly to a high temperature of 200 ° C. or higher, and the thermal decomposition of the fuel gas occurs. The fuel gas supply pipe 37 is disposed in the pilot combustion air supply pipe 35 and the fuel gas supply pipe 37 is covered with the pilot combustion air supply pipe, and the pilot combustion air supply path 36 in the pilot combustion air supply pipe 35 is By supplying 3 to 7% of the total air flow rate to the pilot combustion air, it is possible to prevent the temperature of the fuel gas flowing in the fuel gas supply pipe 37 from rising to 200 ° C. or more.

また、パイロット燃焼用空気供給管３５と燃料ガス供給管３７の前端近傍とのには、図３及び図４に示すように、パイロット燃焼用空気供給路３６と１次燃焼室１１とを遮断する前端プレート３９が設けられている。この前端プレート３９には、パイロット燃焼用空気供給路３６と１次燃焼室１１とを連通させる複数のパイロット燃焼用空気吐出口３９ａが形成されている。このため、パイロット燃焼用空気は、パイロット燃焼用空気供給路３６から複数のパイロット燃焼用空気吐出口３９ａを経てパイロット燃焼用空気流Ｃとして１次燃焼室１１内に吐出される。   Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the pilot combustion air supply passage 36 and the primary combustion chamber 11 are shut off between the pilot combustion air supply pipe 35 and the front end vicinity of the fuel gas supply pipe 37. A front end plate 39 is provided. The front end plate 39 is formed with a plurality of pilot combustion air discharge ports 39 a for communicating the pilot combustion air supply passage 36 with the primary combustion chamber 11. Therefore, the pilot combustion air is discharged from the pilot combustion air supply passage 36 into the primary combustion chamber 11 as a pilot combustion air flow C through the pilot combustion air outlets 39a.

また、パイロット燃焼用空気供給管３５の内部には、図２及び図３に示すように、前後方向に延び、前端が前端プレート３９を貫通したパイロット燃料ガス供給管４０が配置されている。パイロット燃料ガス供給管４０は、バーナガン２１のパイロット燃料ガス入口２３ａに接続され、パイロット燃料ガス入口２３ａからのパイロット燃料ガスがパイロット燃料ガス供給管４０内に導入される。そして、パイロット燃料ガスは、パイロット燃料ガス供給管４０から１次燃焼室１１内に噴射される。   Further, as shown in FIGS. 2 and 3, a pilot fuel gas supply pipe 40 which extends in the front-rear direction and whose front end penetrates the front end plate 39 is disposed inside the pilot combustion air supply pipe 35. The pilot fuel gas supply pipe 40 is connected to the pilot fuel gas inlet 23 a of the burner gun 21, and the pilot fuel gas from the pilot fuel gas inlet 23 a is introduced into the pilot fuel gas supply pipe 40. The pilot fuel gas is injected from the pilot fuel gas supply pipe 40 into the primary combustion chamber 11.

（バーナの作動）
次に、バーナ１の作動について説明する。
先ず、パイロット燃料ガスをバーナガン２１からパイロット燃料ガス供給管４０を経て１次燃焼室１１内に噴射するとともに、パイロット燃焼用空気をバーナガン２１からパイロット燃焼用空気供給路３６を経てパイロット燃焼用空気流Ｃとして１次燃焼室１１内に吐出する。これにより、１次燃焼室１１内で点火しておく。 (Operation of burner)
Next, the operation of the burner 1 will be described.
First, the pilot fuel gas is injected from the burner gun 21 through the pilot fuel gas supply pipe 40 into the primary combustion chamber 11, and the pilot combustion air is flowed from the burner gun 21 through the pilot combustion air supply passage 36 to the pilot combustion air flow. It is discharged into the primary combustion chamber 11 as C. Thus, ignition is performed in the primary combustion chamber 11.

次いで、燃料ガスをバーナガン２１から燃料ガス供給路３８を経て燃料ガス噴射ノズル３７ａから１次燃焼室１１内に噴射するとともに、燃焼用空気を、燃焼用空気供給口２５ａから燃焼用空気供給路３２内に導入する。すると、燃焼用空気供給路３２内に導入された燃焼用空気は、１次燃焼用空気吐出口４１を通過して１次燃焼室１１内に吐出する１次燃焼用空気流Ａと、２次燃焼用空気吐出口４２を通過して空気希釈室１３内に吐出する２次燃焼用空気流Ｂとに分離される。１次燃焼室１１内に流入した燃料ガスは、１次燃焼用空気流Ａと混合し、低空気比の燃焼反応により１次燃焼室１１内で部分燃焼し、１次燃焼室１１内で生成した燃焼ガスにより希釈される。そして、１次燃焼用空気流Ａ及び燃焼ガスの混合気は、低空気比の１次燃焼室１１内で改質作用を受け、活性化し、混合ガス流Ｅとして１次燃焼室１１から２次燃焼室１２に流出する。   Next, fuel gas is injected from the burner gun 21 through the fuel gas supply passage 38 into the primary combustion chamber 11 from the fuel gas injection nozzle 37a, and combustion air is supplied from the combustion air supply port 25a to the combustion air supply passage 32. Introduced into. Then, the combustion air introduced into the combustion air supply passage 32 passes through the primary combustion air discharge port 41 and is discharged into the primary combustion chamber 11, and the secondary combustion air flow A, and the secondary air. It is separated into a secondary combustion air flow B discharged into the air dilution chamber 13 after passing through the combustion air discharge port 42. The fuel gas flowing into the primary combustion chamber 11 mixes with the primary combustion air flow A, partially burns in the primary combustion chamber 11 by the combustion reaction with a low air ratio, and is generated in the primary combustion chamber 11 It is diluted by the combustion gas. Then, the mixture of the primary combustion air flow A and the combustion gas is reformed within the primary combustion chamber 11 with a low air ratio to be activated, and a mixed gas flow E from the primary combustion chamber 11 to the secondary combustion chamber 11 is activated. It flows out to the combustion chamber 12.

なお、この燃焼作動中は、パイロット燃料ガス及びパイロット燃焼用空気は、常時、１次燃焼室１１内に吐出されている。
一方、複数の２次燃焼用空気吐出口４２の各々を通過して空気希釈室１３内に吐出する２次燃焼用空気流Ｂは、２次燃焼室１２の燃焼ガスを誘引し、この結果、空気希釈室１３内に逆流する燃焼ガスの再循環流Ｒが形成される。この再循環流Ｒは、空気希釈室１３内に流入し、燃焼筒３３の外周面に沿って２次燃焼用空気吐出口４２の近傍に回り込み、２次燃焼用空気流Ｂと混合し、二次燃焼用空気を比較的多量の燃焼ガスにより希釈することができる。 During the combustion operation, the pilot fuel gas and the pilot combustion air are always discharged into the primary combustion chamber 11.
On the other hand, the secondary combustion air stream B discharged into the air dilution chamber 13 through each of the plurality of secondary combustion air outlets 42 induces the combustion gas of the secondary combustion chamber 12, and as a result, A recirculation flow R of combustion gas flowing back into the air dilution chamber 13 is formed. The recirculating flow R flows into the air dilution chamber 13, goes around the secondary combustion air discharge port 42 along the outer peripheral surface of the combustion cylinder 33, mixes with the secondary combustion air flow B, and The next combustion air can be diluted by a relatively large amount of combustion gas.

再循環流Ｒとの混合により酸素濃度が低下した２次燃焼用空気流Ｂは、燃焼筒３３の前端開口から吐出する混合ガス流Ｅと混合し、両者の燃焼反応が２次燃焼室１２に生起し且つ進行する。
このように、２次燃焼用空気流Ｂを再循環流Ｒとの混合により酸素濃度を低減させることで、２次燃焼室１２における燃焼で火炎温度が低減され、その結果として、排ガス中のＮＯｘ濃度を低減することができる。 The secondary combustion air stream B whose oxygen concentration is lowered by mixing with the recirculation stream R is mixed with the mixed gas stream E discharged from the front end opening of the combustion cylinder 33, and the combustion reaction of the both flows into the secondary combustion chamber 12. It happens and progresses.
Thus, by reducing the oxygen concentration by mixing the secondary combustion air flow B with the recirculation flow R, the flame temperature is reduced in the combustion in the secondary combustion chamber 12, and as a result, NOx in the exhaust gas is reduced. The concentration can be reduced.

