JP3438354B2 - 蓄熱燃焼装置 - Google Patents
蓄熱燃焼装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は種々の工業用炉に適用可
能な蓄熱燃焼装置に関し、さらに詳しくは、その窒素酸
化物（ＮＯx ）の排出を低減しようとするものでてあ
る。
能な蓄熱燃焼装置に関し、さらに詳しくは、その窒素酸
化物（ＮＯx ）の排出を低減しようとするものでてあ
る。
【０００２】
【従来の技術】バーナと蓄熱器とを組合わせたものを炉
壁に少なくとも一対設け、該バーナを交替で燃焼させ、
一方のバーナの燃焼ガスを他方の蓄熱器に通過させて炉
外に排出することにより該蓄熱器に燃焼ガスの排熱を回
収し、燃焼が交替することで該蓄熱器に燃焼用空気を通
過させ該燃焼用空気が回収熱により予熱され炉内に供給
されるようにした蓄熱燃焼装置は、燃焼ガスの排熱を有
効利用し省エネルギー効果が顕著であることから、熱処
理炉，溶解炉，焼結炉等の種々の工業用炉の熱源として
使用されている。
壁に少なくとも一対設け、該バーナを交替で燃焼させ、
一方のバーナの燃焼ガスを他方の蓄熱器に通過させて炉
外に排出することにより該蓄熱器に燃焼ガスの排熱を回
収し、燃焼が交替することで該蓄熱器に燃焼用空気を通
過させ該燃焼用空気が回収熱により予熱され炉内に供給
されるようにした蓄熱燃焼装置は、燃焼ガスの排熱を有
効利用し省エネルギー効果が顕著であることから、熱処
理炉，溶解炉，焼結炉等の種々の工業用炉の熱源として
使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところでこの蓄熱燃焼
装置の最大の問題点は、燃焼用空気の予熱温度が高いた
めに炉内に窒素酸化物（ＮＯx ）が発生し易く、排ガス
のＮＯx レベルが高くなり、大気汚染のおそれがあるこ
とであった。
装置の最大の問題点は、燃焼用空気の予熱温度が高いた
めに炉内に窒素酸化物（ＮＯx ）が発生し易く、排ガス
のＮＯx レベルが高くなり、大気汚染のおそれがあるこ
とであった。
【０００４】その問題点を改善するために従来から採ら
れている一つの方法は、炉内に吹出す燃料ガスと燃焼用
空気とが炉内でゆっくり混じり合うようにバーナの構成
および配置を考慮するものであって、炉内に直接燃料ガ
スを吹出させるものもそのうちの一つであり、また、炉
内に供給する燃焼用空気の量を制限するのもそのうちの
一つである。
れている一つの方法は、炉内に吹出す燃料ガスと燃焼用
空気とが炉内でゆっくり混じり合うようにバーナの構成
および配置を考慮するものであって、炉内に直接燃料ガ
スを吹出させるものもそのうちの一つであり、また、炉
内に供給する燃焼用空気の量を制限するのもそのうちの
一つである。
【０００５】ところでこの蓄熱燃焼装置においては、バ
ーナがその休止中に燃焼ガスにより過熱し損傷を受ける
ことのないようにするために少量の空気をたえず該バー
ナノズルを通して炉内に供給しているが、そのために炉
内の酸素濃度が上がり、そのことが炉内で窒素酸化物を
生成させる原因となっていた。
ーナがその休止中に燃焼ガスにより過熱し損傷を受ける
ことのないようにするために少量の空気をたえず該バー
ナノズルを通して炉内に供給しているが、そのために炉
内の酸素濃度が上がり、そのことが炉内で窒素酸化物を
生成させる原因となっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、上記蓄
熱燃焼装置において、蓄熱器を通過した燃焼ガスの一部
を休止中のバーナノズルに供給して該バーナノズルの過
熱を防止するようにしたことを特徴とするものである。
熱燃焼装置において、蓄熱器を通過した燃焼ガスの一部
を休止中のバーナノズルに供給して該バーナノズルの過
熱を防止するようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】また本発明は上記蓄熱燃焼装置において、
休止中のバーナノズルに燃焼ガスと伴に燃料ガスを酸素
