JP5787539B2 - バーナ装置及びそれを備える工業炉 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施形態に係るバーナ装置1を備える工業炉2を概略的に示す。バーナ装置1は、バーナ3、レキュペレータ(主熱交換部)4、及びケミカルヒートポンプ5を備える。工業炉2の炉壁に取り付けられたバーナ3は、空気ライン7を介して燃焼空気ファン8から送り込まれる燃焼空気と共に燃料を炉内に噴出し、炉内で燃焼させる。燃焼排ガスを炉外に排出するための排ガスライン9にレキュペレータ4が設けられている。このレキュペレータ4において、排ガスライン9を通って排出される燃焼排ガスと空気ライン7を通ってバーナ3に送り込まれる燃焼空気との間で熱交換が行われ、燃焼空気が加熱される(一次熱交換)。空気ライン7はケミカルヒートポンプ5を通過している。レキュペレータ4において燃焼排ガスと熱交換した燃焼空気は、ケミカルヒートポンプ5において後述する化学蓄熱材14と熱交換を行ってさらに加熱される(二次熱交換)。
次に、図8から図10Cを参照して本発明の第2実施形態に係るバーナ装置1を備える工業炉2を説明する。これらの図において、第1実施形態と同一の要素には同一の符号を付している。
2 工業炉
3,3A,3B バーナ
4 レキュペレータ
5 ケミカルヒートポンプ
7 空気ライン
7a 上流側空気ライン
7b 下流側空気ライン
8 燃焼空気ファン
9 排ガスライン
11 凝縮器
12 冷熱源
13 蒸発器
14 化学蓄熱材
15 第1熱交換器
16a 空気入口バルブ
16b 空気出口バルブ
17 迂回ライン
17a 上流側迂回ライン
17b 下流側迂回ライン
18a 排ガス入口バルブ
18b 排ガス出口バルブ
19 第2熱交換器
21 蒸気取出ライン
22a 蒸気入口バルブ
22b 蒸気出口バルブ
23 蒸気供給ライン
24 仕切バルブ
25 凝縮水供給ライン
27 コントローラ
31A,31B 蓄熱体
32A,32B 蓄熱室
33A,33B 給気切換バルブ
34A,34B 排気切換バルブ
35 排ガス吸引ファン
36 主排ガスライン
41 調整弁
Claims (4)
- バーナと、
前記バーナの燃焼排ガスから回収した熱で前記バーナに供給される燃焼空気を予熱する主熱交換部と、
前記主熱交換部に供給される前又は後の前記燃焼排ガスから熱を吸収し、吸収した熱を前記バーナに供給される前の前記燃焼空気に放出するケミカルヒートポンプと
を備え、
前記ケミカルヒートポンプは、
化学蓄熱材が収容され、この化学蓄熱材と前記燃焼排ガス及び前記燃焼空気との間での熱交換のための熱交換器が設けられた3個以上の反応部と、
前記反応部において前記化学蓄熱材が前記燃焼排ガスから吸熱する際の生成物質を前記反応部から取り出して凝縮させ、前記反応部において前記化学蓄熱材が前記燃焼空気に放熱する際に前記生成物質を蒸発させて前記反応部に供給する凝縮蒸発部と
を備え、
個々の前記反応部は、前記化学蓄熱材が前記燃焼排ガスから吸熱する蓄熱モード、前記化学蓄熱材と前記燃焼排ガス及び前記燃焼空気との間での熱交換を行わない待機モード、及び前記化学蓄熱材が前記燃焼空気に放熱する放熱モードを繰り返し、
前記3個以上の反応部間で、前記蓄熱モード、前記待機モード、及び放熱モードを繰り返す周期が互いにずれており、個々の前記反応部の前記放熱モードの終了タイミングより前に、次の前記反応部における前記放熱モードの開始タイミングが到来する、バーナ装置。 - 前記主熱交換部はレキュペレータである、請求項1に記載のバーナ装置。
- 前記主熱交換部はリジェネレイティブバーナの蓄熱体である、請求項1に記載のバーナ装置。
- 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のバーナ装置を備える工業炉。
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