（２次燃焼用空気吐出口の配置）
ここで、複数の２次燃焼用空気吐出口４２は、図４に示すように、円形プレート３０の中心を中心に、中心直径がＰＣＤかつその周方向範囲がθで配置される。中心直径ＰＣＤの半径は、各２次燃焼用空気吐出口４２の開口縁４２ａ，４２ｂの各曲率半径の平均値に相当する。
そして、２次燃焼用空気吐出口４２の周方向範囲θを１８０°≦θ≦２２０°とする。この理由について述べると、図５に示すように、２次燃焼用空気吐出口４２の周方向範囲θが大きくなればなるほど、排ガス中のＮＯｘ濃度（酸素濃度１１％換算値）は大きくなるため、ＮＯｘ濃度の観点からは周方向範囲θはより小さい方が好ましい。一方、２次燃焼用空気吐出口４２の周方向範囲θを小さくすればするほど、空気希釈室１３における周方向偏熱量ΔＴが大きくなるため、周方向偏熱量ΔＴの観点からは周方向範囲θは大きい方が好ましい。そこで、本実施形態にあっては、２次燃焼用空気吐出口４２の周方向範囲θを１８０°≦θ≦２２０°とする。当該周方向範囲θを２２０°以下とすることで、排ガス中のＮＯｘ濃度（酸素濃度１１％換算値）を１８０ｐｐｍに以下に抑制することができる。なお、図５においては、このＮＯｘ濃度（酸素濃度１１％換算値）は、２次燃焼用空気吐出口４２を通過する２次燃焼用空気の流速Ｖ２をバーナの最大燃焼負荷時（１２万ｋｃａｌ／ｈ）において２６ｍ／ｓとしたときの値であり、図７（Ｂ）に示すように、２次燃焼用空気の流速Ｖ２をバーナの最大燃焼負荷時（１２万ｋｃａｌ／ｈ）において２０ｍ／ｓとすると、排ガス中のＮＯｘ濃度（酸素濃度１１％換算値）を１６０ｐｐｍ以下に抑制することができる。一方、当該周方向範囲θを１８０°以上とすることで、周方向偏熱量ΔＴを約８５℃以下に抑制することができる。 (Arrangement of air outlet for secondary combustion)
Here, as shown in FIG. 4, the plurality of secondary combustion air discharge ports 42 are arranged with a center diameter PCD and a circumferential range θ by centering on the center of the circular plate 30. The radius of the central diameter PCD corresponds to the average value of the radii of curvature of the opening edges 42 a and 42 b of the secondary combustion air discharge ports 42.
Then, the circumferential range θ of the secondary combustion air discharge port 42 is set to 180 ° ≦ θ ≦ 220 °. The reason for this is that, as shown in FIG. 5, as the circumferential range θ of the secondary combustion air discharge port 42 becomes larger, the NOx concentration in the exhaust gas (oxygen concentration converted to 11% value) becomes larger, From the viewpoint of NOx concentration, the circumferential range θ is preferably smaller. On the other hand, as the circumferential range θ of the secondary combustion air discharge port 42 is made smaller, the circumferential partial heat quantity ΔT in the air dilution chamber 13 becomes larger. Therefore, from the viewpoint of the circumferential partial heat quantity ΔT, the circumferential range θ Is preferably larger. Therefore, in the present embodiment, the circumferential range θ of the secondary combustion air discharge port 42 is set to 180 ° ≦ θ ≦ 220 °. By setting the circumferential range θ to 220 ° or less, the NOx concentration in the exhaust gas (oxygen concentration 11% conversion value) can be suppressed to 180 ppm or less. In FIG. 5, the NOx concentration (oxygen concentration 11% conversion value) is secondary combustion air discharge opening 42 secondary combustion at maximum combustion load flow velocity V 2 burner of the air passing through the (120,000 kcal / h) at a value that is a 26m / s, as shown in FIG. 7 (B), in the secondary combustion maximum combustion load flow velocity V 2 burner air (120,000 kcal / h) If it is 20 m / s, the NOx concentration in the exhaust gas (oxygen concentration 11% conversion value) can be suppressed to 160 ppm or less. On the other hand, by setting the circumferential range θ to 180 ° or more, the circumferential amount of heat variation ΔT can be suppressed to about 85 ° C. or less.

また、２次燃焼用空気吐出口４２の中心直径ＰＣＤをラジアントチューブ１０の内径Ｄに対し、Ｄ／ＰＣＤ＜１．４とする。この理由について述べると、図６に示すように、ＰＣＤ比（Ｄ／ＰＣＤ）を小さくすればするほど、すなわち、２次燃焼用空気吐出口４２をラジアントチューブ１０の内面に近づければ近づけるほど、排ガス中のＮＯｘ濃度（酸素濃度１１％換算値）は小さくなるため、ＮＯｘ濃度の観点からはＰＣＤ比（Ｄ／ＰＣＤ）は小さくするほどよい。従って、ＰＣＤ比（Ｄ／ＰＣＤ）を１．４未満とする。これにより、排ガス中のＮＯｘ濃度（酸素濃度１１％換算値）を１８０ｐｐｍに以下に抑制することができる。なお、図６においては、このＮＯｘ濃度（酸素濃度１１％換算値）は、２次燃焼用空気吐出口４２を通過する２次燃焼用空気の流速Ｖ２をバーナの最大燃焼負荷時（１２万ｋｃａｌ／ｈ）において２６ｍ／ｓとしたときの値であり、図７（Ｂ）に示すように、２次燃焼用空気の流速Ｖ２をバーナの最大燃焼負荷時（１２万ｋｃａｌ／ｈ）において２０ｍ／ｓとすると、排ガス中のＮＯｘ濃度（酸素濃度１１％換算値）を１６０ｐｐｍ以下に抑制することができる。一方、ＰＣＤ比（Ｄ／ＰＣＤ）を小さくするにしても、各２次燃焼用空気吐出口４２は所定の幅が必要であることから、ＰＣＤ比（Ｄ／ＰＣＤ）を小さくすることには吐出口取合上の限界がある。従って、ＰＣＤ比（Ｄ／ＰＣＤ）は１．３５よりも大きいことが好ましい。 Further, with respect to the inner diameter D of the radiant tube 10, the central diameter PCD of the secondary combustion air discharge port 42 is set to D / PCD <1.4. The reason for this is that, as shown in FIG. 6, the smaller the PCD ratio (D / PCD), that is, the closer the secondary combustion air outlet 42 approaches the inner surface of the radiant tube 10, Since the NOx concentration in the exhaust gas (oxygen concentration 11% conversion value) decreases, it is better to reduce the PCD ratio (D / PCD) from the viewpoint of the NOx concentration. Therefore, the PCD ratio (D / PCD) is less than 1.4. As a result, the NOx concentration in the exhaust gas (oxygen concentration 11% conversion value) can be suppressed to 180 ppm or less. In FIG. 6, the NOx concentration (oxygen concentration 11% conversion value) is determined by the flow velocity V 2 of the secondary combustion air passing through the secondary combustion air discharge port 42 at the maximum combustion load of the burner (120,000 kcal / h) at a value that is a 26m / s, as shown in FIG. 7 (B), in the secondary combustion maximum combustion load flow velocity V 2 burner air (120,000 kcal / h) If it is 20 m / s, the NOx concentration in the exhaust gas (oxygen concentration 11% conversion value) can be suppressed to 160 ppm or less. On the other hand, even if the PCD ratio (D / PCD) is reduced, each secondary combustion air discharge port 42 needs to have a predetermined width, so the discharge is required to reduce the PCD ratio (D / PCD). There is a limit on exit contact. Thus, the PCD ratio (D / PCD) is preferably greater than 1.35.

（２次燃焼用空気吐出口を通過する２次燃焼用空気流の流速）
また、燃焼用空気供給路３２内に導入される燃焼用空気は、２次燃焼用空気吐出口４２を通過する２次燃焼用空気流Ｂの流速Ｖ２がバーナの最大燃焼負荷時（１２万ｋｃａｌ/ｈ）においてＶ２≦２０ｍ／ｓｅｃとなるように導入される。
この理由について述べると、図７（Ａ）に示すように、排ガス中のＮＯｘ濃度は、２次燃焼用空気吐出口４２を通過する２次燃焼用空気流Ｂの流速Ｖ２の増加に対して上側凸の放物線を描くような増減をするものであり、２次燃焼用空気流Ｂの流速Ｖ２が非常に大きくなると、２次燃焼室１２における燃焼ガスの火炎が伸長し、火炎温度が低減するため、排ガス中のＮＯｘ濃度が低減する。しかし、２次燃焼用空気流Ｂの流速Ｖ２が大きくなるということは、２次燃焼用空気吐出口４２の幅が狭くなるので、２次燃焼用空気吐出口４２における圧損が大きくなってしまう。一方、２次燃焼用空気流Ｂの流速Ｖ２が非常に小さくなると、再循環流Ｒが円滑に形成され、２次燃焼用空気流Ｂの酸素濃度が低減し、２次燃焼室１２における燃焼で火炎温度が低減され、その結果として、排ガス中のＮＯｘ濃度が低減する。しかし、２次燃焼用空気流Ｂの流速Ｖ２が小さくなるということは、２次燃焼用空気吐出口４２の幅が広くなるので、２次燃焼用空気吐出口４２の取合上の限界がある。本実施形態にあっては、２次燃焼用空気吐出口４２における圧損を大きくすることなく、排ガス中のＮＯｘ濃度を低減させる方法として、２次燃焼用空気吐出口４２を通過する２次燃焼用空気流Ｂの流速Ｖ２が図７（Ｂ）に示すようにバーナの最大燃焼負荷時（１２万ｋｃａｌ/ｈ）においてＶ２≦２０ｍ／ｓｅｃとなるようにした。これにより、排ガス中のＮＯｘ濃度（酸素濃度１１％換算値）を１６０ｐｐｍ以下に抑制することができる。なお、当該２次燃焼用空気流Ｂの流速Ｖ２の下限値は、吐出口取合上の限界を考慮し、Ｖ２＞１６ｍ／ｓとすることが好ましい。
なお、２次燃焼用空気流Ｂの流速Ｖ２をバーナの最大燃焼負荷時（１２万ｋｃａｌ/ｈ）においてＶ２≦２０ｍ／ｓｅｃとなるようにすることにより、周方向偏熱量ΔＴも６７℃以下に抑制することができる。 (Flow velocity of secondary combustion air flow passing through secondary combustion air discharge port)
The combustion air introduced into the combustion air supply path 32, when the maximum combustion load flow velocity V 2 of the burner of the secondary combustion air B to pass through the secondary combustion air discharge opening 42 (120,000 It is introduced such that V 2 ≦ 20 m / sec at kcal / h).
Describing this reason, as shown in FIG. 7 (A), NOx concentration in the exhaust gas, with respect to an increase of the flow velocity V 2 of the secondary combustion air B to pass through the secondary combustion air discharge opening 42 is intended to increase and decrease as a parabola in the upper convex, when the flow velocity V 2 of the secondary combustion air flow B becomes very large, the flame of the combustion gas in the secondary combustion chamber 12 is extended, the flame temperature is reduced To reduce the concentration of NOx in the exhaust gas. However, the fact that the flow velocity V 2 of the secondary combustion air flow B becomes larger, the width of the secondary combustion air discharge opening 42 is narrowed, the pressure loss in the secondary combustion air discharge port 42 is increased . On the other hand, if the flow velocity V 2 of the secondary combustion air flow B is very small, the recycle stream R is smoothly formed, the oxygen concentration in the secondary combustion air stream B is reduced, the combustion in the secondary combustion chamber 12 The flame temperature is reduced, and as a result, the NOx concentration in the exhaust gas is reduced. However, the fact that the flow velocity V 2 of the secondary combustion air flow B becomes smaller, the width of the secondary combustion air discharge opening 42 is widened, the limit on Togo secondary combustion air discharge opening 42 is is there. In the present embodiment, the secondary combustion air passing through the secondary combustion air outlet 42 is a method of reducing the NOx concentration in the exhaust gas without increasing the pressure loss in the secondary combustion air outlet 42. flow rate V 2 of the air flow B is set to be V 2 ≦ 20 m / sec at the maximum combustion load of the burner (120,000 kcal / h) as shown in Figure 7 (B). As a result, the NOx concentration in the exhaust gas (oxygen concentration 11% conversion value) can be suppressed to 160 ppm or less. The lower limit of the flow velocity V 2 of the secondary combustion air B is, considering the limitations of the discharge groom case, it is preferable that the V 2> 16m / s.
Incidentally, by setting the flow velocity V 2 of the secondary combustion air flow B to be V 2 ≦ 20 m / sec at the maximum combustion load (120,000 kcal / h) of the burner, the circumferential partial heat quantity ΔT is also 67 ° C. The following can be suppressed.

（筒内燃焼空気流量比）
次に、円形プレート３０を通過する全体の空気流量に対する燃焼筒３３の内部への燃焼空気流量比（筒内燃焼空気流量比）ｒｑについて図８を参照して説明する。この筒内燃焼空気流量比ｒｑは、燃焼筒３３の内部への燃焼空気流量Ｑｐを円形プレート３０を通過する全体の空気流量（Ｑｐ＋Ｑ２）で除した値である。燃焼筒３３の内部への燃焼空気流量Ｑｐは、１次燃焼用空気吐出口４１を通過して１次燃焼室１１内に吐出する１次燃焼用空気流Ａの流量と、パイロット燃焼用空気供給管３５を経て１次燃焼室１１内に吐出するパイロット燃焼用空気流Ｃの流量とを合計した流量である。また、Ｑ２は、２次燃焼用空気吐出口４２を通過して空気希釈室１３内に吐出する２次燃焼用空気流Ｂの流量である。 (In-cylinder combustion air flow ratio)
Next, the combustion air flow ratio (in-cylinder combustion air flow ratio) r q to the inside of the combustion cylinder 33 with respect to the total air flow passing through the circular plate 30 will be described with reference to FIG. The in-cylinder combustion air flow rate ratio r q is a value obtained by dividing the combustion air flow rate Qp into the combustion cylinder 33 by the total air flow rate (Qp + Q2) passing through the circular plate 30. The combustion air flow rate Qp into the combustion cylinder 33 is the flow rate of the primary combustion air flow A discharged through the primary combustion air discharge port 41 and discharged into the primary combustion chamber 11, and the pilot combustion air supply. The flow rate is the sum of the flow rate of the pilot combustion air flow C discharged into the primary combustion chamber 11 through the pipe 35. Further, Q2 is a flow rate of the secondary combustion air flow B discharged into the air dilution chamber 13 through the secondary combustion air discharge port 42.

そして、本実施形態においては、燃焼用空気供給路３２内に導入される燃焼用空気を、筒内燃焼空気流量比ｒｑがバーナの最大燃焼負荷時において１７％＜ｒｑ＜２５％になるように導入する。
この理由について述べると、図９（Ａ）に示すように、排ガス中のＮＯｘ濃度は、筒内燃焼空気流量比ｒｑの増加に対して下側凸の放物線を描くような増減をするものであり、筒内燃焼空気流量比ｒｑが非常に大きくなると、燃焼筒３３内の１次燃焼室１１における筒内燃焼比率が増加し、２次燃焼室１２における燃焼ガスの火炎温度が上昇し、排ガス中のＮＯｘ濃度が増加する。一方、筒内燃焼空気流量比ｒｑが非常に小さくなると、燃焼筒３３内の１次燃焼室１１における筒内燃焼比率が増加し、２次燃焼室１２における燃焼ガスの火炎温度が上昇し、排ガス中のＮＯｘ濃度が増加する。従って、筒内燃焼空気流量比ｒｑの大きさは、適当な範囲で制限することが望ましい。 In the present embodiment, the combustion air introduced into the combustion air supply passage 32 is such that the in-cylinder combustion air flow ratio r q is 17% <r q <25% at the maximum combustion load of the burner. To introduce.
Describing this reason, as shown in FIG. 9 (A), NOx concentration in the exhaust gas is intended to increase and decrease as a parabola of the lower convex with respect to the increase of the intra-cylinder combustion air flow rate r q When the in-cylinder combustion air flow ratio r q becomes very large, the in-cylinder combustion ratio in the primary combustion chamber 11 in the combustion cylinder 33 increases, and the flame temperature of the combustion gas in the secondary combustion chamber 12 increases. NOx concentration in the exhaust gas increases. On the other hand, when the in-cylinder combustion air flow ratio r q becomes very small, the in-cylinder combustion ratio in the primary combustion chamber 11 in the combustion cylinder 33 increases, and the flame temperature of the combustion gas in the secondary combustion chamber 12 increases. NOx concentration in the exhaust gas increases. Therefore, it is desirable to limit the magnitude of the in-cylinder combustion air flow ratio r q to an appropriate range.