当量分供給するようにしたことを特徴とするものであ
る。
休止中のバーナノズルに燃焼ガスと伴に燃料ガスを酸素
当量分供給するようにしたことを特徴とするものであ
る。
【０００８】
【作用】蓄熱器を通過することにより温度が下がった燃
焼ガスを休止中のバーナノズルに供給することで該バー
ナノズルを冷却できると共に、燃焼ガスの酸素濃度は低
いので炉内で窒素酸化物を生成し難くする。また、休止
中のバーナノズルに上記燃焼ガスと伴に燃料ガスを供給
することにより燃焼ガス中に含まれる酸素を燃焼反応で
無くしさらに確実に窒素酸化物の生成を抑制できる。
焼ガスを休止中のバーナノズルに供給することで該バー
ナノズルを冷却できると共に、燃焼ガスの酸素濃度は低
いので炉内で窒素酸化物を生成し難くする。また、休止
中のバーナノズルに上記燃焼ガスと伴に燃料ガスを供給
することにより燃焼ガス中に含まれる酸素を燃焼反応で
無くしさらに確実に窒素酸化物の生成を抑制できる。
【０００９】
【実施例】次に図１に示した配管系統図に従い本発明に
係る蓄熱燃焼装置の一実施例を説明する。図中、１は相
対する側壁に開口２ａ，２ｂが開設された炉体、３ａ，
３ｂは該開口２ａ，２ｂの外側に設置されたバーナであ
る。４ａ，４ｂはバーナ３ａ，３ｂ内に設けられたバー
ナノズルである。また８ａ，８ｂはバーナ３ａ，３ｂ内
のバーナノズル４ａ，４ｂ直前に設けられたパイロット
バーナである。
係る蓄熱燃焼装置の一実施例を説明する。図中、１は相
対する側壁に開口２ａ，２ｂが開設された炉体、３ａ，
３ｂは該開口２ａ，２ｂの外側に設置されたバーナであ
る。４ａ，４ｂはバーナ３ａ，３ｂ内に設けられたバー
ナノズルである。また８ａ，８ｂはバーナ３ａ，３ｂ内
のバーナノズル４ａ，４ｂ直前に設けられたパイロット
バーナである。
【００１０】９ａ，９ｂは燃焼室３ａ，３ｂの一側に設
けられた通気性固体からなる蓄熱器で、該蓄熱器９ａ，
９ｂにはブロワ１０より流量調節弁１１，開閉弁１２
ａ，１２ｂを介して燃焼用空気を送給し得るように給気
路１３ａ，１３ｂが設けられている。また１４ａ，１４
ｂは排気路で、該排気路１４ａ，１４ｂに開閉弁１５
ａ，１５ｂが設けられ、該排気路１４ａ，１４ｂは排気
路１８に統合し該排気路１８に流量調節弁１６，ブロワ
１７が夫々設けられている。このため路内の燃焼ガスを
該蓄熱器９ａ，９ｂ，排気路１４ａ，１４ｂ，開閉弁１
５ａ，１５ｂ，排気路１８，流量調節弁１６を通しブロ
ワ１７に吸引できるようにしている。また、ブロワ１７
により吸引された燃焼ガスは排気路１９，ダンパ２２を
通り煙突２３より大気中に排出される。
けられた通気性固体からなる蓄熱器で、該蓄熱器９ａ，
９ｂにはブロワ１０より流量調節弁１１，開閉弁１２
ａ，１２ｂを介して燃焼用空気を送給し得るように給気
路１３ａ，１３ｂが設けられている。また１４ａ，１４
ｂは排気路で、該排気路１４ａ，１４ｂに開閉弁１５
ａ，１５ｂが設けられ、該排気路１４ａ，１４ｂは排気
路１８に統合し該排気路１８に流量調節弁１６，ブロワ
１７が夫々設けられている。このため路内の燃焼ガスを
該蓄熱器９ａ，９ｂ，排気路１４ａ，１４ｂ，開閉弁１
５ａ，１５ｂ，排気路１８，流量調節弁１６を通しブロ
ワ１７に吸引できるようにしている。また、ブロワ１７
により吸引された燃焼ガスは排気路１９，ダンパ２２を
通り煙突２３より大気中に排出される。
【００１１】２０はバーナノズル４ａ，４ｂへの燃料ガ
スの供給量を調節し、炉内温度をコントロールする燃料
調節弁で、該燃料調節弁２０の二次側は給ガス管２１
ａ，２１ｂに分岐し、該給ガス管２１ａ，２１ｂに開閉
弁２５ａ，２５ｂが夫々設けられている。また、排気路
１９におけるダンパ２２の一側より排ガス循環路２６
ａ，２６ｂを配設し、該排ガス循環路２６ａ，２６ｂに
開閉弁２７ａ，２７ｂを介在させてバーナノズル４ａ，
４ｂに接続する。
スの供給量を調節し、炉内温度をコントロールする燃料
調節弁で、該燃料調節弁２０の二次側は給ガス管２１
ａ，２１ｂに分岐し、該給ガス管２１ａ，２１ｂに開閉
弁２５ａ，２５ｂが夫々設けられている。また、排気路
