JP3898094B2

JP3898094B2 - Regenerative burner in which a path for introducing a dilution fluid is connected to the exhaust path and its operation method

Info

Publication number: JP3898094B2
Application number: JP2002177049A
Authority: JP
Inventors: 勇池田
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2022-06-18
Also published as: JP2004020089A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気経路の配管に、硫酸による腐食が発生することを防止できる、排気経路に希釈用流体を導入する経路を接続したリジェネバーナおよびその運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リジェネバーナはよく知られているように、炉内に向けて互いに相対向させて配置される一対で一組のバーナを複数組設備し、これらバーナにはそれぞれ蓄熱器を備え、一対のバーナの一方に燃料ガスと燃焼用空気を供給して燃焼を行わせると同時に、他方のバーナからは排ガスを吸引させ、この燃焼動作と吸引動作を各組の一対のバーナ相互で交互に行わせることにより、吸引動作時には蓄熱器で排ガスから排熱を回収し、燃焼動作時には蓄熱器で回収した排熱で燃焼用空気を加熱するようにして、これにより省エネルギ化を図っている。
【０００３】
従来のリジェネバーナａにおける燃焼用空気や排ガス等のバーナｂへの供給・排出系統を、図２を参照しつつバーナｂの運転状態に従って説明すると、燃焼動作に際しては、燃焼用空気と燃料ガスがバーナｂへ供給される。燃焼用空気は、他のバーナへも接続されている給気経路ｃの分岐部ｄ上流側に設けた給気用電磁弁ｅを開くと、給気風量制御ベーンｆで風量制御されつつ給気ブロアｇによって給気経路ｃ内に導入され、さらに分岐部ｄ下流側に設けた各バーナｂの給気用切替弁ｈを開くことにより、蓄熱器ｉを通過して加熱されつつバーナｂへと供給される。燃料ガスは、他のバーナへも接続されている燃料供給経路ｊの分岐部ｋ上流側に設けた燃料用電磁弁ｌを開くことで導入され、さらに分岐部ｋ下流側に設けた各バーナｂの燃料用切替弁ｍを開くことにより、バーナｂのバーナノズルｎへと供給される。燃料ガスとしては通常、コークス炉ガス（以下、ＣＯＧという）、高炉ガスや転炉ガスにＣＯＧを混合したガス（以下、Ｍガスという）などが使用される。この燃焼動作時には、排気経路ｏは各バーナｂの排気用切替弁ｐによって閉じられている。
【０００４】
他方、吸引動作に際しては、排ガスが炉から排出される。排ガスは、他のバーナへも接続されている排気経路ｏの分岐部ｑ下流側の排気用電磁弁ｒを開いた状態で、分岐部ｑ上流側に設けた各バーナの排気用切替弁ｐを開くことにより、蓄熱器ｉを通過して排熱回収されながら排気風量制御ベーンｓで風量制御されつつ排気ブロアｔによって炉から吸引される。この吸引動作に際しては、給気経路ｃおよび燃料供給経路ｊはそれらの切替弁ｈ，ｍによって閉じられている。また、バーナｂには、バーナノズルｎに水や空気などの冷却媒体を流通させて冷却するために、冷却媒体供給系ｕおよび冷却媒体排出系ｖが接続されている。
【０００５】
複数組のバーナｂをコントロールするリジェネバーナａの代表的な制御方法は、負荷が１００％〜３０％程度まではすべてのバーナｂを比例的にターンダウンさせる（火力を増減させる）「比例制御」を実行し、それ以下の負荷でのターンダウンについては、すべてのバーナｂに対し、これらを適当な間合いで稼働させたり停止させたりする「時間比例ＯＮ−ＯＦＦ制御」を実行し、さらに負荷が低下した場合には、全バーナｂのうちのいくつかを停止状態とする「間引き制御」を実行する方法である。間引き制御の対象となった停止状態のバーナｂでは、燃焼動作はもちろんのこと、吸引動作も停止され、このバーナｂをコントロールする各切替弁ｍ，ｈ，ｐはすべて閉状態とされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したＣＯＧやＭガス等の燃料ガスを燃焼させた後の排ガス中には、ＳＯ₂が含まれる。このＳＯ₂は、排ガスの温度が酸露点（脱硫ＣＯＧ燃焼排ガスでは一般に、１３０℃〜１４０℃）以下に低下すると結露し、水分（Ｈ₂Ｏ）と反応して硫酸（Ｈ₂ＳＯ₄）分を生じる。そして従来にあっては、排気経路ｏの配管に、この硫酸による腐食が発生するという課題があった。この腐食の発生については、いくつかの原因があり、例えばリジェネバーナａの運転制御に関連して引き起こされる場合があった。
【０００７】
具体的に説明すると、リジェネバーナａの高負荷運転状態では、吸引動作により蓄熱器ｉを出た直後の排ガスの温度は通常２００℃前後に設定されていて、腐食を生ずることのない十分に高い温度設定がなされている。しかしながら、低負荷状態になると、排ガス温度は低下し、排気経路ｏを流通している間に酸露点以下になってしまう場合がある。
【０００８】
また特に、負荷の低下によりリジェネバーナａを間引き制御に移行させた場合、間引き制御の対象となった停止状態のバーナｂの排気経路ｏでは、排気用切替弁ｐが閉じられて吸引動作が停止され、排ガスの流通が停止される。この吸引動作の停止によって排気用切替弁ｐの下流側に滞留した排ガスの温度は次第に下がっていき、そして間引き時間が長引けば長引くほどその温度が低下して、酸露点以下になってしまう。また他方、例えば配管構造上、排気経路ｏの配管長さが長ければ長いほど排ガス温度の低下傾向は顕著になり、酸露点以下に下がってしまうおそれがあった。これらいずれの原因にあっても、排気経路ｏ中の排ガス温度が酸露点以下に至ることで硫酸分を生じ、これにより配管に腐食が発生していた。
【０００９】
本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、排気経路の配管に、硫酸による腐食が発生することを防止できる、排気経路に希釈用流体を導入する経路を接続したリジェネバーナおよびその運転方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる排気経路に希釈用流体を導入する経路を接続したリジェネバーナは、ＳＯ₂成分を含む排ガスが発生する炉内に向けて複数設置され、燃焼動作時には燃料供給経路から燃料ガスが供給されるとともに給気経路から燃焼用空気が供給され、吸引動作時には排気経路へ排ガスを排出するバーナと、これら燃料供給経路、給気経路および排気経路にそれぞれ、各バーナに対応させて設けられ、該バーナの燃焼動作と吸引動作とを切り換えるべく開閉される燃料用切替弁、給気用切替弁および排気用切替弁とを備え、複数のバーナのうち、一部は稼働状態としながら、残りは、その燃料用切替弁、給気用切替弁および排気用切替弁のすべてを閉じて停止状態とするリジェネバーナにおいて、各排気用切替弁下流側の上記排気経路に、希釈用の流体を導入するための流体導入経路を接続したことを特徴とする。これにより、排気経路の配管に、硫酸による腐食が発生することが防止される。
【００１１】
また、前記流体導入経路には、希釈用流体の流量を調整する流量調整手段が設けられていることを特徴とする。これにより、希釈用流体を必要量だけ排気経路へ導入することが可能となる。
【００１２】
さらに、前記流体導入経路が、各給気用切替弁上流側の前記給気経路に接続され、希釈用流体として上記給気経路の燃焼用空気が導入されることを特徴とする。これにより、安価に設備できる。
【００１３】
また、本発明にかかるリジェネバーナの運転方法は、ＳＯ₂成分を含む排ガスが発生する炉内に向けて複数設置され、燃焼動作時には燃料供給経路から燃料ガスが供給されるとともに給気経路から燃焼用空気が供給され、吸引動作時には排気経路へ排ガスを排出するバーナと、これら燃料供給経路、給気経路および排気経路にそれぞれ、各バーナに対応させて設けられ、該バーナの燃焼動作と吸引動作とを切り換えるべく開閉される燃料用切替弁、給気用切替弁および排気用切替弁とを備え、複数のバーナのうち、一部は稼働状態としながら、残りは、その燃料用切替弁、給気用切替弁および排気用切替弁のすべてを閉じて停止状態とする運転が行われるリジェネバーナの運転方法において、バーナを停止状態にしたときに、停止したバーナの排気用切替弁下流側の上記排気経路へ希釈用の流体を導入するようにしたことを特徴とする。これにより、排気経路の配管に、硫酸による腐食が発生することが防止される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる排気経路に希釈用流体を導入する経路を接続したリジェネバーナおよびその運転方法の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１には、本発明にかかるリジェネバーナ１の好適な一実施形態が示されている。本実施形態のリジェネバーナ１における燃焼用空気や燃料ガス、排ガスの供給・排出系統の基本的な構成は、図２に示した従来技術とほぼ同様である。リジェネバーナ１は、炉内に向けて互いに相対向させて配置される一対で一組のバーナ２を複数組備える（図１には、一つのバーナ２が示されている）。
【００１５】
これら複数組の複数のバーナ２には、これらへ一括して燃焼用空気を供給するための給気経路３と、炉内の排ガスをこれらから一括して排出するための排気経路４とが接続され、これら給気経路３および排気経路４にはこれらを各バーナ２に接続するために分岐部３ａ，４ａが備えられる。また複数組の複数のバーナ２には、それらにそれぞれ設けられたバーナノズル５へ一括してＣＯＧやＭガスなどの燃料ガスを供給するための燃料供給経路６が接続され、この燃料供給経路６にもこれを各バーナに接続するための分岐部６ａが備えられる。
【００１６】
給気経路３には、その分岐部３ａよりも燃焼用空気の流れ方向上流側に、給気経路３を開閉する開閉自在な給気用電磁弁７と、燃焼用空気の風量を制御する給気風量制御ベーン８と、燃焼用空気を給気経路３を介して各バーナ２へ圧送する給気ブロア９とが設けられる。同様に、排気経路４には、その分岐部４ａよりも排ガスの流れ方向下流側に、排気経路４を開閉する開閉自在な排気用電磁弁１０と、排ガスの風量を制御する排気風量制御ベーン１１と、排ガスを排気経路４を介して炉内から吸引する排気ブロア１２とが設けられる。また、燃料供給経路６には、その分岐部６ａよりも燃料ガスの流れ方向上流側に、燃料供給経路６を開閉する開閉自在な燃料用電磁弁１３が設けられる。
【００１７】
さらに、給気経路３には、分岐部３ａよりも下流側に、各バーナ２それぞれへの燃焼用空気の供給・停止を切り替える開閉自在な給気用切替弁１４が設けられる。また、排気経路４には、分岐部４ａよりも上流側に、各バーナ２それぞれからの排ガスの排出・停止を切り替える開閉自在な排気用切替弁１５が設けられる。さらに、燃料供給経路６には、分岐部６ａよりも下流側に、各バーナノズル５それぞれへの燃料ガスの供給・停止を切り替える開閉自在な燃料用切替弁１６が設けられる。給気経路３と排気経路４とは、各バーナ２との接続位置前段で集合されて、一括してバーナ２に接続される。
【００１８】
各バーナ２には、バーナノズル５と集合された給気経路３および排気経路４との間に配置されて、これを通過して炉内から排気経路４へと排出される排ガスから排熱を回収し、また給気経路３からこれを通過してバーナ２へと供給される燃焼用空気を、回収した排熱で加熱するための蓄熱器１７が備えられる。さらに、各バーナ２には、それらのバーナノズル５に水や空気などの冷却媒体を流通させて冷却するために、冷却媒体供給系１８および冷却媒体排出系１９が接続される。
【００１９】
そして、本実施形態にかかる排気経路に希釈用流体を導入する経路を接続したリジェネバーナ１は基本的には、各バーナ２の排気用切替弁１５下流側の排気経路４に、希釈用の流体を導入するための流体導入経路２０が接続される。また、流体導入経路２０には、希釈用流体の流量を調整する流量調整手段として導入流体量調整用コック２１や絞りが設けられ、さらに好ましくは、流体導入経路２０は、各給気用切替弁１４上流側の給気経路３に接続され、希釈用流体として給気経路３の燃焼用空気が導入される。
【００２０】
図示例に従って詳述すると、排気経路４には、各バーナ２の排気用切替弁１５よりも排ガスの流れ方向下流側であって、かつ分岐部４ａの上流位置に、流体導入経路２０の一端が接続され、この流体導入経路２０の他端は、同じバーナ２の給気用切替弁１４よりも燃焼用空気の流れ方向上流側であって、かつ分岐部３ａの下流位置で給気経路３に接続され、これにより給気ブロア９で圧送されている燃焼用空気が、排気用切替弁１５下流側の排気経路４へ導入されるようになっている。また、導入流体量調整用コック２１は、給気経路３から排気経路４への燃焼用空気の導入流量を調整するために、開度調整可能に構成される。これにより、燃焼用空気を必要量だけ排気経路４へ導入することができる。
【００２１】
また本実施形態にあっては、各バーナ２とその排気用切替弁１５との間の排気経路４に、流体を充填するための流体充填経路２２が接続される。流体充填経路２２には、充填用流体の流量を調整する流量調整手段として充填流体量調整用コック２３や絞りが設けられ、さらに好ましくは、流体充填経路２２は、各給気用切替弁１４上流側の給気経路３に接続され、充填用流体として給気経路３の燃焼用空気が導入される。
【００２２】
具体的には、排気経路４には、各バーナ２の排気用切替弁１５よりも排ガスの流れ方向上流側であって、かつ蓄熱器１７の低温側に、流体充填経路２２の一端が接続され、この流体充填経路２２の他端は、同じバーナ２の導入流体量調整用コック２１よりも燃焼用空気の流れ方向上流位置で流体導入経路２０に接続され、この流体導入経路２０を介して給気経路３と接続されて、これにより給気ブロア９で圧送されている燃焼用空気が、排気用切替弁１５と蓄熱器１７との間に充填されるようになっている。また、充填流体量調整用コック２３は、給気経路３から排気経路４への燃焼用空気の充填流量を調整するために開度調整可能に構成される。これにより、燃焼用空気を必要量だけ排気経路４へ導入することができる。
【００２３】
さらに本実施形態にあっては、各バーナ２とその燃料用切替弁１６との間の燃料供給経路６に、不活性ガスを導入するための導入経路２４が接続される。導入経路２４には、燃料供給経路６への不活性ガスの導入・停止を切り替える切替手段として不活性ガス用切替弁２５が設けられる。この不活性ガス用切替弁２５には、燃料用切替弁１６、給気用切替弁１４および排気用切替弁１５のすべてが閉じられたことを検出して検出信号を出力する検出手段２６が接続され、不活性ガス用切替弁２５は検出手段２６から検出信号が入力されることで燃料供給経路６へ不活性ガスを導入するようになっている。また、導入経路２４には、不活性ガスの流量を調整する流量調整手段として不活性ガス導入量調整用コック２７や絞りが設けられる。
【００２４】
具体的には、燃料供給経路６には、各バーナ２の燃料用切替弁１６よりも燃料ガスの流れ方向下流側であって、かつバーナノズル５の上流側に、導入経路２４の一端が接続され、この導入経路２４の他端に接続された図示されない不活性ガス供給源から、Ｎ₂ガスなどの不活性ガスが燃料用切替弁１６とバーナノズル５との間に導入されるようになっている。検出手段２６は、通常のシーケンス制御もしくはコンピュータ制御で動作され、燃料用切替弁１６、給気用切替弁１４および排気用切替弁１５の開閉状態を監視し、これら切替弁１４〜１６すべてが閉じられたときに検出信号を生成して、不活性ガス用切替弁２５に出力する。これにより、不活性ガスの供給制御を自動化することができる。不活性ガス用切替弁２５は、導入経路２４を開閉するために開閉自在に構成され、検出手段２６から上記検出信号が入力されたことに応じて導入経路２４を開くようになっている。これにより、不活性ガスを必要なときに燃料供給経路６へ導入することができる。また、不活性ガス導入量調整用コック２７は、不活性ガス供給源から燃料供給経路６への不活性ガスの導入流量を調整するために、開度調整可能に構成される。これにより、充填用流体を必要量だけ燃料供給経路６へ導入することができる。
【００２５】
次に、本実施形態にかかるリジェネバーナ１の運転方法について説明する。リジェネバーナ１は上記従来技術で説明したように、負荷状態に応じて運転状態が切り換えられる。通常は複数組のすべてのバーナ２を稼働状態とし、燃料用切替弁１６、給気用切替弁１４および排気用切替弁１５を開閉制御することにより、一対のバーナ２の一方に燃料ガスと燃焼用空気を供給して燃焼動作させると同時に、他方のバーナ２からは炉内の排ガスを吸引する吸引動作を行わせるようにし、この燃焼動作と吸引動作を各組一対のバーナ２相互で交互に択一的に行わせるようになっている。
【００２６】
すなわち、リジェネバーナ１の運転に際しては、すべての電磁弁７，１０，１３を開くとともに給気ブロア９および排気ブロア１２を駆動し、燃料供給経路６からバーナ２へ燃料ガスを供給するとともに、風量制御ベーン８で風量制御しつつ、給気経路３から燃焼用空気をバーナ２へ供給し、排気経路４から排ガスを排出する。この際、複数のバーナ２のうち、燃焼動作させるバーナ２では、その燃料用切替弁１６および給気用切替弁１４を開くとともに、排気用切替弁１５を閉じ、また吸引動作させるバーナ２では、排気用切替弁１５を開くとともに、燃料用切替弁１６および給気用切替弁１４を閉じる制御が実行され、蓄熱器１７はバーナ２が吸引動作中であるか、燃焼動作中であるかに応じて、排ガスから排熱を回収したり、燃焼用空気を加熱する。
【００２７】
他方、負荷が低下した場合などには、すべてのバーナ２を稼働状態とはせず、一部のバーナ２は、燃焼動作も吸引動作も行わない停止状態にする制御、例えば間引き制御が実行される。停止状態としたバーナ２では、それを制御する各切替弁１４〜１６がすべて閉じられ、これにより燃料ガスも燃焼用空気も供給されず、また排ガスの排出も停止される。このように複数のバーナ２のうち、一部は稼働状態としながら、残りは、その燃料用切替弁１６、給気用切替弁１４および排気用切替弁１５のすべてを閉じることにより停止状態としてリジェネバーナ１を運転する際、本実施形態では、停止したバーナ２の排気用切替弁１５下流側の排気経路４へ流体導入経路２０から、希釈用の流体として給気経路３の燃焼用空気を導入するようになっている。
【００２８】
具体的には、導入流体量調整用コック２１を開くと、その開き量に応じて、稼働状態にあるバーナ２に向かって燃焼用空気を圧送している給気ブロア９からの燃焼用空気を、閉じられた給気用切替弁１４より上流の給気経路３から流体導入経路２０を介して、閉じられている排気用切替弁１５より下流の排気通路４へと導入することができる。ＣＯＧやＭガスを燃焼させることで発生する排ガスの酸露点は、その濃度を希釈することによって低下させることができるので、排気経路４への燃焼用空気の導入による排気用切替弁１５下流側における排ガス濃度の希釈化により、硫酸の生成を押さえることができ、排気経路４の配管が腐食することを防止することができる。従ってまた、排気用切替弁１５の腐食も防ぐことができる。燃焼用空気の導入量としては、排ガスの酸露点を、排気経路４の配管内温度よりも下げることができる必要最小量に設定すればよい。また導入流体量調整用コック２１は、上記検出手段２６からの検出信号が入力されることに応じて自動的に適宜開度で開かれるように設定してもよい。
【００２９】
また本実施形態にあっては、流体充填経路２２を備えていて、停止したバーナ２とその排気用切替弁１５との間の排気経路４へ流体充填経路２２から、充填用流体として給気経路３の燃焼用空気を導入するようになっている。具体的には、充填流体量調整用コック２３を開くと、その開き量に応じて、稼働状態にあるバーナ２に向かって燃焼用空気を圧送している給気ブロア９からの燃焼用空気を、閉じられた給気用切替弁１４より上流の給気経路３から流体充填経路２２を介して、閉じられている排気用切替弁１５とバーナ２との間の排気通路４へと導入することができる。
【００３０】
従来、排気経路４の配管に取り付けられている排気用切替弁１５に、硫酸による腐食が発生し、この排気用切替弁１５の腐食のためにリジェネバーナ１の運転に支障をきたすおそれがあった。例えば、腐食のために排気用切替弁１５の閉め切り性能が劣化し、これによって間引き制御時などに間引きの対象となったバーナ２の排気経路４が適切に遮断されずリークを生ずると、排気ブロア１２の吸引作用も手伝って当該バーナ２の蓄熱器１７の低温側が負圧状態となりやすく、これにより炉内の排ガスがバーナ２から排気経路４へと流入し続けて蓄熱器１７周辺を含む配管温度が過度に上昇し、この結果リミッターによって上限温度リミットが設定されている蓄熱器１７低温側のオーバーヒートを引き起こして、当該バーナ２が間引き制御対象から解除されて燃焼動作に移ったとたんにリミッターが作動してしまって、リジェネバーナ１の運転を継続し得なくなることが想定される。
【００３１】
本実施形態にあっては、バーナ２と排気用切替弁１５との間の排気経路４へ燃焼用空気を充填することができるので、蓄熱器１７と排気用切替弁１５との間の排気通路４内圧力を上昇させることができる。従って、たとえ腐食により排気用切替弁１５の閉め切り性能が劣化してリークを生ずるようなことがあっても、このリークに伴う排気経路４の負圧化を防止でき、これにより排ガスの排気経路４への流入を抑制してそれに伴う蓄熱器１７低温側のオーバーヒートを抑制することができ、リジェネバーナ１の継続的な運転を保証することができる。通常は充填流体量調整用コック２３を閉じておき、蓄熱器１７低温側でオーバーヒートが頻発するようになったら、徐々に開いて、燃焼用空気を充填すればよい。燃焼用空気の充填量としては主に、リークがあってもそれに抗して排気経路４内圧力が負圧ならない程度の必要最小量に設定すればよい。
【００３２】
充填される燃焼用空気は排ガスの濃度を希釈することもでき、排ガスの酸露点を下げることができて排気用切替弁１５の腐食を防止することも可能である。また、上述した流体導入経路２０を介して排気用切替弁１５下流側に燃焼用空気を導入することによっても、排気用切替弁１５周囲の排気経路４の内圧を高めて排気用切替弁１５からのリークを抑えることができ、蓄熱器１７低温側でのオーバーヒートを抑制することができる。充填流体量調整用コック２３は、上記検出手段２６からの検出信号が入力されることに応じて自動的に適宜開度で開かれるように設定してもよい。
【００３３】
上記流体導入経路２０および流体充填経路２２いずれにあっても、これらを給気経路３に接続して燃焼用空気により希釈や充填を行うようにしたので、別途独立に経路を設備する場合に比べて、安価に構成することができる。
【００３４】
さらに本実施形態にあっては、導入経路２４を備えていて、停止したバーナ２とその燃料用切替弁１６との間の燃料供給経路６へ導入経路２４から不活性ガス、例えばＮ₂ガスを導入するようになっている。具体的には、検出手段２６により各切替弁１４〜１６が閉じられてバーナ２の停止状態が検出されるとこれに応じて自動的に不活性ガス用切替弁２５が開かれ、これにより不活性ガス導入量調整用コック２７の開度に応じて、不活性ガスが不活性ガス供給源から導入経路２４を介して、閉じられている燃料用切替弁１６とバーナ２との間の燃料供給通路６へと導入される。
【００３５】
従来、排ガスが燃料供給経路６へと侵入して、硫酸により燃料供給経路６の配管に腐食が発生するおそれがあった。そしてこの腐食の原因となる排ガスの燃料供給経路６への侵入が、リジェネバーナ１の運転制御に関連して引き起こされる場合があった。例えば、負荷の低下によりリジェネバーナ１を間引き制御に移行させた場合、間引き制御の対象となったバーナ２の燃料用切替弁１６が閉じられるが、この閉止された燃料用切替弁１６とバーナ２との間の燃料供給経路６に、炉内に晒されているバーナノズル５から炉内の排ガスが侵入して拡散する。このバーナノズル５は上述したように冷却されるため、この冷却によってバーナノズル５と燃料用切替弁１６との間の配管部分に拡散した排ガスはその温度が酸露点以下に低下し、この結果バーナノズル５やその周辺の配管、燃料用切替弁１６などに腐食を生じさせてしまう。燃料用切替弁１６が腐食するとその閉め切り性能が劣化して、リジェネバーナ１の切替動作不良を引き起こしやすくなる。そしてこの燃料供給経路６の腐食の問題は特に、バーナノズル５の口径が大きい場合に顕著であった。バーナノズル５の口径は、発熱量が小さく燃焼に大流量を要する燃料、例えば上記ＣＯＧやＭガスなどを使用する場合、また、鉄鋼加熱炉用など燃料流量として６００万ｋｃａｌ／ｈにも達する場合などに、大きく設計される。そしてこのような大口径のバーナノズル５では排ガスが侵入して拡散しやすく、上記問題が起こる可能性が高かった。
【００３６】
本実施形態にあっては、バーナ２と燃料用切替弁１６との間の燃料供給経路６へ不活性ガスを導入することができるので、排ガスがバーナノズル５から侵入するのを抑制できるとともに、当該不活性ガスによって燃料供給経路６内の排ガスの濃度を希釈してその酸露点を下げることができ、バーナノズル５やその周辺の配管、燃料用切替弁１６などが腐食することを防止することができる。また、不活性ガスを燃料供給経路６へ導入するようにしたので、安全性を確保することができる。不活性ガスの導入量もしくは導入速度としては、排ガスの酸露点を、燃料供給経路６の配管内温度よりも下げることができる程度、もしくはバーナノズル５からの排ガスの侵入速度を超える程度に設定すればよい。
【００３７】
上記実施形態にあっては、流体導入経路２０および流体充填経路２２を給気経路３に接続する場合を例にとって説明したが、これに限定されることはなく、また使用流体も燃焼用空気に限られるものではなくて、独立に経路を設け、また流体として外気などを導入するようにしてもよいことはもちろんである。また、不活性ガス導入量調整用コック２７は、不活性ガス用切替弁２５によって不活性ガスの供給・停止を切り替えることができるので、必須の要素ではなく、必要に応じて備えればよい。
【００３８】
さらに、上記実施形態で説明した導入流体量調整用コック２１、充填流体量調整用コック２３および不活性ガス用切替弁２５は排気経路４および燃料供給経路６の状況に応じて、択一的に開いても、あるいはいずれか２つ、さらにはすべてを同時に開くようにしてもよく、これら導入流体量調整用コック２１、充填流体量調整用コック２３および不活性ガス用切替弁２５の開閉操作の連携や不活性ガス導入量調整用コック２７の調整による燃焼用空気の排気経路４への導入や充填、不活性ガスの燃料供給経路６への導入によって配管各部の腐食や各切替弁１４〜１６の性能劣化などを効果的に防ぐことができ、これによりリジェネバーナ１の適正な稼働を保証することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上要するに、本発明にかかる排気経路に希釈用流体を導入する経路を接続したリジェネバーナおよびその運転方法にあっては、排気経路の配管に、硫酸による腐食が発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる排気経路に希釈用流体を導入する経路を接続したリジェネバーナの好適な一実施形態を示す系統図である。
【図２】従来のリジェネバーナを示す系統図である。
【符号の説明】
１リジェネバーナ
２バーナ
３給気経路
４排気経路
６燃料供給経路
１４給気用切替弁
１５排気用切替弁
１６燃料用切替弁
２０流体導入経路
２１導入流体量調整用コック[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a regeneration burner in which a path for introducing a dilution fluid is connected to an exhaust path and a method for operating the same, which can prevent the occurrence of corrosion due to sulfuric acid in piping of the exhaust path.
[0002]
[Prior art]
As is well known, regenerative burners are equipped with a pair of burners arranged in pairs facing each other toward the inside of the furnace, and each of these burners is equipped with a heat accumulator. By supplying fuel gas and combustion air to one side and performing combustion, exhaust gas is sucked from the other burner, and this combustion operation and suction operation are alternately performed between each pair of burners. The exhaust heat is recovered from the exhaust gas by the heat accumulator during the suction operation, and the combustion air is heated by the exhaust heat recovered by the heat accumulator during the combustion operation, thereby saving energy.
[0003]
A supply / discharge system for combustion air, exhaust gas, and the like to the burner b in the conventional regenerative burner a will be described in accordance with the operation state of the burner b with reference to FIG. 2. Supplied to burner b. When the air supply solenoid valve e provided on the upstream side of the branching portion d of the air supply path c connected to the other burners is opened, the combustion air is supplied while being controlled by the air supply air amount control vane f. By opening the air supply switching valve h of each burner b that is introduced into the air supply path c by the blower g and further provided downstream of the branching part d, the burner b is heated while passing through the regenerator i. Supplied. The fuel gas is introduced by opening the solenoid valve l for fuel provided on the upstream side of the branch portion k of the fuel supply path j connected to the other burners, and further each burner b provided on the downstream side of the branch portion k. By opening the fuel switching valve m, the fuel is supplied to the burner nozzle n of the burner b. As the fuel gas, a coke oven gas (hereinafter referred to as COG), a gas obtained by mixing COG with a blast furnace gas or a converter gas (hereinafter referred to as M gas), or the like is usually used. During this combustion operation, the exhaust path o is closed by the exhaust switching valve p of each burner b.
[0004]
On the other hand, during the suction operation, exhaust gas is discharged from the furnace. The exhaust gas is opened in the exhaust solenoid valve r on the downstream side of the branch part q of the exhaust path o connected to the other burners, and the exhaust switching valve p of each burner provided on the upstream side of the branch part q is opened. By opening, the exhaust air is controlled by the exhaust air volume control vane s while passing through the regenerator i and exhaust heat is recovered, and is sucked from the furnace by the exhaust blower t. During this suction operation, the air supply path c and the fuel supply path j are closed by the switching valves h and m. In addition, a cooling medium supply system u and a cooling medium discharge system v are connected to the burner b in order to circulate a cooling medium such as water or air through the burner nozzle n for cooling.
[0005]
A typical control method of the regenerative burner a that controls a plurality of sets of burners b is “proportional control” in which all burners b are proportionally turned down (increase / decrease the thermal power) until the load is about 100% to 30%. For turn-down at a load lower than that, execute “time proportional ON-OFF control” for operating and stopping these burners b at appropriate intervals. This is a method of executing “thinning-out control” in which some of all the burners b are stopped when they are lowered. In the burner b in the stopped state, which is the target of the thinning-out control, the suction operation is stopped as well as the combustion operation, and all the switching valves m, h, and p that control the burner b are closed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the exhaust gas after burning the fuel gas such as COG and M gas described above, SO ₂ Is included. This SO ₂ Dew condensation occurs when the temperature of the exhaust gas falls below the acid dew point (typically 130 ° C to 140 ° C for desulfurized COG combustion exhaust gas), and moisture (H ₂ O) reacts with sulfuric acid (H ₂ SO _Four ) Minutes. Conventionally, there has been a problem that corrosion due to sulfuric acid occurs in the piping of the exhaust passage o. There are several causes for the occurrence of this corrosion, for example, in connection with the operation control of the regenerative burner a.
[0007]
More specifically, in the high-load operation state of the regenerative burner a, the temperature of the exhaust gas immediately after exiting the heat accumulator i by suction operation is normally set to about 200 ° C., and is sufficiently high without causing corrosion. The temperature is set. However, when the load is low, the exhaust gas temperature is lowered, and may be below the acid dew point during circulation through the exhaust path o.
[0008]
In particular, when the regenerative burner a is shifted to thinning control due to a decrease in load, the exhaust switching valve p is closed and the suction operation is stopped in the exhaust path o of the stopped burner b that is the target of thinning control. Then, the circulation of the exhaust gas is stopped. Due to the stop of the suction operation, the temperature of the exhaust gas staying on the downstream side of the exhaust switching valve p gradually decreases, and as the decimation time is prolonged, the temperature is lowered and becomes lower than the acid dew point. On the other hand, for example, on the piping structure, the longer the piping length of the exhaust passage o, the more the exhaust gas temperature tends to decrease, and the acid dew point may be lowered. Regardless of the cause, the exhaust gas temperature in the exhaust passage o reaches below the acid dew point, so that sulfuric acid is generated, which causes corrosion in the piping.
[0009]
The present invention was devised in view of the above-described conventional problems, and is a regenerative burner in which a path for introducing a dilution fluid is connected to an exhaust path, which can prevent the occurrence of corrosion due to sulfuric acid in the piping of the exhaust path. And an operation method thereof.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
A regenerative burner in which a path for introducing a dilution fluid is connected to an exhaust path according to the present invention is provided by SO ₂ Installed in the furnace where exhaust gas containing components is generated, fuel gas is supplied from the fuel supply path during combustion operation, combustion air is supplied from the supply air path, and exhaust gas is discharged to the exhaust path during suction operation And a fuel switching valve that is provided in the fuel supply path, the air supply path, and the exhaust path in correspondence with each burner, and that is opened and closed to switch between the combustion operation and the suction operation of the burner. A switching valve and an exhaust switching valve are provided, and some of the burners are in an operating state, and the rest are closed by closing all of the fuel switching valve, the supply switching valve, and the exhaust switching valve. In the regeneration burner to be in a state, a fluid introduction path for introducing a dilution fluid is connected to the exhaust path downstream of each exhaust switching valve. This prevents corrosion due to sulfuric acid from occurring in the piping of the exhaust path.
[0011]
Further, the fluid introduction path is provided with a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the dilution fluid. As a result, it becomes possible to introduce a necessary amount of the dilution fluid into the exhaust path.
[0012]
Further, the fluid introduction path is connected to the supply path upstream of each supply switching valve, and combustion air in the supply path is introduced as a dilution fluid. Thereby, an inexpensive installation is possible.
[0013]
Further, the operation method of the regeneration burner according to the present invention is SO ₂ Installed in the furnace where exhaust gas containing components is generated, fuel gas is supplied from the fuel supply path during combustion operation, combustion air is supplied from the supply air path, and exhaust gas is discharged to the exhaust path during suction operation And a fuel switching valve that is provided in the fuel supply path, the air supply path, and the exhaust path in correspondence with each burner, and that is opened and closed to switch between the combustion operation and the suction operation of the burner. A switching valve and an exhaust switching valve are provided, and some of the burners are in an operating state, and the rest are closed by closing all of the fuel switching valve, the supply switching valve, and the exhaust switching valve. In the operation method of the regeneration burner in which the operation to be performed is performed, when the burner is stopped, the dilution fluid is introduced into the exhaust path downstream of the exhaust burner switching valve of the stopped burner Characterized in that the so that. This prevents corrosion due to sulfuric acid from occurring in the piping of the exhaust path.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of a regeneration burner in which a path for introducing a dilution fluid is connected to an exhaust path according to the present invention and a method for operating the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a preferred embodiment of a regeneration burner 1 according to the present invention. The basic configuration of the supply / discharge system of combustion air, fuel gas, and exhaust gas in the regenerative burner 1 of the present embodiment is substantially the same as that of the conventional technique shown in FIG. The regenerative burner 1 includes a plurality of pairs of a set of burners 2 arranged in opposition to each other in the furnace (a single burner 2 is shown in FIG. 1).
[0015]
An air supply path 3 for supplying combustion air to these plural sets of burners 2 and an exhaust path 4 for exhausting exhaust gas in the furnace collectively from these are connected to these plural sets of burners 2. The air supply path 3 and the exhaust path 4 are provided with branch portions 3a and 4a for connecting them to each burner 2. A plurality of sets of burners 2 are connected to a fuel supply path 6 for supplying fuel gas such as COG and M gas to the burner nozzles 5 provided in each of the plurality of burners 2. Is also provided with a branching portion 6a for connecting it to each burner.
[0016]
The air supply path 3 has an openable / closable electromagnetic valve 7 that opens and closes the air supply path 3 upstream of the branching portion 3a in the flow direction of the combustion air, and a supply air that controls the air volume of the combustion air. An air flow rate control vane 8 and an air supply blower 9 that pressure-feeds combustion air to each burner 2 through the air supply path 3 are provided. Similarly, in the exhaust path 4, the exhaust electromagnetic valve 10 that can be opened and closed that opens and closes the exhaust path 4 and the exhaust air volume control vane 11 that controls the air volume of the exhaust gas are disposed downstream of the branch portion 4 a in the exhaust gas flow direction. And an exhaust blower 12 for sucking exhaust gas from the furnace through the exhaust path 4. The fuel supply path 6 is provided with an openable and closable fuel solenoid valve 13 that opens and closes the fuel supply path 6 on the upstream side of the branch portion 6a in the fuel gas flow direction.
[0017]
Further, the air supply path 3 is provided with an openable and closable supply air switching valve 14 for switching between supply and stop of combustion air to each burner 2 on the downstream side of the branch portion 3a. The exhaust passage 4 is provided with an openable / closable exhaust switching valve 15 that switches between exhaust gas discharge and stop from each burner 2 upstream of the branching portion 4a. Further, the fuel supply path 6 is provided with a fuel switching valve 16 that can be opened and closed to switch supply / stop of fuel gas to each burner nozzle 5 on the downstream side of the branch portion 6a. The air supply path 3 and the exhaust path 4 are gathered before the connection position with each burner 2 and connected to the burner 2 at once.
[0018]
Each burner 2 is disposed between the burner nozzle 5 and the collected air supply path 3 and exhaust path 4, and recovers exhaust heat from the exhaust gas that passes through this and is discharged from the furnace to the exhaust path 4. In addition, a heat accumulator 17 is provided for heating the combustion air that passes through the air supply path 3 and is supplied to the burner 2 with the recovered exhaust heat. Further, a cooling medium supply system 18 and a cooling medium discharge system 19 are connected to each burner 2 in order to circulate cooling medium such as water or air through the burner nozzles 5 for cooling.
[0019]
And the regeneration burner 1 which connected the path | route which introduces the fluid for dilution to the exhaust path concerning this embodiment fundamentally has the fluid for dilution in the exhaust path 4 downstream of the switching valve 15 for exhaust of each burner 2. Is connected to the fluid introduction path 20. In addition, the fluid introduction path 20 is provided with an introduction fluid amount adjustment cock 21 and a throttle as flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the dilution fluid, and more preferably, the fluid introduction path 20 includes each supply switching valve. 14 is connected to the air supply path 3 on the upstream side, and combustion air in the air supply path 3 is introduced as a dilution fluid.
[0020]
Specifically, according to the illustrated example, one end of the fluid introduction path 20 is provided in the exhaust path 4 on the downstream side in the exhaust gas flow direction from the exhaust switching valve 15 of each burner 2 and at the upstream position of the branch portion 4a. The other end of the fluid introduction path 20 is connected to the air supply path 3 at the upstream side of the air supply switching valve 14 of the same burner 2 in the flow direction of the combustion air and at the downstream position of the branch portion 3a. Thus, the combustion air that is connected and pressure-fed by the air supply blower 9 is introduced into the exhaust passage 4 on the downstream side of the exhaust switching valve 15. Further, the introduction fluid amount adjusting cock 21 is configured to be able to adjust the opening degree in order to adjust the introduction flow rate of the combustion air from the air supply path 3 to the exhaust path 4. Thereby, only a required amount of combustion air can be introduced into the exhaust path 4.
[0021]
In the present embodiment, the fluid filling path 22 for filling the fluid is connected to the exhaust path 4 between each burner 2 and the exhaust switching valve 15. The fluid filling path 22 is provided with a filling fluid amount adjusting cock 23 and a throttle as flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the filling fluid, and more preferably, the fluid filling path 22 is upstream of each supply switching valve 14. Combustion air in the air supply path 3 is introduced as a filling fluid.
[0022]
Specifically, one end of the fluid filling path 22 is connected to the exhaust path 4 upstream of the exhaust switching valve 15 of each burner 2 in the exhaust gas flow direction and to the low temperature side of the heat accumulator 17. The other end of the fluid filling path 22 is connected to the fluid introduction path 20 at a position upstream of the introduced fluid amount adjusting cock 21 of the same burner 2 in the flow direction of the combustion air, and is supplied via the fluid introduction path 20. Combustion air that is connected to the air path 3 and pumped by the supply air blower 9 is filled between the exhaust switching valve 15 and the heat accumulator 17. Further, the filling fluid amount adjusting cock 23 is configured to be able to adjust the opening degree in order to adjust the charging flow rate of the combustion air from the supply passage 3 to the exhaust passage 4. Thereby, only a required amount of combustion air can be introduced into the exhaust path 4.
[0023]
Further, in the present embodiment, an introduction path 24 for introducing an inert gas is connected to the fuel supply path 6 between each burner 2 and its fuel switching valve 16. The introduction path 24 is provided with an inert gas switching valve 25 as switching means for switching between introduction and stop of the inert gas to the fuel supply path 6. The inert gas switching valve 25 is connected to detection means 26 for detecting that all of the fuel switching valve 16, the supply switching valve 14 and the exhaust switching valve 15 are closed and outputting a detection signal. The inert gas switching valve 25 is adapted to introduce the inert gas into the fuel supply path 6 when a detection signal is input from the detection means 26. The introduction path 24 is provided with an inert gas introduction amount adjusting cock 27 and a throttle as flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the inert gas.
[0024]
Specifically, one end of an introduction path 24 is connected to the fuel supply path 6 downstream of the fuel switching valve 16 of each burner 2 in the fuel gas flow direction and upstream of the burner nozzle 5. From an inert gas supply source (not shown) connected to the other end of the introduction path 24, N ₂ An inert gas such as a gas is introduced between the fuel switching valve 16 and the burner nozzle 5. The detection means 26 is operated by normal sequence control or computer control, and monitors the open / close state of the fuel switching valve 16, the supply switching valve 14, and the exhaust switching valve 15, and all these switching valves 14-16 are closed. When detected, a detection signal is generated and output to the inert gas switching valve 25. Thereby, the supply control of the inert gas can be automated. The inert gas switching valve 25 is configured to be openable and closable so as to open and close the introduction path 24, and opens the introduction path 24 in response to the detection signal being input from the detection means 26. Thereby, an inert gas can be introduced into the fuel supply path 6 when necessary. Further, the inert gas introduction amount adjusting cock 27 is configured to be able to adjust the opening degree in order to adjust the flow rate of the inert gas introduced from the inert gas supply source to the fuel supply path 6. As a result, the required amount of filling fluid can be introduced into the fuel supply path 6.
[0025]
Next, an operation method of the regeneration burner 1 according to the present embodiment will be described. As described in the above prior art, the regeneration state of the regenerative burner 1 is switched according to the load state. Normally, all the burners 2 in a plurality of sets are in an operating state, and the fuel switching valve 16, the supply switching valve 14 and the exhaust switching valve 15 are controlled to open and close, so that fuel gas and combustion are generated in one of the pair of burners 2. At the same time as supplying combustion air and performing a combustion operation, the other burner 2 is caused to perform a suction operation for sucking the exhaust gas in the furnace, and the combustion operation and the suction operation are alternately performed between each pair of burners 2. It is supposed to be done alternatively.
[0026]
That is, when the regenerative burner 1 is operated, all the solenoid valves 7, 10, 13 are opened and the air supply blower 9 and the exhaust blower 12 are driven to supply the fuel gas from the fuel supply path 6 to the burner 2, and the air volume While controlling the air volume with the control vane 8, combustion air is supplied from the air supply path 3 to the burner 2, and exhaust gas is discharged from the exhaust path 4. At this time, among the plurality of burners 2, the burner 2 that performs the combustion operation opens the fuel switching valve 16 and the air supply switching valve 14, closes the exhaust switching valve 15, and also performs the suction operation. Control is performed to open the switching valve 15 for exhaust and close the switching valve 16 for fuel and switching valve 14 for air supply, and the heat accumulator 17 depends on whether the burner 2 is in suction operation or combustion operation. The exhaust heat is recovered from the exhaust gas or the combustion air is heated.
[0027]
On the other hand, when the load decreases, all the burners 2 are not put into operation, and some of the burners 2 are put into a stop state in which neither combustion operation nor suction operation is performed, for example, thinning control is executed. The In the burner 2 in the stopped state, all the switching valves 14 to 16 that control the burner 2 are closed, whereby neither fuel gas nor combustion air is supplied, and exhaust gas emission is also stopped. As described above, some of the plurality of burners 2 are in an operating state, and the rest are regenerated in a stopped state by closing all of the fuel switching valve 16, the supply switching valve 14, and the exhaust switching valve 15. When the burner 1 is operated, in the present embodiment, the combustion air in the air supply path 3 is introduced from the fluid introduction path 20 to the exhaust path 4 downstream of the exhaust switching valve 15 of the stopped burner 2 as a dilution fluid. It is supposed to be.
[0028]
Specifically, when the introduced fluid amount adjusting cock 21 is opened, the combustion air from the supply air blower 9 that is pumping the combustion air toward the burner 2 in the operating state is changed according to the opening amount. The air supply path 3 upstream of the closed air supply switching valve 14 can be introduced into the exhaust passage 4 downstream of the closed exhaust gas switching valve 15 via the fluid introduction path 20. Since the acid dew point of the exhaust gas generated by burning COG and M gas can be lowered by diluting the concentration thereof, the exhaust degassing valve 15 is introduced downstream of the exhaust switching valve 15 by introducing combustion air into the exhaust path 4. By diluting the exhaust gas concentration, generation of sulfuric acid can be suppressed, and corrosion of the piping of the exhaust path 4 can be prevented. Therefore, corrosion of the exhaust switching valve 15 can also be prevented. As the amount of combustion air introduced, the acid dew point of the exhaust gas may be set to the minimum amount that can be lowered below the temperature in the pipe of the exhaust path 4. The introduced fluid amount adjusting cock 21 may be set to automatically open at an appropriate opening in response to the detection signal from the detection means 26 being input.
[0029]
Further, in the present embodiment, a fluid filling path 22 is provided, and an air supply path as a filling fluid is supplied from the fluid filling path 22 to the exhaust path 4 between the stopped burner 2 and the exhaust switching valve 15. 3 combustion air is introduced. Specifically, when the filling fluid amount adjusting cock 23 is opened, the combustion air from the supply air blower 9 that pumps the combustion air toward the burner 2 in the operating state according to the opening amount. Introducing into the exhaust passage 4 between the closed exhaust switching valve 15 and the burner 2 from the air supply path 3 upstream of the closed air supply switching valve 14 via the fluid filling path 22. Can do.
[0030]
Conventionally, corrosion due to sulfuric acid has occurred in the exhaust switching valve 15 attached to the piping of the exhaust path 4, and the corrosion of the exhaust switching valve 15 may interfere with the operation of the regenerative burner 1. . For example, if the exhaust shutoff performance of the exhaust switching valve 15 deteriorates due to corrosion, and the exhaust path 4 of the burner 2 that is the target of thinning is not properly shut off at the time of thinning control or the like, a leak occurs. 12, the low-temperature side of the heat accumulator 17 of the burner 2 tends to be in a negative pressure state, and the exhaust gas in the furnace continues to flow from the burner 2 into the exhaust path 4, and the piping temperature including the periphery of the heat accumulator 17 As a result, the limiter is activated as soon as the burner 2 is released from the thinning-out control target and the combustion operation starts. Therefore, it is assumed that the operation of the regeneration burner 1 cannot be continued.
[0031]
In the present embodiment, combustion air can be filled in the exhaust path 4 between the burner 2 and the exhaust switching valve 15, so that the exhaust passage between the heat accumulator 17 and the exhaust switching valve 15. 4 The internal pressure can be increased. Therefore, even if the closing performance of the exhaust switching valve 15 deteriorates due to corrosion and leaks occur, it is possible to prevent the exhaust path 4 from becoming negative pressure due to the leaks. It is possible to suppress the inflow to the regenerator 17 and to suppress the overheating of the regenerator 17 at the low temperature side, thereby ensuring the continuous operation of the regenerative burner 1. Normally, the filling fluid amount adjusting cock 23 is closed, and when overheating frequently occurs on the low temperature side of the heat accumulator 17, it is gradually opened and filled with combustion air. The filling amount of the combustion air may be set to a necessary minimum amount so that the pressure in the exhaust passage 4 does not become negative against the leakage even if there is a leak.
[0032]
The combustion air to be filled can also dilute the concentration of the exhaust gas, reduce the acid dew point of the exhaust gas, and prevent corrosion of the exhaust switching valve 15. Also, by introducing combustion air downstream of the exhaust switching valve 15 via the fluid introduction path 20 described above, the internal pressure of the exhaust path 4 around the exhaust switching valve 15 can be increased and the exhaust switching valve 15 can Leakage can be suppressed, and overheating on the low temperature side of the regenerator 17 can be suppressed. The filling fluid amount adjusting cock 23 may be set to automatically open at an appropriate opening degree in response to the detection signal from the detecting means 26 being input.
[0033]
Since both the fluid introduction path 20 and the fluid filling path 22 are connected to the air supply path 3 to perform dilution and filling with combustion air, compared to the case where the path is separately provided. And can be constructed at low cost.
[0034]
Further, in the present embodiment, an introduction path 24 is provided, and an inert gas such as N is introduced from the introduction path 24 to the fuel supply path 6 between the burner 2 that has stopped and the fuel switching valve 16. ₂ Gas is introduced. Specifically, when each of the switching valves 14 to 16 is closed by the detecting means 26 and the stop state of the burner 2 is detected, the inert gas switching valve 25 is automatically opened in response to this, thereby In accordance with the opening degree of the active gas introduction amount adjusting cock 27, the inert gas is supplied from the inert gas supply source via the introduction path 24 to the fuel supply between the closed fuel switching valve 16 and the burner 2. It is introduced into the passage 6.
[0035]
Conventionally, exhaust gas has entered the fuel supply path 6, and there has been a risk that the piping of the fuel supply path 6 may be corroded by sulfuric acid. In some cases, the exhaust gas that causes the corrosion enters the fuel supply path 6 in connection with the operation control of the regenerative burner 1. For example, when the regeneration burner 1 is shifted to the thinning control due to a decrease in the load, the fuel switching valve 16 of the burner 2 that is the target of the thinning control is closed, and the closed fuel switching valve 16 and the burner 2 are closed. The exhaust gas in the furnace enters and diffuses into the fuel supply path 6 between the burner nozzle 5 exposed in the furnace. Since the burner nozzle 5 is cooled as described above, the temperature of the exhaust gas diffused in the piping portion between the burner nozzle 5 and the fuel switching valve 16 is lowered below the acid dew point as a result of this cooling. Corrosion is caused in the surrounding piping, the fuel switching valve 16 and the like. When the fuel switching valve 16 is corroded, its shut-off performance is degraded, and the switching operation failure of the regenerative burner 1 is likely to occur. The problem of corrosion in the fuel supply path 6 is particularly remarkable when the diameter of the burner nozzle 5 is large. The diameter of the burner nozzle 5 is small when the amount of heat generated is a fuel that requires a large flow rate for combustion, such as the above-mentioned COG or M gas, or when the fuel flow rate reaches 6 million kcal / h, such as for a steel heating furnace. Designed greatly. In such a large-diameter burner nozzle 5, exhaust gas easily enters and diffuses, and there is a high possibility that the above problem will occur.
[0036]
In this embodiment, since an inert gas can be introduced into the fuel supply path 6 between the burner 2 and the fuel switching valve 16, it is possible to suppress the exhaust gas from entering from the burner nozzle 5, and The concentration of the exhaust gas in the fuel supply path 6 can be diluted with an inert gas to lower its acid dew point, and corrosion of the burner nozzle 5, the surrounding piping, the fuel switching valve 16 and the like can be prevented. . Further, since the inert gas is introduced into the fuel supply path 6, safety can be ensured. As the introduction amount or introduction speed of the inert gas, if the acid dew point of the exhaust gas can be set lower than the temperature in the pipe of the fuel supply path 6 or exceeds the intrusion speed of the exhaust gas from the burner nozzle 5 Good.
[0037]
In the above embodiment, the case where the fluid introduction path 20 and the fluid filling path 22 are connected to the air supply path 3 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the fluid used is the combustion air. It is not limited, and it goes without saying that an independent path may be provided and outside air or the like may be introduced as a fluid. Further, the inert gas introduction amount adjusting cock 27 can be switched between supply and stop of the inert gas by the inert gas switching valve 25, and is not an essential element, and may be provided as necessary.
[0038]
Further, the introduced fluid amount adjusting cock 21, the filling fluid amount adjusting cock 23, and the inert gas switching valve 25 described in the above embodiment are alternatively selected according to the conditions of the exhaust path 4 and the fuel supply path 6. Even if they are opened, or any two or all of them may be opened simultaneously, the opening / closing operation of these introduced fluid amount adjusting cock 21, filling fluid amount adjusting cock 23, and switching valve 25 for inert gas may be performed. Corrosion of each part of the piping and each switching valve 14 to 16 by introduction and filling of the combustion air into the exhaust path 4 by coordination and adjustment of the inert gas introduction amount adjustment cock 27 and introduction of the inert gas into the fuel supply path 6. As a result, it is possible to effectively prevent the deterioration of the performance of the regenerative burner 1 and thereby ensure proper operation of the regenerative burner 1.
[0039]
【The invention's effect】
In short, in the regeneration burner in which the path for introducing the dilution fluid is connected to the exhaust path according to the present invention and the operation method thereof, it is possible to prevent corrosion due to sulfuric acid in the exhaust path piping. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram showing a preferred embodiment of a regeneration burner in which a path for introducing a dilution fluid is connected to an exhaust path according to the present invention.
FIG. 2 is a system diagram showing a conventional regenerative burner.
[Explanation of symbols]
1 Regenerative burner
2 Burner
3 Air supply route
4 Exhaust route
6 Fuel supply route
14 Air supply switching valve
15 Switching valve for exhaust
16 Fuel switching valve
20 Fluid introduction path
21 Inlet fluid adjustment cock

Claims

ＳＯ₂成分を含む排ガスが発生する炉内に向けて複数設置され、燃焼動作時には燃料供給経路から燃料ガスが供給されるとともに給気経路から燃焼用空気が供給され、吸引動作時には排気経路へ排ガスを排出するバーナと、これら燃料供給経路、給気経路および排気経路にそれぞれ、各バーナに対応させて設けられ、該バーナの燃焼動作と吸引動作とを切り換えるべく開閉される燃料用切替弁、給気用切替弁および排気用切替弁とを備え、複数のバーナのうち、一部は稼働状態としながら、残りは、その燃料用切替弁、給気用切替弁および排気用切替弁のすべてを閉じて停止状態とするリジェネバーナにおいて、各排気用切替弁下流側の上記排気経路に、希釈用の流体を導入するための流体導入経路を接続したことを特徴とする排気経路に希釈用流体を導入する経路を接続したリジェネバーナ。Towards a furnace exhaust gas is generated containing SO ₂ component is more established, during the combustion operation is supplied with combustion air from the air supply path together with the fuel gas is supplied from the fuel supply path, the exhaust gas during the suction operation to the exhaust passage , A fuel switching valve, a fuel switching valve that is provided corresponding to each burner, and that is opened and closed to switch between the combustion operation and the suction operation of the burner, A gas switching valve and an exhaust switching valve are provided. Among the plurality of burners, some are in an operating state, and the rest are all closed for the fuel switching valve, the supply switching valve, and the exhaust switching valve. In the regenerative burner to be stopped, a fluid introduction path for introducing a dilution fluid is connected to the exhaust path on the downstream side of each exhaust switching valve. Regenerative burners connected a path for introducing the use fluid.

前記流体導入経路には、希釈用流体の流量を調整する流量調整手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の排気経路に希釈用流体を導入する経路を接続したリジェネバーナ。The regeneration burner having a flow path for introducing a dilution fluid connected to an exhaust path according to claim 1, wherein the fluid introduction path is provided with a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the dilution fluid.

前記流体導入経路が、各給気用切替弁上流側の前記給気経路に接続され、希釈用流体として上記給気経路の燃焼用空気が導入されることを特徴とする請求項１または２に記載の排気経路に希釈用流体を導入する経路を接続したリジェネバーナ。3. The fluid introduction path is connected to the supply path upstream of each supply switching valve, and combustion air in the supply path is introduced as a dilution fluid. A regeneration burner in which a path for introducing a dilution fluid is connected to the exhaust path described.

ＳＯ₂成分を含む排ガスが発生する炉内に向けて複数設置され、燃焼動作時には燃料供給経路から燃料ガスが供給されるとともに給気経路から燃焼用空気が供給され、吸引動作時には排気経路へ排ガスを排出するバーナと、これら燃料供給経路、給気経路および排気経路にそれぞれ、各バーナに対応させて設けられ、該バーナの燃焼動作と吸引動作とを切り換えるべく開閉される燃料用切替弁、給気用切替弁および排気用切替弁とを備え、複数のバーナのうち、一部は稼働状態としながら、残りは、その燃料用切替弁、給気用切替弁および排気用切替弁のすべてを閉じて停止状態とする運転が行われるリジェネバーナの運転方法において、バーナを停止状態にしたときに、停止したバーナの排気用切替弁下流側の上記排気経路へ希釈用の流体を導入するようにしたことを特徴とするリジェネバーナの運転方法。Towards a furnace exhaust gas is generated containing SO ₂ component is more established, during the combustion operation is supplied with combustion air from the air supply path together with the fuel gas is supplied from the fuel supply path, the exhaust gas during the suction operation to the exhaust passage , A fuel switching valve, a fuel switching valve that is provided corresponding to each burner, and that is opened and closed to switch between the combustion operation and the suction operation of the burner, A gas switching valve and an exhaust switching valve are provided. Among the plurality of burners, some are in an operating state, and the rest are all closed for the fuel switching valve, the supply switching valve, and the exhaust switching valve. In the operation method of the regeneration burner in which the operation to be stopped is performed, when the burner is stopped, the fluid for dilution is supplied to the exhaust path downstream of the switch valve for exhaust of the stopped burner. Regenerative burners operating method being characterized in that so as to introduce.