本実施形態にあっては、筒内燃焼空気流量比ｒｑがバーナの最大燃焼負荷時（１２万ｋｃａｌ／ｈ）において１７％＜ｒｑ＜２５％になるように設定する。図９（Ｂ）に示すように、筒内燃焼空気流量比ｒｑをバーナの最大燃焼負荷時（１２万ｋｃａｌ／ｈ）において１７％よりも大きくしかつ２５％よりも小さくすると、すると、排ガス中のＮＯｘ濃度（酸素濃度１１％換算値）を１６０ｐｐｍ以下に抑制することができる。
また、筒内燃焼空気流量比ｒｑをバーナの最大燃焼負荷時（１２万ｋｃａｌ／ｈ）において１７％＜ｒｑ＜２５％になるように設定することにより、周方向偏熱量ΔＴも６７℃以下に抑制することができる。 In the present embodiment, the in-cylinder combustion air flow rate ratio r q is set such that 17% <r q <25% at the maximum combustion load (120,000 kcal / h) of the burner. As shown in FIG. 9B, if the in-cylinder combustion air flow ratio r q is made larger than 17% and smaller than 25% at the maximum combustion load (120,000 kcal / h) of the burner, then the exhaust gas will become It is possible to suppress the NOx concentration (oxygen concentration 11% converted value) in the inside to 160 ppm or less.
Further, by setting the in-cylinder combustion air flow ratio r q to be 17% <r q <25% at the maximum combustion load (120,000 kcal / h) of the burner, the circumferential partial heat quantity ΔT is also 67 ° C. The following can be suppressed.

このように、本実施形態に係るバーナ１においては、パイロット燃焼用空気供給管３５の内部に燃料ガス供給管３７を配置して燃料ガス供給管３７をパイロット燃焼用空気供給管３５で覆い、パイロット燃焼用空気供給管３５内のパイロット燃焼用空気供給路３６に全空気流量の３〜７％のパイロット燃焼用空気を供給して燃料ガス供給管３７内を流れる燃料ガスの２００℃以上への高温化を抑止する。これにより、燃焼用空気を４００℃以上の高温に予熱したとしても燃料ガスの熱分解を防止できる。
また、本実施形態に係るバーナ１においては、円形プレート３０において、２次燃焼用空気吐出口４２の周方向範囲θを１８０°≦θ≦２２０°とし且つ２次燃焼用空気吐出口４２の中心直径ＰＣＤをラジアントチューブ１０の内径Ｄに対し、Ｄ／ＰＣＤ＜１．４としている。このため、排ガス中のＮＯｘ濃度（酸素濃度１１％換算値）を１６０ｐｐｍ以下に抑制することができるとともに、周方向偏熱量ΔＴを約８５℃以下に抑制することができる。 As described above, in the burner 1 according to the present embodiment, the fuel gas supply pipe 37 is disposed inside the pilot combustion air supply pipe 35 and the fuel gas supply pipe 37 is covered with the pilot combustion air supply pipe 35. 3 to 7% of the total air flow is supplied to the pilot combustion air supply passage 36 in the combustion air supply pipe 35 so that the temperature of the fuel gas flowing in the fuel gas supply pipe 37 reaches 200 ° C. or higher Curb Thus, even if the combustion air is preheated to a high temperature of 400 ° C. or higher, the thermal decomposition of the fuel gas can be prevented.
Further, in the burner 1 according to the present embodiment, in the circular plate 30, the circumferential range θ of the secondary combustion air discharge port 42 is set to 180 ° ≦ θ ≦ 220 ° and the center of the secondary combustion air discharge port 42. For the inner diameter D of the radiant tube 10, the diameter PCD is D / PCD <1.4. Therefore, the NOx concentration in the exhaust gas (oxygen concentration 11% conversion value) can be suppressed to 160 ppm or less, and the circumferential amount of heat variation ΔT can be suppressed to about 85 ° C. or less.

更に、本実施形態に係るバーナ１においては、２次燃焼用空気吐出口４２を通過する２次燃焼用空気流Ｂの流速Ｖ２を、バーナの最大燃焼負荷時（１２万ｋｃａｌ／ｈ）においてＶ２≦２０ｍ／ｓｅｃとしている。これにより、排ガス中のＮＯｘ濃度（酸素濃度１１％換算値）を１６０ｐｐｍ以下に抑制することができる。
また、本実施形態に係るバーナ１によれば、燃焼筒３３の長さＬをＬ≧１００ｍｍとするとともに、円形プレート３０を通過する全体の空気流量に対する燃焼筒３３の内部への燃焼空気流量比ｒｑを、バーナの最大燃焼負荷時（１２万ｋｃａｌ／ｈ）において１７％＜ｒｑ＜２５％に設定する。これにより、排ガス中のＮＯｘ濃度（酸素濃度１１％換算値）を１６０ｐｐｍ以下に抑制することができる。 Further, in the burner 1 according to the present embodiment, the flow velocity V 2 of the secondary combustion air B to pass through the secondary combustion air discharge opening 42, at the time of the maximum combustion load of the burner (120,000 kcal / h) It is set to V 2 ≦ 20m / sec. As a result, the NOx concentration in the exhaust gas (oxygen concentration 11% conversion value) can be suppressed to 160 ppm or less.
Further, according to the burner 1 according to the present embodiment, the length L of the combustion cylinder 33 is L ≧ 100 mm, and the ratio of the flow rate of combustion air into the combustion cylinder 33 to the total air flow passing through the circular plate 30 r q is set to 17% <r q <25% at the maximum combustion load (120,000 kcal / h) of the burner. As a result, the NOx concentration in the exhaust gas (oxygen concentration 11% conversion value) can be suppressed to 160 ppm or less.

以上より、本実施形態に係るバーナ１によれば、燃焼用空気を４００℃以上の高温に予熱したとしても燃料ガスの熱分解を防止できるとともに、既存の連続燃焼式ラジアントチューブを低コストで低ＮＯｘバーナに更新することができる連続燃焼式ラジアントチューブバーナを提供できる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、２次燃焼用空気吐出口４２は、円形プレート３０において、２次燃焼用空気吐出口４２の周方向範囲θを１８０°≦θ≦２２０°とし且つ２次燃焼用空気吐出口４２の中心直径ＰＣＤをラジアントチューブ１０の内径Ｄに対し、Ｄ／ＰＣＤ＜１．４とするものであれば、数は３つでなくてもよい。 From the above, according to the burner 1 according to this embodiment, the thermal decomposition of the fuel gas can be prevented even if the combustion air is preheated to a high temperature of 400 ° C. or higher, and the existing continuous combustion type radiant tube can be manufactured at low cost. It is possible to provide a continuous combustion radiant tube burner that can be updated to a NOx burner.
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention can perform a various change and improvement, without being limited to this.
For example, in the circular plate 30, the secondary combustion air outlet 42 has a circumferential range θ of 180 ° ≦ θ ≦ 220 ° in the circular plate 30, and the center of the secondary combustion air outlet 42. If the diameter PCD is such that D / PCD <1.4 with respect to the inner diameter D of the radiant tube 10, the number may not be three.

１ 連続燃焼式ラジアントチューブバーナ
１０ ラジアントチューブ
１１ １次燃焼室
１２ ２次燃焼室
１３ 空気希釈室
２０ バーナユニット
２１ バーナガン
２２ 燃料ガス供給配管
２２ａ 燃料ガス入口
２３ パイロット燃料ガス供給配管
２３ａ パイロット燃料ガス入口
２４ パイロット燃焼用空気供給配管
２４ａ パイロット燃焼用空気入口
２５ エアケース
２５ａ 燃焼用空気供給口
２５ｂ 開口
３０ 円形プレート
３１ 円筒形外周カバー
３２ 燃焼用空気供給路
３３ 燃焼筒
３５ パイロット燃焼用空気供給管
３６ パイロット燃焼用空気供給路
３７ 燃料ガス供給管
３７ａ 燃料ガス噴射ノズル
３８ 燃料ガス供給路
３９ 前端プレート
３９ａ パイロット燃焼用空気吐出口
４０ パイロット燃料ガス供給管
４１ １次燃焼用空気吐出口
４２ ２次燃焼用空気吐出口
４２ａ 開口縁
４２ｂ 開口縁
５０ 熱交換器
５１ 燃焼用空気入口
５２ 燃焼用空気流路
５３ 排ガス流路
５４ 排ガス出口
Ａ １次燃焼用空気流
Ｂ ２次燃焼用空気流
Ｃ パイロット燃焼用空気流
Ｄ ラジアントチューブの内径
Ｅ 混合ガス流
ＰＣＤ ２次燃焼用空気吐出口の中心直径
θ ２次燃焼用空気吐出口の周方向範囲
Ｖ２ ２次燃焼用空気流の流速
ｒｑ 筒内燃焼空気流量比 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Continuous combustion type radiant tube burner 10 Radiant tube 11 Primary combustion chamber 12 Secondary combustion chamber 13 Air dilution chamber 20 Burner unit 21 Burner gun 22 Fuel gas supply piping 22a Fuel gas inlet 23 Pilot fuel gas supply piping 23a Pilot fuel gas inlet 24 Pilot combustion air supply piping 24a Pilot combustion air inlet 25 Air case 25a Combustion air supply port 25b Opening 30 Circular plate 31 Cylindrical outer cover 32 Combustion air supply path 33 Combustion cylinder 35 Pilot combustion air supply pipe 36 Pilot combustion Air supply passage 37 Fuel gas supply tube 37a Fuel gas injection nozzle 38 Fuel gas supply passage 39 Front plate 39a Pilot combustion air outlet 40 Pilot fuel gas supply tube 41 Primary combustion air outlet 42 Air outlet for secondary combustion 42a Opening edge 42b Opening edge 50 Heat exchanger 51 Combustion air inlet 52 Combustion air channel 53 Exhaust gas channel 54 Exhaust gas outlet A Primary combustion air flow B Secondary combustion air flow C Pilot Air flow for combustion D Inner diameter of radiant tube E Mixed gas flow PCD Central diameter of air outlet for secondary combustion θ Circumferential range of air outlet for secondary combustion V 2 Flow velocity of air flow for secondary combustion r q In cylinder Combustion air flow ratio

Claims (1)

２次燃焼室を形成するラジアントチューブと、該ラジアントチューブの一端に配置され、燃料ガス、燃焼用空気、パイロット燃料ガス及びパイロット燃焼用空気を供給するバーナユニットとを備えた連続燃焼式ラジアントチューブバーナであって、
前記バーナユニットと前記ラジアントチューブとの間に配置された円形プレートと、該円形プレートの外縁部からバーナユニット側に延び、前記燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給路を形成する円筒形外周カバーと、前記円形プレートからラジアントチューブ側に突出し且つ１次燃焼室を形成する燃焼筒と、前記円形プレートを貫通して前記燃焼筒の内部に開口し、前記パイロット燃焼用空気を供給するパイロット燃焼用空気供給路を形成するパイロット燃焼用空気供給管と、前記円形プレートの前記燃焼筒と前記パイロット燃焼用空気供給管との間の部分に前記円形プレートを貫通するように形成された１次燃焼用空気吐出口と、前記円形プレートの前記燃焼筒の半径方向外側に前記円形プレートを貫通するように形成された２次燃焼用空気吐出口とを備え、
前記パイロット燃焼用空気供給管の内部に燃料ガス供給管を配置して該燃料ガス供給管を前記パイロット燃焼用空気供給管で覆い、前記パイロット燃焼用空気供給管内のパイロット燃焼用空気供給路に全空気流量の３〜７％のパイロット燃焼用空気を供給して前記燃料ガス供給管内を流れる燃料ガスの２００℃以上への高温化を抑止するとともに、
前記円形プレートにおいて、前記２次燃焼用空気吐出口の周方向範囲θを１８０°≦θ≦２２０°とし且つ前記２次燃焼用空気吐出口の中心直径ＰＣＤを前記ラジアントチューブの内径Ｄに対し、Ｄ／ＰＣＤ＜１．４とし、
前記２次燃焼用空気吐出口を通過する２次燃焼用空気流の流速Ｖ２を、バーナの最大燃焼負荷時においてＶ２≦２０ｍ／ｓｅｃとし、
前記燃焼筒の長さＬをＬ≧１００ｍｍとするとともに、全体の空気流量に対する前記燃焼筒の内部への燃焼空気流量比ｒｑを、バーナの最大燃焼負荷時において１７％＜ｒｑ＜２５％に設定することを特徴とする連続燃焼式ラジアントチューブバーナ。 Continuous combustion type radiant tube burner comprising a radiant tube forming a secondary combustion chamber, and a burner unit disposed at one end of the radiant tube and supplying fuel gas, combustion air, pilot fuel gas and pilot combustion air And
A circular plate disposed between the burner unit and the radiant tube, and a cylindrical outer peripheral cover extending from the outer edge of the circular plate toward the burner unit and forming a combustion air supply passage for supplying the combustion air A combustion cylinder projecting from the circular plate toward the radiant tube and forming a primary combustion chamber; and a pilot plate for penetrating the circular plate and opening into the combustion cylinder and supplying the pilot combustion air. A pilot combustion air supply pipe forming an air supply passage, and a portion between the combustion cylinder of the circular plate and the pilot combustion air supply pipe, which is formed to penetrate the circular plate For the secondary combustion formed so as to penetrate the circular plate at the radial direction outer side of the air discharge port and the combustion cylinder of the circular plate Equipped with a gas discharge port,
A fuel gas supply pipe is disposed inside the pilot combustion air supply pipe, the fuel gas supply pipe is covered with the pilot combustion air supply pipe, and all the pilot combustion air supply paths in the pilot combustion air supply pipe The pilot combustion air of 3 to 7% of the air flow rate is supplied to suppress the temperature increase of the fuel gas flowing in the fuel gas supply pipe to 200 ° C. or higher, and
In the circular plate, the circumferential range θ of the secondary combustion air discharge port is set to 180 ° ≦ θ ≦ 220 °, and the center diameter PCD of the secondary combustion air discharge port relative to the inner diameter D of the radiant tube D / PCD <1.4,
The flow velocity V 2 of the secondary combustion air flow through the secondary combustion air discharge opening, and V 2 ≦ 20 m / sec at the maximum combustion load of the burner,
While setting the length L of the combustion cylinder to L100100 mm, the combustion air flow ratio r q to the inside of the combustion cylinder with respect to the total air flow is 17% <r q <25% at the maximum combustion load of the burner A continuous combustion radiant tube burner characterized by being set to.
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