１９におけるダンパ２２の一側より排ガス循環路２６
ａ，２６ｂを配設し、該排ガス循環路２６ａ，２６ｂに
開閉弁２７ａ，２７ｂを介在させてバーナノズル４ａ，
４ｂに接続する。
【００１２】しかしてこの蓄熱燃焼装置では、一方の開
閉弁２５ａを開いてバーナノズル４ａより燃料ガスを燃
焼室３ａ中に吹出させると共に、開閉弁１２ａを開いて
蓄熱器９ａを介し燃焼室３ａ中に燃焼用空気を供給しパ
イロットバーナ８ａにより点火させて開口２ａより炉内
に燃焼ガスを吹出させる。そして開閉弁１５ｂを開き排
気路１４ｂを介してブロワ１７により吸引することによ
り炉内の燃焼ガスを他方の開口２ｂより該蓄熱器９ｂに
吸引させ排気路１９，煙突２３を通して外部に排出す
る。これにより蓄熱器９ｂは燃焼ガスが貫流しその排熱
により加熱される。そして蓄熱器９ｂが充分に加熱され
たところで開閉弁２５ａ，１２ａ，１５ｂを閉じると同
時に、開閉弁２５ｂ，１２ｂ，１５ａを開き、バーナノ
ズル４ｂより燃料ガスを吹出させると共に、ブロワ１０
より圧送した燃焼用空気を蓄熱器９ｂに通過させ該燃焼
用空気を予熱して燃焼室３ｂに供給し該燃料ガスをパイ
ロットバーナ８ｂにより点火させて燃焼させる。そして
その燃焼ガスを蓄熱器９ａに貫通させてブロワ１７より
吸引排出することによりその排熱により蓄熱器９ａを加
熱する。そして蓄熱器９ａが充分に加熱されたところで
再び上記各開閉弁の開閉状態を切り替えてバーナノズル
４ａより燃料ガスを吹出させる。こうして一定時間毎に
交互に両バーナ３ａ，３ｂを燃焼状態にすることにより
蓄熱器９ａ，９ｂにその燃焼ガスの排熱を回収させその
回収熱を燃焼用空気を予熱するのに有効利用する。
閉弁２５ａを開いてバーナノズル４ａより燃料ガスを燃
焼室３ａ中に吹出させると共に、開閉弁１２ａを開いて
蓄熱器９ａを介し燃焼室３ａ中に燃焼用空気を供給しパ
イロットバーナ８ａにより点火させて開口２ａより炉内
に燃焼ガスを吹出させる。そして開閉弁１５ｂを開き排
気路１４ｂを介してブロワ１７により吸引することによ
り炉内の燃焼ガスを他方の開口２ｂより該蓄熱器９ｂに
吸引させ排気路１９，煙突２３を通して外部に排出す
る。これにより蓄熱器９ｂは燃焼ガスが貫流しその排熱
により加熱される。そして蓄熱器９ｂが充分に加熱され
たところで開閉弁２５ａ，１２ａ，１５ｂを閉じると同
時に、開閉弁２５ｂ，１２ｂ，１５ａを開き、バーナノ
ズル４ｂより燃料ガスを吹出させると共に、ブロワ１０
より圧送した燃焼用空気を蓄熱器９ｂに通過させ該燃焼
用空気を予熱して燃焼室３ｂに供給し該燃料ガスをパイ
ロットバーナ８ｂにより点火させて燃焼させる。そして
その燃焼ガスを蓄熱器９ａに貫通させてブロワ１７より
吸引排出することによりその排熱により蓄熱器９ａを加
熱する。そして蓄熱器９ａが充分に加熱されたところで
再び上記各開閉弁の開閉状態を切り替えてバーナノズル
４ａより燃料ガスを吹出させる。こうして一定時間毎に
交互に両バーナ３ａ，３ｂを燃焼状態にすることにより
蓄熱器９ａ，９ｂにその燃焼ガスの排熱を回収させその
回収熱を燃焼用空気を予熱するのに有効利用する。
【００１３】そして開閉弁２７ａと開閉弁２７ｂも上記
開閉時に同時に開閉させ、ブロワ１７により吸引した燃
焼ガスの一部を排ガス循環路２６ａ，２６ｂを通して休
止中のバーナノズル４ａまたはバーナノズル４ｂに供給
する。この燃焼ガスは蓄熱器９ａまたは蓄熱器９ｂを通
過することによる熱回収のため温度が低くなっているの
で休止中のバーナノズルに供給することによりその過熱
を充分に防止し得る。しかも燃焼ガスであるので酸素濃
度が低く炉内に吹出させても炉内酸素濃度を上昇させる
ことなく窒素酸化物の発生要因となり難い利点がある。
なお、排ガス循環路２６ａ，２６ｂに冷却器（図示せ
ず）を設けて燃焼ガスの温度をさらに強制的に下げるよ
にしてもよい。
開閉時に同時に開閉させ、ブロワ１７により吸引した燃
焼ガスの一部を排ガス循環路２６ａ，２６ｂを通して休
止中のバーナノズル４ａまたはバーナノズル４ｂに供給
する。この燃焼ガスは蓄熱器９ａまたは蓄熱器９ｂを通
過することによる熱回収のため温度が低くなっているの
で休止中のバーナノズルに供給することによりその過熱
を充分に防止し得る。しかも燃焼ガスであるので酸素濃
度が低く炉内に吹出させても炉内酸素濃度を上昇させる
ことなく窒素酸化物の発生要因となり難い利点がある。
なお、排ガス循環路２６ａ，２６ｂに冷却器（図示せ
ず）を設けて燃焼ガスの温度をさらに強制的に下げるよ
にしてもよい。
【００１４】一方、図２に示した実施例は、開閉弁２５
ａ，２５ｂと並列に流量調節弁２８ａ，２８ｂを設け、
該流量調節弁２８ａ，２８ｂを夫々排ガス循環路２６
ａ，２６ｂを通る燃焼ガスの圧力に比例して開くように
設定したもので、その他の構成は図１の実施例と同様で
ある。こうしてこの実施例では、休止中のバーナに燃焼
ガスを供給すると伴に該流量調節弁２８ａ，２８ｂを通
して燃料ガスをその燃焼ガス中の酸素当量分だけ常に補
給することで、燃焼ガス中の酸素分により炉内の酸素濃
度を上昇させることを防ぎ、窒素酸化物生成のおそれを
さらに徹底的に低減させている。
ａ，２５ｂと並列に流量調節弁２８ａ，２８ｂを設け、
該流量調節弁２８ａ，２８ｂを夫々排ガス循環路２６
ａ，２６ｂを通る燃焼ガスの圧力に比例して開くように
設定したもので、その他の構成は図１の実施例と同様で
ある。こうしてこの実施例では、休止中のバーナに燃焼
ガスを供給すると伴に該流量調節弁２８ａ，２８ｂを通
して燃料ガスをその燃焼ガス中の酸素当量分だけ常に補
給することで、燃焼ガス中の酸素分により炉内の酸素濃
度を上昇させることを防ぎ、窒素酸化物生成のおそれを
さらに徹底的に低減させている。
【００１５】なお、これらの実施例では左右に一対のバ
ーナを設けた場合について説明したが、さらに複数のバ
ーナを設け、或いはバーナの配置を考慮し、炉内の燃料
ガスの燃焼を緩満にするなど高温燃焼時における窒素酸
化物の発生を抑える対策を併用することも可能である。
ーナを設けた場合について説明したが、さらに複数のバ
ーナを設け、或いはバーナの配置を考慮し、炉内の燃料
ガスの燃焼を緩満にするなど高温燃焼時における窒素酸
化物の発生を抑える対策を併用することも可能である。
【００１６】
【発明の効果】このように本発明は、炉壁に少なくとも
一対設けられたバーナを交替で燃焼させ、一方のバーナ
の燃焼ガスを他方の蓄熱器に通過させることにより該蓄
熱器に燃焼ガスの排熱を回収し、燃焼用空気を予熱する
ようにした蓄熱燃焼装置において、バーナの休止中に該
バーナの過熱を防止するために該蓄熱器通過後の燃焼ガ
スを供給するようにしたので、炉内の酸素濃度を上昇さ
せることなく窒素酸化物の生成を抑制して排ガス中のＮ
Ｏx レベルを低減できる有益な効果がある。
一対設けられたバーナを交替で燃焼させ、一方のバーナ
の燃焼ガスを他方の蓄熱器に通過させることにより該蓄
熱器に燃焼ガスの排熱を回収し、燃焼用空気を予熱する
ようにした蓄熱燃焼装置において、バーナの休止中に該
バーナの過熱を防止するために該蓄熱器通過後の燃焼ガ
スを供給するようにしたので、炉内の酸素濃度を上昇さ
せることなく窒素酸化物の生成を抑制して排ガス中のＮ
Ｏx レベルを低減できる有益な効果がある。
【図１】本発明の蓄熱燃焼装置の一実施例を示す配管系
統図。
統図。
【図２】本発明の蓄熱燃焼装置の他の実施例を示す配管
系統図。
系統図。
１ 炉体
２ａ，２ｂ 開口
３ａ，３ｂ 燃焼室
４ａ，４ｂ バーナ
９ａ，９ｂ 蓄熱器
１０ ブロワ
１１ 流量調節弁
１２ａ，１２ｂ 開閉弁
１３ａ，１３ｂ 給気路
１４ａ，１４ｂ 排気路
１５ａ，１５ｂ 開閉弁
１６ 流量調節弁
１７ ブロワ
１８ 排気路
１９ 排気路
２０ 燃料調節弁
２１ａ，２１ｂ 給ガス管
２２ ダンパ
２３ 煙突
２５ａ，２５ｂ 開閉弁
２６ａ，２６ｂ 排ガス循環路
２７ａ，２７ｂ 開閉弁
２８ａ，２８ｂ 流量調節弁
Claims (2)
- 【請求項１】 バーナと蓄熱器とを組合わせたものを炉
壁に少なくとも一対設け、該バーナを交替で燃焼させ、
一方のバーナの燃焼ガスを他方の蓄熱器に通過させて炉
外に排出することにより該蓄熱器に燃焼ガスの排熱を回
収し、燃焼が交替することで該蓄熱器に燃焼用空気を通
過させ該燃焼用空気が回収熱により予熱され炉内に供給
されるようにした蓄熱燃焼装置において、蓄熱器を通過
した燃焼ガスの一部を休止中のバーナノズルに供給して
該バーナノズルの過熱を防止するようにしたことを特徴
とする蓄熱燃焼装置。 - 【請求項２】 休止中のバーナに燃焼ガスと伴に燃料ガ
スを燃焼ガス中の酸素当量分供給するようにした請求項
１に記載の蓄熱燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29208994A JP3438354B2 (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 蓄熱燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29208994A JP3438354B2 (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 蓄熱燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08128621A JPH08128621A (ja) | 1996-05-21 |
| JP3438354B2 true JP3438354B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
ID=17777414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29208994A Expired - Fee Related JP3438354B2 (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 蓄熱燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3438354B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101701533B (zh) * | 2008-10-29 | 2012-10-31 | 华南理工大学 | 用于大型汽轮机快速冷却的高温空气生产方法与装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000106001A (ja) * | 1998-09-28 | 2000-04-11 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 熱励起発光の運転方法及び熱励起発光装置とそれを用いた熱光起電発電装置 |
| KR101020358B1 (ko) * | 2003-07-07 | 2011-03-08 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 재가열로의 배열회수장치 |
| JP4801185B2 (ja) * | 2009-04-21 | 2011-10-26 | 中外炉工業株式会社 | 蓄熱式燃焼装置 |
| CN103968409B (zh) * | 2014-04-08 | 2016-08-17 | 深圳市中创达热工技术有限公司 | 一种高温低氧燃烧装置 |
-
1994
- 1994-10-31 JP JP29208994A patent/JP3438354B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101701533B (zh) * | 2008-10-29 | 2012-10-31 | 华南理工大学 | 用于大型汽轮机快速冷却的高温空气生产方法与装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08128621A (ja) | 1996-05-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |