JPH10176809A - Regenerative burner and radiant tube burner using the same regenerative burner - Google Patents
Regenerative burner and radiant tube burner using the same regenerative burnerInfo
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- JPH10176809A JPH10176809A JP8336538A JP33653896A JPH10176809A JP H10176809 A JPH10176809 A JP H10176809A JP 8336538 A JP8336538 A JP 8336538A JP 33653896 A JP33653896 A JP 33653896A JP H10176809 A JPH10176809 A JP H10176809A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、工業用加熱炉、間
接加熱炉等の熱設備に設置される蓄熱式バーナ及び該蓄
熱式バーナを用いたラジアントチューブバーナに関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a regenerative burner installed in heat equipment such as an industrial heating furnace and an indirect heating furnace, and a radiant tube burner using the regenerative burner.
【0002】[0002]
【従来の技術】図10はバーナに付随して蓄熱体が設け
らた従来の直火式の蓄熱式バーナを用いた加熱炉の一例
を示している。図10において、2は加熱炉、5a、5
bは加熱炉2に対向配置されたバーナ、17a、17b
はバーナ5a,5bにおける燃焼用空気を供給する管路
に設置された蓄熱体、25a、25bは燃料遮断弁、4
1は燃焼用空気と燃焼排ガスの流路を切り替える切替
弁、42は燃焼排ガス排気口、8は加熱炉2内に投入さ
れた被加熱物である。2. Description of the Related Art FIG. 10 shows an example of a heating furnace using a conventional direct-fired regenerative burner provided with a regenerator in association with the burner. In FIG. 10, 2 is a heating furnace, 5a, 5
b is a burner 17a, 17b opposed to the heating furnace 2.
Is a heat storage element installed in a pipe for supplying combustion air in the burners 5a and 5b, and 25a and 25b are fuel shutoff valves,
Reference numeral 1 denotes a switching valve for switching a flow path between combustion air and combustion exhaust gas, reference numeral 42 denotes a combustion exhaust gas outlet, and reference numeral 8 denotes an object to be heated which is charged into the heating furnace 2.
【0003】上記のように構成された加熱炉2において
は、対向配置されたバーナ5a,5bは交互に燃焼して
被加熱物8及び蓄熱体17a、17bを加熱する。すな
わち、ある一定時間は一方に配置された蓄熱体を他方に
配置されたバーナの燃焼排ガスで加熱し、次の一定時間
は既に加熱されている前記一方の蓄熱体で燃焼用空気を
予熱しながら一方に配置されたバーナを燃焼させ、この
動作を交互に行うというものである。この点を図10に
基づいて具体的に説明すると、図10においては、バー
ナ5aが燃焼状態であることを示しており、このとき蓄
熱体17aは前回のバーナ5bの燃焼時にバーナ5bの
燃焼排ガスによって高温に加熱されている。切替弁41
を介して吸入される常温(30℃)の燃焼用空気が蓄熱
体17aで加熱されて約1250℃の予熱空気となって
バーナ5aに供給されている。また、バーナ5aの燃焼
による燃焼排ガスの一部はバーナ5bを経て約1350
℃で蓄熱体17bに入り、蓄熱体17bを加熱して20
0℃で排気される。そして、所定の時間間隔で燃料遮断
弁25a、25bと切替弁41とを連動して切り替える
ことによってバーナ5aとバーナ5bを切替えるように
構成されている。In the heating furnace 2 configured as described above, the burners 5a and 5b disposed opposite to each other burn alternately to heat the object 8 and the heat storage bodies 17a and 17b. That is, for a certain period of time, the heat storage body arranged on one side is heated by the combustion exhaust gas of the burner arranged on the other side, and for the next predetermined time period, the combustion air is preheated by the one heat storage body already heated. The burner disposed on one side is burned, and this operation is performed alternately. This point will be specifically described with reference to FIG. 10. FIG. 10 shows that the burner 5a is in a combustion state, and at this time, the heat storage body 17a has the combustion exhaust gas of the burner 5b during the previous combustion of the burner 5b. Is heated to a high temperature. Switching valve 41
The combustion air at normal temperature (30 ° C.) sucked through the heater is heated by the regenerator 17a to be preheated air at about 1250 ° C. and supplied to the burner 5a. In addition, a part of the flue gas generated by the combustion of the burner 5a passes through the burner 5b to about 1350.
The heat storage element 17b enters the heat storage element 17b at
Evacuated at 0 ° C. The burner 5a and the burner 5b are switched by interlockingly switching the fuel cutoff valves 25a and 25b and the switching valve 41 at predetermined time intervals.
【0004】従来、蓄熱体17a、17bには、例え
ば、1300℃以上の高温の燃焼排ガスが通過したとし
ても溶融しないセラミックスが用いられ、その形状はボ
ール状あるいは塊状であった。しかし、蓄熱体には、単
位容積当たりの熱交換面積が大きく、かつ、ガス通過面
積が大きく、しかも流体通過時の圧力損失の小さい物が
好ましいことから、最近ではハニカム構造の蓄熱体が用
いられている。そして、例えば特公平2−23950号
公報に開示された発明に代表されるようなセラミックハ
ニカムを蓄熱体とした蓄熱式バーナが提供されている。Conventionally, the heat storage bodies 17a and 17b are made of ceramics that do not melt even when high-temperature combustion exhaust gas of, for example, 1300 ° C. or more passes, and have a ball-like or lump-like shape. However, since a heat storage element having a large heat exchange area per unit volume, a large gas passage area, and a small pressure loss at the time of fluid passage is preferable, a heat storage element having a honeycomb structure has recently been used. ing. And a regenerative burner using a ceramic honeycomb as a regenerator, such as the invention disclosed in Japanese Patent Publication No. 23950/1990, is provided.
【0005】なお、セラミックス製のハニカム状蓄熱体
は押し出し成型したセラミックス材料を焼結して製造さ
れている。従って、その断面形状は通過流体の流れ方向
(蓄熱体の長手方向)で一定である。また、通過する流
体は、ハニカム状蓄熱体のある升目に流れ込むと他の升
目には拡散しない構造となっている。The honeycomb-shaped heat storage body made of ceramics is manufactured by sintering an extruded ceramic material. Therefore, the cross-sectional shape is constant in the flow direction of the passing fluid (the longitudinal direction of the heat storage body). Further, the passing fluid does not diffuse into other cells when it flows into one cell of the honeycomb-shaped heat storage body.
【0006】上記図10に示したものは直火式の蓄熱式
バーナであったが、これとは別に加熱炉を間接加熱して
炉内雰囲気を所望の状態(温度)に調整することが可能
な加熱源として、例えば実公平2−23950号公報に
示されたラジアントチューブバーナがある。同公報に示
されたラジアントチューブバーナは、図11に示すよう
に、ラジアントチューブ3の両端にバーナ5と蓄熱体1
7を配置し、両端のバーナ5を交互に切替て交番燃焼す
るというものである。このような、いわゆる蓄熱式ラジ
アントチューブバーナ(リジェネレーティブラジアント
チューブバーナ)は熱効率向上、ラジアントチューブ温
度分布均一化によるラジアントチューブ寿命延長・補修
費低減効果を発揮している。[0006] The direct-fire-type regenerative burner shown in Fig. 10 can be separately heated to control the atmosphere in the furnace to a desired state (temperature) by indirectly heating the heating furnace. As a suitable heating source, for example, there is a radiant tube burner disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 2-3950. As shown in FIG. 11, a radiant tube burner disclosed in the publication includes a burner 5 and a heat storage body 1 at both ends of a radiant tube 3.
7 are arranged, and the burners 5 at both ends are alternately switched to perform alternating combustion. Such a so-called regenerative radiant tube burner (regenerative radiant tube burner) has the effects of improving thermal efficiency and extending the radiant tube life and reducing repair costs by making the radiant tube temperature distribution uniform.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、セラミ
ックス製のハニカムを用いて蓄熱バーナの蓄熱体を形成
すると、前述のように、セラミックス製のハニカム状蓄
熱体の断面形状は通過流体の流れ方向(蓄熱体の長手方
向)で一定であり、また、通過する流体は、ハニカム状
蓄熱体のある升目に流れ込むと他の升目には拡散しない
構造となっているので、燃焼排ガスがハニカム状蓄熱体
に流入前の流路にて偏流した場合には以下のような問題
があった。すなわち、燃焼排ガスが偏流するとハニカム
状蓄熱体におけるハニカム断面での流入量に差が生じ
る。そして、燃焼排ガスが多量に流れ込んだ升目では、
ハニカム格子の蓄熱容量以上の熱を蓄積できないため、
充分な排熱回収ができず、また、ハニカム格子が高温化
し、少量しか流れ込まない升目の格子との温度差が大き
くなりハニカム断面での熱応力が発生し、ハニカム状蓄
熱体が割れて長期安定使用ができないという問題があっ
た。すなわち、ハニカム状蓄熱体の割れが進行すると、
微細化したハニカム破片が升目を閉塞したり、またハニ
カム内の流体の流れが乱れ圧力損失が増大したり、さら
に破損したハニカムが飛散してバーナから炉内に吹き出
し蓄熱容量を低下させるのである。However, when the heat storage body of the heat storage burner is formed by using a ceramic honeycomb, as described above, the cross-sectional shape of the ceramic honeycomb heat storage body depends on the flow direction of the passing fluid (heat storage medium). (The longitudinal direction of the body), and the passing fluid flows into one cell of the honeycomb-shaped regenerator and does not diffuse to other cells. Therefore, the combustion exhaust gas flows into the honeycomb-shaped regenerator. In the case where the current is deviated in the previous flow channel, there are the following problems. That is, when the combustion exhaust gas drifts, a difference occurs in the inflow amount of the honeycomb-shaped heat storage body in the honeycomb cross section. And in the grid where a lot of combustion exhaust gas flowed,
Because it is not possible to store more heat than the heat storage capacity of the honeycomb lattice,
Insufficient exhaust heat recovery is not possible, and the temperature of the honeycomb grid rises, the temperature difference with the grid of the grid that only flows in a small amount increases, thermal stress occurs in the honeycomb cross section, and the honeycomb-shaped heat storage material breaks and is stable for a long time There was a problem that it could not be used. That is, as the cracks in the honeycomb heat storage body progress,
The miniaturized honeycomb fragments block the grids, the flow of fluid in the honeycomb is disturbed, the pressure loss increases, and the broken honeycomb is scattered and blown out of the burner into the furnace to lower the heat storage capacity.
【0008】また、高温の燃焼排ガスの偏流と低温の燃
焼用空気の偏流がマッチング、すなわち、多量に燃焼排
ガスが流れ込む升目に多量の燃焼用空気が流れ込むよう
な同等の偏流が生じている場合は熱回収効率が、均等に
流れ込んでいる場合に比べて大幅に低下することはない
が、高温の燃焼排ガスの偏流と低温の燃焼用空気の偏流
がアンマッチング、すなわち、多量に燃焼排ガスが流れ
込む升目に少量の燃焼用空気が流れ込み、少量の燃焼排
ガスが流れ込む升目に多量の燃焼用空気が流れ込むよう
な偏流が生じている場合は、高温の燃焼排ガスが蓄熱体
より排出され、低温の予熱空気しか得られない低熱効率
の蓄熱バーナとなってしまうという問題があった。In addition, when the drift of the high-temperature combustion exhaust gas is matched with the drift of the low-temperature combustion air, that is, when there is an equivalent drift in which a large amount of combustion air flows in a cell into which a large amount of combustion exhaust gas flows. Although the heat recovery efficiency does not significantly decrease compared to the case where the gas flows evenly, the uneven flow of the high-temperature combustion exhaust gas and the uneven flow of the low-temperature combustion air are unmatched, that is, a large amount of the combustion exhaust gas flows. If a small amount of combustion air flows into the cell, and a large amount of combustion air flows into the square where a small amount of combustion gas flows, a high-temperature combustion exhaust gas is discharged from the regenerator and only low-temperature preheated air is discharged. There has been a problem that a heat storage burner with low thermal efficiency that cannot be obtained is obtained.
【0009】本発明は、上記問題点を解決するために発
明されたもので、蓄熱体内を通過しようとする流体が偏
流している場合でも、蓄熱体での偏熱の発生を防止して
熱ストレス等による蓄熱体の割れを防止し、蓄熱体寿命
の延命を図り、長期間安定した運転ができる蓄熱式バー
ナを提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and prevents the occurrence of heat deviation in the heat storage body even when the fluid that is going to pass through the heat storage body is drifting. It is an object of the present invention to provide a regenerative burner that prevents cracks in a heat storage body due to stress or the like, prolongs the life of the heat storage body, and enables stable operation for a long time.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明に係る蓄熱式バー
ナにおいては、燃焼用空気及び燃焼排ガスの通路となる
通気路と、該通気路に配設された蓄熱体と、前記通気路
の一端側に設けられた燃焼用空気噴射口とを備え、主燃
焼時には燃焼用空気を前記蓄熱体で予熱し、主燃焼以外
のときには燃焼排ガスを前記蓄熱体を通過させて該蓄熱
体で熱回収する構造のものにおいて、前記通気路におけ
る前記蓄熱体と前記燃焼用空気噴射口との間に該通気路
を通過する流体を拡散して整流する整流板を少なくとも
1つ以上設置したものである。SUMMARY OF THE INVENTION In a regenerative burner according to the present invention, an air passage serving as a passage for combustion air and combustion exhaust gas, a heat storage body provided in the air passage, and one end of the air passage are provided. A combustion air injection port provided on the side of the fuel cell, and preheats combustion air in the regenerator during main combustion, and passes combustion exhaust gas through the regenerator to recover heat in the regenerator other than in main combustion. In the structure, at least one rectifying plate is provided between the heat storage body and the combustion air injection port in the ventilation path to diffuse and rectify a fluid passing through the ventilation path.
【0011】また、前記整流板は複数の孔が設けられた
多孔板からなり、該多孔板に設けられた孔の総断面積が
前記燃焼用空気噴射口の断面積より大きく設定したもの
である。[0011] The straightening plate is formed of a perforated plate provided with a plurality of holes, and the total cross-sectional area of the holes provided in the perforated plate is set to be larger than the cross-sectional area of the combustion air injection port. .
【0012】さらに、本発明に係るラジアントチューブ
バーナは、上記の蓄熱式バーナをラジアントチューブの
端部に少なくとも1つ以上配置したものである。Further, in a radiant tube burner according to the present invention, at least one or more of the above-mentioned regenerative burners are arranged at the end of the radiant tube.
【0013】また、ラジアントチューブバーナにおける
蓄熱式バーナは、燃焼用空気噴射口がラジアントチュー
ブの径方向に偏心して設けられてなるものである。[0013] The regenerative burner in the radiant tube burner has a combustion air injection port provided eccentrically in the radial direction of the radiant tube.
【0014】[0014]
実施の形態1.図1は本発明を適用したラジアントチュ
ーブバーナの一実施の形態を説明する説明図である。図
において、1はラジアントチューブバーナで、略U字状
に湾曲するラジアントチューブ3、およびこのラジアン
トチューブ3の両端部に配設される一対のバーナ5等に
より構成されている。ラジアントチューブバーナ1はラ
ジアントチューブ3の内部をその両端部に配設されたバ
ーナ5の燃焼排ガスが通過してラジアントチューブ3の
外面が加熱され、その外表面から放射する放射熱で加熱
炉、熱処理炉等の内部を加熱するというものである。Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is an explanatory view illustrating an embodiment of a radiant tube burner to which the present invention is applied. In the figure, reference numeral 1 denotes a radiant tube burner, which includes a radiant tube 3 curved in a substantially U-shape, and a pair of burners 5 disposed at both ends of the radiant tube 3. The radiant tube burner 1 heats the outside surface of the radiant tube 3 by passing the combustion exhaust gas of the burners 5 disposed at both ends of the radiant tube 3 through the inside of the radiant tube 3. It heats the inside of a furnace or the like.
【0015】ラジアントチューブ3の両端部に配設され
た各バーナ5は同一の構成であり、バーナボディ9、バ
ーナボディ9の内部に配設されて燃料ガスが通過するバ
ーナガン11、バーナボディ9とバーナガン11との間
に形成された燃焼用空気通路13、燃焼用空気通路13
に配設された蓄熱体17、バーナガン11の先端部に設
置されたバッフル15、及び燃焼用空気通路13におけ
るバッフル15と蓄熱体17の間に設けられた多孔板1
2等により構成されている。Each of the burners 5 disposed at both ends of the radiant tube 3 has the same configuration, and includes a burner body 9, a burner gun 11 disposed inside the burner body 9, and a burner body 9 through which fuel gas passes. Combustion air passage 13 formed between the burner gun 11 and the combustion air passage 13
, A baffle 15 provided at the tip of the burner gun 11, and a perforated plate 1 provided between the baffle 15 and the heat storage 17 in the combustion air passage 13.
2 and the like.
【0016】バーナガン11は、筒状に形成されたパイ
ロット燃焼用空気通路21、パイロット燃焼用空気通路
21の内部にやはり筒状に形成された燃料通路19、及
び図示しない点火プラグなどにより構成されている。こ
のように、バーナガン11は、パイロット燃焼用空気通
路21内に、これと同心円状に燃料通路19が配置され
ているという単純な構造であり、バーナガン11を比較
的細く形成することができる。The burner gun 11 includes a pilot combustion air passage 21 formed in a cylindrical shape, a fuel passage 19 also formed in the pilot combustion air passage 21 in a cylindrical shape, a spark plug (not shown), and the like. I have. Thus, the burner gun 11 has a simple structure in which the fuel passage 19 is disposed concentrically in the pilot combustion air passage 21, and the burner gun 11 can be formed relatively thin.
【0017】図2はバーナガン11の燃料通路19に燃
料を供給する燃料供給配管の配管系統図である。図2に
基づいて、燃料供給配管の配管系統について説明する。
燃料供給通路23の一端側には図示しない燃料供給源が
接続され、他端側にはバーナガン11の燃料通路19が
接続される。そして、燃料供給通路23の途中には、バ
ーナガン11への燃料の供給を制御する制御弁25が介
装されると共に、この制御弁25を迂回するバイパス通
路27が設けられている。バイパス通路27の途中に
は、バーナガン11に供給される燃料をバーナガン11
がパイロット燃焼を行うのに最低限必要な量に調整する
流量制御弁29および制御弁31が介装されている。以
上のように構成された配管系統においては、バーナーが
主燃焼する場合には燃料供給通路23の制御弁25が開
放されると共に、バイパス通路27の制御弁31が閉止
される。一方、バーナがパイロット燃焼する場合には燃
料供給通路23の制御弁25が閉止されると共に、バイ
パス通路27の制御弁31が開放される。FIG. 2 is a piping diagram of a fuel supply pipe for supplying fuel to the fuel passage 19 of the burner gun 11. The piping system of the fuel supply piping will be described based on FIG.
A fuel supply source (not shown) is connected to one end of the fuel supply passage 23, and a fuel passage 19 of the burner gun 11 is connected to the other end. In the middle of the fuel supply passage 23, a control valve 25 for controlling the supply of fuel to the burner gun 11 is provided, and a bypass passage 27 bypassing the control valve 25 is provided. In the middle of the bypass passage 27, fuel supplied to the burner gun 11 is supplied.
Is provided with a flow control valve 29 and a control valve 31 for adjusting the amount to the minimum necessary for performing pilot combustion. In the piping system configured as described above, when the burner performs main combustion, the control valve 25 of the fuel supply passage 23 is opened and the control valve 31 of the bypass passage 27 is closed. On the other hand, when the burner performs pilot combustion, the control valve 25 of the fuel supply passage 23 is closed and the control valve 31 of the bypass passage 27 is opened.
【0018】再び図1に基づいて、バーナガン11の構
成を説明する。バーナガン11の周りの空間は燃焼用空
気通路13となっているが、一方のバーナ5が非作動の
待機状態となっている場合には、この燃焼用空気通路1
3は他方のバーナ5からの高温の燃焼排ガスが流れる排
気通路となる。しかし、燃料通路19の回りの空間はパ
イロット燃焼用空気通路21が形成されており、しかも
パイロット燃焼用空気通路21内には燃焼前で低温(常
温)の燃焼用空気が常に供給されているので、燃料通路
19内の燃料が燃焼用空気通路13内の燃焼排ガスの熱
で加熱され高温になることはない。Referring again to FIG. 1, the configuration of the burner gun 11 will be described. The space around the burner gun 11 is a combustion air passage 13. However, when one of the burners 5 is in a standby state in which the combustion air passage 13 is not operated, the combustion air passage 1 is turned off.
Reference numeral 3 denotes an exhaust passage through which high-temperature combustion exhaust gas from the other burner 5 flows. However, a pilot combustion air passage 21 is formed in the space around the fuel passage 19, and the combustion air at a low temperature (normal temperature) is always supplied into the pilot combustion air passage 21 before combustion. The fuel in the fuel passage 19 is not heated by the heat of the combustion exhaust gas in the combustion air passage 13 to a high temperature.
【0019】蓄熱体17は、比較的圧力損失が低い割に
熱容量が大きく、耐久性の高い材料(例えば、セラミッ
クス)をハニカム状に形成し、その内部を空気が通過す
ることができるように構成されている。そして、蓄熱体
17内を高温の燃焼排ガスが通過するときには蓄熱体1
7が燃焼排ガスから熱を回収して加熱され、この加熱さ
れた蓄熱体17内を燃焼用の空気が通過するときには通
過空気が蓄熱体17から熱を奪い昇温する。The heat storage body 17 is formed of a highly durable material (for example, ceramics) in a honeycomb shape with a relatively large heat capacity in spite of a relatively low pressure loss, and is configured such that air can pass through the inside thereof. Have been. When the high-temperature combustion exhaust gas passes through the heat accumulator 17, the heat accumulator 1
Heat is recovered by collecting heat from the combustion exhaust gas, and when the combustion air passes through the heated regenerator 17, the passing air deprives the regenerator 17 of heat and raises the temperature.
【0020】多孔板12は、バッフル15に形成された
燃焼用空気噴射口33より吸引される高温でかつ偏流し
て流入する燃焼排ガスを拡散・整流する機能を有してい
る。この多孔板12がない場合には、偏流して流入する
燃焼排ガスが偏流したまま蓄熱体17に流入することに
なり、本願明細書の発明が解決しようとする課題の項で
説明したように、蓄熱体17の破損という問題が生ずる
ことになるが、この多孔板12の拡散・整流作用によっ
て、このような問題の発生を抑制することができる。The perforated plate 12 has a function of diffusing and rectifying the combustion exhaust gas which is drawn in from the combustion air injection port 33 formed in the baffle 15 at a high temperature and drifts. If the perforated plate 12 is not provided, the flue gas flowing in a deviated manner flows into the heat storage body 17 in a deflected state, and as described in the section of the problem to be solved by the invention of this specification, Although the problem of breakage of the heat storage body 17 occurs, the occurrence of such a problem can be suppressed by the diffusion / rectification action of the perforated plate 12.
【0021】なお、多孔板12を設けない場合には、燃
焼用空気噴射口33と蓄熱体17の間の空間を長くして
高速で流入した燃焼排ガスがラジアントチューブ円形断
面で拡散し、ラジアントチューブ断面でほぼ整流された
流れになるまで成長させる必要があるが、このようにす
るには直線で数メートルの間隔が必要となり、バーナが
巨大化し設備費が高騰することになる。したがって、多
孔板12を設けることは、簡易な構成で拡散・整流効果
が得られ、設備費の高騰を抑えることができる。なお、
多孔板12の材料は、高温の燃焼排ガスに物理的に耐え
うる材質、例えば、耐熱金属、セラミックス等であれば
如何なる物でも使用可能であるが、本実施の形態におい
てはラジアントチューブ3と同等の耐熱金属を使用して
いる。その他、多孔板12の詳細については後述する。When the perforated plate 12 is not provided, the space between the combustion air injection port 33 and the regenerator 17 is lengthened, and the combustion exhaust gas flowing at a high speed is diffused in a radiant tube circular cross section. It is necessary to grow the flow until the flow becomes almost rectified in the cross section, but this requires a linear interval of several meters, and the burner becomes huge and the equipment cost rises. Therefore, by providing the perforated plate 12, a diffusion / rectification effect can be obtained with a simple configuration, and a rise in equipment costs can be suppressed. In addition,
As the material of the perforated plate 12, any material can be used as long as it can physically withstand high-temperature combustion exhaust gas, for example, a heat-resistant metal, ceramics, or the like. In the present embodiment, the same material as the radiant tube 3 is used. Uses heat-resistant metal. Other details of the perforated plate 12 will be described later.
【0022】なお、他方のバーナ5も、上述した一方の
バーナ5と同様に構成されており、各バーナ5の各バー
ナボディ9の一端側が空気通路機構10を介して、燃焼
用空気供給源及び大気側に接続されている。空気通路機
構10には、図1に示す四方弁41が設けられており、
各バーナ5と燃焼用空気供給源又は大気側との接続を切
り替えることができるようになっている。四方弁41を
図示する位置にした場合には、図中下側に配置されたバ
ーナ5の燃焼用空気通路13が燃焼用空気供給源に接続
されると共に、図中上側に配置されたバーナ5の燃焼用
空気通路13が大気側に接続されるようになっている。
そして、四方弁41を切り替えた場合には、この接続関
係が逆になる。The other burner 5 has the same structure as the above-described one burner 5. One end of each burner body 9 of each burner 5 is connected to the combustion air supply source and Connected to the atmosphere side. The air passage mechanism 10 is provided with a four-way valve 41 shown in FIG.
The connection between each burner 5 and the combustion air supply source or the atmosphere side can be switched. When the four-way valve 41 is in the position shown in the figure, the combustion air passage 13 of the burner 5 arranged on the lower side in the figure is connected to the combustion air supply source, and the burner 5 arranged on the upper side in the figure is also arranged. Is connected to the atmosphere side.
When the four-way valve 41 is switched, the connection relationship is reversed.
【0023】ここで、燃焼用空気とバーナ5の作動との
関係を図3に示す。図3において、横軸はバーナ5の作
動モードを示し、縦軸は燃焼量及び空気供給量を示して
いる。バーナ5が作動する燃焼モードでは、パイロット
燃焼用空気に加えて主燃焼用空気がバーナ5に圧送供給
される。一方、バーナ5が非作動の待機状態となる排気
モードでは、パイロット燃焼用空気のみが圧送されてお
り、このバーナ5には、バーナガン11がパイロット燃
焼するのに適した量の燃焼用空気が供給される。この場
合には、バーナ5の燃焼量は、バーナガン11がパイロ
ット燃焼するのみであり、本実施の形態の場合、500
0Kcal/H程度の燃焼量である。以上の説明から分かる
ように、バーナガン11のパイロット燃焼用空気通路2
1にはバーナ5の作動状態とは無関係に常にパイロット
燃焼用空気が供給されている。Here, the relationship between the combustion air and the operation of the burner 5 is shown in FIG. 3, the horizontal axis indicates the operation mode of the burner 5, and the vertical axis indicates the combustion amount and the air supply amount. In the combustion mode in which the burner 5 operates, main combustion air is supplied to the burner 5 by pressure in addition to pilot combustion air. On the other hand, in the exhaust mode in which the burner 5 is in a standby state in which the burner 5 is not operated, only pilot combustion air is supplied under pressure, and the burner 5 is supplied with an amount of combustion air suitable for the burner gun 11 to perform pilot combustion. Is done. In this case, the combustion amount of the burner 5 is only 500. In this embodiment, the burner gun 11 only performs pilot combustion.
The combustion amount is about 0 Kcal / H. As can be seen from the above description, the pilot combustion air passage 2 of the burner gun 11
1 is always supplied with pilot combustion air irrespective of the operating state of the burner 5.
【0024】図4は図1に示したラジアントチューブバ
ーナ1のバーナ5の近傍の断面図であり、以下図4に基
づいてバーナ5の近傍の構成を詳細に説明する。ラジア
ントチューブ3は、図4に示すように、その中間部を炉
壁7に設けられた取付孔7aで支持し、端部を炉外に位
置させるようにして、該端部に設けられたフランジ3a
が炉壁7外面に設けられた取付部7bに固定されてい
る。ラジアントチューブ3の両端部と炉壁7との隙間
は、図示しないシール部材で気密に塞がれている。FIG. 4 is a sectional view showing the vicinity of the burner 5 of the radiant tube burner 1 shown in FIG. 1. Hereinafter, the structure near the burner 5 will be described in detail with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the radiant tube 3 has an intermediate portion supported by a mounting hole 7a provided in a furnace wall 7 and an end portion located outside the furnace, and a flange provided at the end portion. 3a
Is fixed to a mounting portion 7b provided on the outer surface of the furnace wall 7. The gap between both ends of the radiant tube 3 and the furnace wall 7 is hermetically closed by a sealing member (not shown).
【0025】バーナボディ9は一端側がほぼ直角に屈曲
した略円筒状からなり、屈曲側端部にはフランジ9c
が、他端側にはフランジ9bがそれぞれ設けられてお
り、フランジ9cがラジアントチューブ3のフランジ3
aと共に炉壁7の取付部7bに取り付けられている。こ
のバーナボディ9の屈曲部には、バーナガン11を挿入
するための孔9aが穿設されている。The burner body 9 has a substantially cylindrical shape whose one end is bent substantially at a right angle, and has a flange 9c at the bent end.
However, a flange 9 b is provided on the other end side, and the flange 9 c is provided on the flange 3 of the radiant tube 3.
a is attached to the attachment portion 7b of the furnace wall 7 together with a. A hole 9a for inserting the burner gun 11 is formed in the bent portion of the burner body 9.
【0026】バッフル15は、ラジアントチューブ3内
の炉壁7内面にほぼ対応する位置に配置されている。図
5はバッフル15の正面図である。図4及び図5に基づ
いて、バッフル15の詳細を説明する。バッフル15
は、円板部15aと、この円板部15aの全周縁からバ
ーナガン11の方向に向けて延びる周壁15bとにより
構成され、この周壁15bには内管15fが連続して形
成されており、内管15fの端部にはフランジ3aと重
なるフランジ35aが形成されている。円板部15aの
直径はラジアントチューブ3の内壁と概略同一に設定さ
れ、円板部15aはラジアントチューブ3内を閉塞して
いる。また、バッフル15の周壁15bはラジアントチ
ューブ3の内周面に略固定されている。The baffle 15 is arranged at a position substantially corresponding to the inner surface of the furnace wall 7 in the radiant tube 3. FIG. 5 is a front view of the baffle 15. The details of the baffle 15 will be described with reference to FIGS. Baffle 15
Is composed of a disk portion 15a and a peripheral wall 15b extending from the entire periphery of the disk portion 15a toward the burner gun 11, and an inner tube 15f is continuously formed on the peripheral wall 15b. A flange 35a overlapping the flange 3a is formed at the end of the pipe 15f. The diameter of the disk portion 15a is set substantially equal to the inner wall of the radiant tube 3, and the disk portion 15a closes the inside of the radiant tube 3. Further, the peripheral wall 15b of the baffle 15 is substantially fixed to the inner peripheral surface of the radiant tube 3.
【0027】バッフル15の円板部15aには、図5に
示すように、その周縁部に切り欠き15dが設けられる
と共に、中央より少し外周に偏った位置に小径孔15c
が設けられている。切り欠き15dは、円板部15aの
下端部分を半月状に切り欠いて形成されており、ラジア
ントチューブ3と共に燃焼用空気噴射口33を構成して
いる。すなわち、燃焼用空気噴射口33は、ラジアント
チューブ3の横断面に対して偏芯して設けられており、
燃焼用空気はラジアントチューブ3内空間の偏芯した位
置に高速で噴出してラジアントチューブ3内で自己排ガ
ス循環流を形成する。一方、燃料ガスは、燃焼用空気噴
射口33から離れた位置にある小径孔15cから噴出さ
れ、燃焼用空気による自己排ガス循環流に巻き込まれな
がら燃焼する。これによって、局部高温域を形成しない
燃焼を実現し、蓄熱式ラジアントチューブバーナ最大の
欠点であった窒素酸化物の大量発生を防止し低NOx 燃
焼を実現している。As shown in FIG. 5, the disk portion 15a of the baffle 15 is provided with a notch 15d at the peripheral edge thereof, and a small-diameter hole 15c is provided at a position slightly deviated from the center toward the outer periphery.
Is provided. The notch 15d is formed by cutting out the lower end portion of the disk portion 15a in a half-moon shape, and forms a combustion air injection port 33 together with the radiant tube 3. That is, the combustion air injection port 33 is provided eccentrically with respect to the transverse section of the radiant tube 3,
The combustion air is ejected at a high speed to an eccentric position in the space inside the radiant tube 3 to form a self-exhaust gas circulating flow in the radiant tube 3. On the other hand, the fuel gas is ejected from the small-diameter hole 15c located at a position away from the combustion air injection port 33, and burns while being involved in the self-exhaust gas circulating flow of the combustion air. Thus, to achieve a combustion which does not form a local high temperature region, thereby realizing a low-NO x combustion preventing the outbreak of regenerative radiant tube burner biggest drawback is a nitrogen oxide.
【0028】また、小径孔15cの位置は、バーナボデ
ィ9に設けられたバーナガン11を挿入するための孔9
aに対向する位置である。また、小径孔15cの直径
は、バーナガン11の先端の外径と略同一寸法に設定さ
れている。さらに、小径孔15cの周縁は、バーナボデ
ィ9に向けて延出して円筒状部分15eを形成し、この
円筒状部分15eにバーナガン11を内装するガイドパ
イプが配置されて支持される。そして、バーナガン11
は、前述したようにバーナボディ9の孔9aからラジア
ントチューブ3内に挿入され、ラジアントチューブ3と
略平行に配置され、その先端がバッフル15で支持され
ているガイドパイプ(図示せず)の中に挿入されてい
る。このように、バーナガン11の先端はバッフル15
の小径孔15cの位置にあり、燃焼用空気噴射口33と
一定の距離を離して配置されている。The position of the small-diameter hole 15c corresponds to the hole 9 for inserting the burner gun 11 provided in the burner body 9.
a. The diameter of the small-diameter hole 15c is set to be substantially the same as the outer diameter of the tip of the burner gun 11. Further, the peripheral edge of the small-diameter hole 15c extends toward the burner body 9 to form a cylindrical portion 15e, and a guide pipe that houses the burner gun 11 is arranged and supported on the cylindrical portion 15e. And Burnagan 11
Is inserted into the radiant tube 3 from the hole 9a of the burner body 9 as described above, is disposed substantially parallel to the radiant tube 3, and has a distal end supported by a baffle 15 in a guide pipe (not shown). Has been inserted. Thus, the tip of the burner gun 11 is
The small-diameter hole 15c is disposed at a certain distance from the combustion air injection port 33.
【0029】多孔板12は、蓄熱体17とバッフル15
の間に配置されるが、その位置は燃焼用空気噴射口33
より蓄熱体方向に所定の距離を離して配置するのがよ
い。このように所定の距離を離すことによって、バーナ
5の作動時において燃焼用空気が通過する際に燃焼用空
気噴射口33の手前にヘッダーの作用をする空間を確保
することができ、空気噴流が一様な流れで形成される効
果がある。なお、所定の距離とは、燃焼用空気噴射口が
円を含む楕円形の場合は短径または多角形の場合は最短
の一辺より大きい距離とすることが望ましい。The perforated plate 12 comprises a heat storage body 17 and a baffle 15
Between the combustion air injection ports 33
It is better to arrange them at a predetermined distance in the direction of the heat storage body. By keeping the predetermined distance in this manner, it is possible to secure a space that acts as a header before the combustion air injection port 33 when the combustion air passes when the burner 5 is operating, and the air jet is There is an effect of being formed by a uniform flow. Note that the predetermined distance is preferably a distance larger than the shortest side if the combustion air injection port is an ellipse including a circle or a polygon.
【0030】図6に本実施の形態に使用した多孔板12
の正面図を示した。多孔板12には燃焼用空気噴射口3
3の断面積よりも小面積の丸孔12aが多数設けられて
おり、丸孔12aの総開口断面積は燃焼用空気噴射口3
3の流体通過断面積より大きく設定されている。丸孔1
2aの面積を燃焼用空気噴射口33の断面積よりも小面
積にしたのは、丸孔12aの断面積が燃焼用空気噴射口
断面積より大きい場合は偏流して流れ込む燃焼排ガス流
れが変化しないで素通りしてしまい、拡散・整流効果が
えられないからであり、また、丸孔12aの総開口断面
積は燃焼用空気噴射口33の流体通過断面積より大きく
設定したのは、多孔板12を燃焼用空気が通過する時に
生ずる圧力損失をできるだけ低減するためである。な
お、多孔板12の孔形状、数には特段の規定は無く、例
えば図7に示したような格子状のものなど如何なる形状
の物でも適用可能である。また、多孔板12を複数枚並
べることによって拡散・整流効果がさらに大きくなる。FIG. 6 shows a perforated plate 12 used in the present embodiment.
The front view of was shown. The perforated plate 12 has a combustion air injection port 3
3, a large number of round holes 12a having a smaller area than the cross-sectional area of the combustion air injection port 3 are provided.
3 is set larger than the fluid passage cross-sectional area. Round hole 1
The reason why the area of 2a is smaller than the cross-sectional area of the combustion air injection port 33 is that when the cross-sectional area of the round hole 12a is larger than the cross-sectional area of the combustion air injection port, the flow of combustion exhaust gas flowing in a non-uniform manner does not change. The diffusion and rectification effects cannot be obtained, and the total opening cross-sectional area of the round hole 12a is set to be larger than the fluid passage cross-sectional area of the combustion air injection port 33 because the perforated plate 12 This is to reduce as much as possible the pressure loss caused when the combustion air passes through. The shape and number of the holes of the perforated plate 12 are not particularly limited, and any shape such as a lattice as shown in FIG. 7 is applicable. In addition, by arranging a plurality of perforated plates 12, the diffusion / rectification effect is further increased.
【0031】以上のように構成された一方のバーナ5
は、以下のように作動する。まず、パイロット燃焼を行
う場合には、燃料供給通路23の制御弁25を閉弁し、
燃料をバイパス通路27を介してのみバーナガン11へ
供給する。このバーナガン11へは、燃焼用空気供給源
から常にパイロット燃焼用空気が圧送されており、燃料
とパイロット燃焼用空気とがパイロット燃焼に適した空
気比の混合ガスになる。そして、この混合ガスに点火プ
ラグで着火し、パイロット燃焼を行う(図1に示す上側
のバーナ5の状態)。One burner 5 configured as described above
Operates as follows. First, when performing pilot combustion, the control valve 25 of the fuel supply passage 23 is closed,
Fuel is supplied to the burner gun 11 only through the bypass passage 27. The combustion air supply source constantly feeds the pilot combustion air to the burner gun 11, so that the fuel and the pilot combustion air become a mixed gas having an air ratio suitable for the pilot combustion. Then, the mixed gas is ignited by an ignition plug to perform pilot combustion (the state of the upper burner 5 shown in FIG. 1).
【0032】バーナガン11がパイロット燃焼を行って
いる状態において、燃料供給通路23の制御弁25を開
き、且つ、燃焼用空気供給源からの主燃焼用空気の供給
を開始すると、燃料供給源から多量の燃料がバーナガン
11の燃料通路19に圧送され、バーナガン11は主燃
焼を行う。そして、この主燃焼している状態において、
燃料供給通路23の制御弁25を閉じるとともに、燃焼
用空気供給源からの燃焼用空気の供給を停止すると、バ
ーナガン11がパイロット燃焼の状態に戻る。この状態
でも、バーナガン11へは燃料供給通路23のバイパス
通路27介して少量の燃料が供給され、また、燃焼用空
気供給源は常に燃焼用空気を供給しているので、バーナ
ガン11は、安定したパイロット燃焼を行う。When the control valve 25 of the fuel supply passage 23 is opened and the supply of the main combustion air from the combustion air supply source is started while the burner gun 11 is performing the pilot combustion, a large amount of fuel is supplied from the fuel supply source. Is pumped into the fuel passage 19 of the burner gun 11, and the burner gun 11 performs main combustion. And in this main combustion state,
When the control valve 25 of the fuel supply passage 23 is closed and the supply of combustion air from the combustion air supply source is stopped, the burner gun 11 returns to the pilot combustion state. Even in this state, a small amount of fuel is supplied to the burner gun 11 through the bypass passage 27 of the fuel supply passage 23, and the combustion air supply source always supplies combustion air. Perform pilot combustion.
【0033】このように作動する各バーナ5を備えたラ
ジアントチューブバーナ1は、各バーナ5を交互に作動
させる、いわゆる、交番燃焼を行う。まず、一方のバー
ナ5(以下、一方のバーナ5に関する構成要素の符号に
は、Aを付記する。)を作動させ、他方のバーナ5(以
下、他方のバーナ5に関する構成要素の符号には、Bを
付記する。)を非作動状態にする場合について説明す
る。この場合には、燃料供給通路23Aの制御弁25A
を開弁し、燃焼用空気通路23Bの制御弁25Bを閉弁
するとともに、空気通路機構10の四方弁41を図1に
示す位置に切り替える。これにより、バーナ5Aには主
燃焼に必要な燃料と主燃焼用空気及びパイロット燃焼用
空気が供給され、上述した主燃焼が行われる。一方、バ
ーナ5Bのバーナガン11Bにはパイロット燃焼に適し
た量の燃料およびパイロット燃焼用空気が供給されてお
り、パイロット燃焼が継続される。The radiant tube burner 1 provided with each burner 5 operating in this manner performs so-called alternating combustion in which each burner 5 is operated alternately. First, one burner 5 (hereinafter, the symbol of the component related to one burner 5 is denoted by A) is activated, and the other burner 5 (hereinafter, the symbol of the component related to the other burner 5 includes: B will be described). In this case, the control valve 25A of the fuel supply passage 23A
Is opened, the control valve 25B of the combustion air passage 23B is closed, and the four-way valve 41 of the air passage mechanism 10 is switched to the position shown in FIG. Thus, the fuel, the main combustion air, and the pilot combustion air required for the main combustion are supplied to the burner 5A, and the main combustion described above is performed. On the other hand, the burner gun 11B of the burner 5B is supplied with fuel and pilot combustion air in an amount suitable for pilot combustion, and the pilot combustion is continued.
【0034】バーナ5Aの主燃焼で発生した燃焼排ガス
は、ラジアントチューブ3内をこれを加熱しながらバー
ナ5Bに向けて流れる。そして、この燃焼排ガスは、バ
ッフル15Bの燃焼用空気噴射口33Bから燃焼用空気
通路13B内に流入し、空気通路機構10を介して大気
側に排出される。このとき、燃焼用空気噴射口33Bが
ラジアントチューブ内で偏心した配置となっていること
からラジアントチューブ円形断面での燃焼排ガスは偏流
となって燃焼用空気通路13Bに流入する。そして、こ
の流入した燃焼排ガスは多孔板12Bによって拡散・整
流されて、バーナボディ9B内の蓄熱体17Bでその熱
を回収され、したがって、各蓄熱体17Bの温度は上昇
する。The combustion exhaust gas generated by the main combustion of the burner 5A flows toward the burner 5B while heating the inside of the radiant tube 3. Then, the combustion exhaust gas flows into the combustion air passage 13B from the combustion air injection port 33B of the baffle 15B, and is discharged to the atmosphere via the air passage mechanism 10. At this time, since the combustion air injection port 33B is arranged eccentrically in the radiant tube, the combustion exhaust gas having a circular cross section of the radiant tube flows in the combustion air passage 13B as a deflected flow. Then, the inflowing combustion exhaust gas is diffused and rectified by the perforated plate 12B, and the heat is recovered by the heat storage body 17B in the burner body 9B. Therefore, the temperature of each heat storage body 17B rises.
【0035】そして、バーナ5Aが主燃焼を開始してか
ら所定時間T(例えば、20秒位)だけ経過すると、図
2に示した燃料供給通路23Aの制御弁25Aが閉弁
し、燃料供給通路23Bの制御弁25Bが開弁するとと
もに、空気通路機構10の四方弁41が切り替わり、作
動側と待機側のバーナ5A、5Bが交替し、バーナ5B
で主燃焼が行われ、バーナ5Aでパイロット燃焼が行わ
れる。When a predetermined time T (for example, about 20 seconds) has elapsed after the start of the main combustion of the burner 5A, the control valve 25A of the fuel supply passage 23A shown in FIG. 23B, the four-way valve 41 of the air passage mechanism 10 is switched, the burners 5A and 5B on the operating side and the standby side are switched, and the burner 5B is opened.
, The main combustion is performed, and the pilot combustion is performed by the burner 5A.
【0036】図8は上述したバーナ5A,5Bの交番燃
焼の様子を示す図であり、横軸が時間を示し、縦軸がバ
ーナ5A,5Bのそれぞれについての燃焼状態を示して
いる。図8に基づいて、バーナ5A,5Bの交番燃焼の
様子を説明する。時刻t1において、バーナ5Aが主燃
焼を開始し、バーナ5Bがパイロット燃焼を開始する。
そして、時間Tだけ経過した時刻t2では、主燃焼を行
っていたバーナ5Aがパイロット燃焼に切り替わり、パ
イロット燃焼を行っていたバーナ5Bが主燃焼を開始す
る。以後同様にして、時間Tの経過毎に、作動側と待機
側のバーナ5A、5Bが切り替わり、ラジアントチュー
ブバーナ1は交番燃焼を実施する。FIG. 8 is a view showing the state of the alternating combustion of the above-described burners 5A and 5B. The horizontal axis shows time, and the vertical axis shows the combustion state of each of the burners 5A and 5B. Based on FIG. 8, the state of the alternating combustion of the burners 5A and 5B will be described. At time t1, the burner 5A starts main combustion, and the burner 5B starts pilot combustion.
Then, at time t2 when the time T has elapsed, the burner 5A performing the main combustion switches to the pilot combustion, and the burner 5B performing the pilot combustion starts the main combustion. Thereafter, similarly, every time the time T elapses, the burners 5A and 5B on the operating side and the standby side are switched, and the radiant tube burner 1 performs alternating combustion.
【0037】実施の形態2.図9は本発明の他の実施の
形態のバーナ部の断面図である。実施の形態1において
は、蓄熱体17を主燃焼用空気通路13内に配置した例
を示したが、本実施の形態においては、蓄熱体17をバ
ーナボディ9内の下側に並べて収容するようにしたもの
である。そして、新たに設置した蓄熱体17の上方に多
孔板120を追加して設置したものである。なお、多孔
板120はバーナ5の非作動時に流入する燃焼排ガスが
バーナボディ9の屈曲部でL字に流れを変更する際に生
じる偏流を拡散・整流する目的で配置されている。な
お、各蓄熱体17の設置位置は上述した実施の形態1,
2に限るものではなく、主燃焼用空気通路13内、また
は、これに接続される空気通路機構10の通路途中であ
ればどの位置であってもよい。Embodiment 2 FIG. 9 is a sectional view of a burner according to another embodiment of the present invention. In the first embodiment, an example in which the heat storage bodies 17 are arranged in the main combustion air passage 13 has been described. However, in the present embodiment, the heat storage bodies 17 are arranged and housed below the burner body 9. It was made. Further, a perforated plate 120 is additionally provided above the newly installed heat storage body 17. The perforated plate 120 is arranged for the purpose of diffusing and rectifying the drift generated when the combustion exhaust gas flowing in when the burner 5 is not operating changes its flow into an L shape at the bent portion of the burner body 9. In addition, the installation position of each heat storage body 17 is the same as in the first and second embodiments.
The position is not limited to 2, and may be any position within the main combustion air passage 13 or in the middle of the passage of the air passage mechanism 10 connected thereto.
【0038】なお、上述の実施の形態1,2は本発明の
好適な実施の形態の一つではあるが、本発明はこれに限
定されたものではなく発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変形実施可能である。例えば、上記の実施の形
態においては、各バーナ5の作動待機状態の切替えを、
T時間毎に繰り返す構成としたが、各蓄熱体17A、1
7Bの温度を監視し、この温度が設定温度以上に達した
時点で、各バーナ5A、5Bの作動、待機を切り替える
構成としてもよい。Although the above-described first and second embodiments are one of preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to this, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. It is feasible. For example, in the above embodiment, the switching of the operation standby state of each burner 5 is performed by
Although it is configured to be repeated every T hours, each heat storage body 17A, 1
A configuration may be adopted in which the temperature of 7B is monitored, and when the temperature reaches or exceeds the set temperature, the operation and standby of each of the burners 5A and 5B are switched.
【0039】さらに、本発明のバーナをラジアントチュ
ーブから独立し形式、すなわち、燃焼排ガス雰囲気を充
満して被加熱物を直接加熱する炉に適用してもよい。ま
た、例えば実開平6−65705公報に開示されたよう
な三又形のラジアントチューブを用いた蓄熱式ラジアン
トチューブシステムにも適用できる。さらに、バーナの
蓄熱体はハニカム状蓄熱体に限るものではなく、ボール
状、塊状などセラミックス、金属など如何なる形状、材
質の物に適用可能である。Furthermore, the burner of the present invention may be applied to a type independent of the radiant tube, that is, to a furnace that directly fills the object to be heated by filling the combustion exhaust gas atmosphere. Further, for example, the present invention can also be applied to a heat storage type radiant tube system using a three-pronged radiant tube as disclosed in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 6-65705. Further, the heat storage body of the burner is not limited to the honeycomb-shaped heat storage body, but may be applied to any shape and material such as ceramics and metals such as balls and blocks.
【0040】[0040]
【発明の効果】以上のように、本発明においては、通気
路における蓄熱体と燃焼用空気噴射口との間に該通気路
を通過する流体を拡散して整流する整流板を少なくとも
1つ以上設置したので、蓄熱体内を通過しようとする流
体が偏流している場合でも、流体を拡散することによっ
て偏流を整流することが可能となり、蓄熱体での偏熱を
防止して熱ストレス等による蓄熱体の割れを防止し、蓄
熱体寿命の延命を図り長期間安定した運転ができる蓄熱
式バーナを可能にした。これによって、熱設備の補修費
低減、バーナ損傷により緊急対策として該当バーナの燃
焼を停止した場合に発生する炉への投入熱量低減、作業
能率低下など機会損失の低減など種々の効果が得られ
る。As described above, in the present invention, at least one rectifying plate for diffusing and rectifying the fluid passing through the ventilation path between the heat storage body and the combustion air injection port in the ventilation path. Since it is installed, even if the fluid that is going to pass through the heat storage body is deflected, it is possible to rectify the deflected flow by diffusing the fluid, prevent the heat departure in the heat storage body, and store heat due to thermal stress etc. Preventing the body from cracking, extending the life of the heat storage body, and enabling a heat storage type burner that can be operated stably for a long period of time. As a result, various effects can be obtained, such as a reduction in repair costs for thermal equipment, a reduction in the amount of heat input to the furnace generated when the combustion of the burner is stopped as an emergency measure due to burner damage, a reduction in work efficiency, and a reduction in opportunity loss.
【0041】また、整流板を複数の孔が設けられた多孔
板によって構成し、該多孔板に設けられた孔の総断面積
を燃焼用空気噴射口の断面積より大きく設定したので、
簡単な構成で整流板を実現できると共に、多孔板による
抵抗が燃焼用空気噴射口へ与える影響を小さく抑えるこ
とができる。Further, the current plate is constituted by a perforated plate provided with a plurality of holes, and the total cross-sectional area of the holes provided in the perforated plate is set larger than the cross-sectional area of the combustion air injection port.
A straightening plate can be realized with a simple configuration, and the influence of the resistance of the perforated plate on the air injection port for combustion can be suppressed to a small value.
【0042】さらに、整流板又は多孔板を備えた蓄熱式
バーナをラジアントチューブの端部に少なくとも1つ以
上配置することによって、上記効果に加えてラジアント
チューブバーナの有する効果を得ることができる。Further, by arranging at least one regenerative burner provided with a rectifying plate or a perforated plate at the end of the radiant tube, the effect of the radiant tube burner in addition to the above effect can be obtained.
【0043】また、ラジアントチューブバーナにおける
蓄熱式バーナにおける燃焼用空気噴射口を、ラジアント
チューブの径方向に偏心して設けるようにしたので、上
記効果に加えて、ラジアントチューブ内に噴出する燃焼
用空気による自己循環流が発生し、燃料ガスと燃焼用空
気が直ちに接触することがなくなり、燃焼が徐々に進行
する緩慢燃焼が実現でき、NOX の発生を抑制すること
ができる。Further, since the combustion air injection port of the regenerative burner of the radiant tube burner is provided eccentrically in the radial direction of the radiant tube, in addition to the above-mentioned effects, the combustion air injected into the radiant tube can be provided. closed-loop flow is generated, it is not the air for combustion with fuel gas contacts immediately combustion gradually slow combustion can be realized to proceed, it is possible to suppress the generation of NO X.
【図1】本発明の実施の形態1の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施の形態1における燃料給通路の系
統図である。FIG. 2 is a system diagram of a fuel supply passage according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施の形態1におけるラジアントチュ
ーブバーナの燃焼状態と供給される空気量の関係を示す
説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a relationship between a combustion state of a radiant tube burner and an amount of supplied air according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施の形態1のバーナの近傍の断面図
である。FIG. 4 is a sectional view near a burner according to the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施の形態1におけるバッフルの説明
図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a baffle according to the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施の形態1に適用した多孔板の断面
図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the perforated plate applied to the first embodiment of the present invention.
【図7】本発明の実施の形態1に適用した多孔板の他の
例の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of another example of the perforated plate applied to the first embodiment of the present invention.
【図8】本発明の実施の形態1におけるラジアントチュ
ーブバーナの交番燃焼の様子を説明する説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a state of alternating combustion of the radiant tube burner according to the first embodiment of the present invention.
【図9】本発明の実施の形態2におけるバーナの近傍の
断面図である。FIG. 9 is a sectional view near a burner according to a second embodiment of the present invention.
【図10】従来の蓄熱式バーナを用いた燃焼排ガス雰囲
気の加熱炉の概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram of a heating furnace in a combustion exhaust gas atmosphere using a conventional regenerative burner.
【図11】従来のラジアントチューブバーナの構成の説
明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a configuration of a conventional radiant tube burner.
1 ラジアントチューブバーナ 3 ラジアントチューブ 5 バーナ 11 バーナガン 12 多孔板 13 燃焼用空気通路 15 バッフル 19 燃料通路 21 パイロット燃焼用空気通路 33 燃焼用空気噴射口 Reference Signs List 1 radiant tube burner 3 radiant tube 5 burner 11 burner gun 12 perforated plate 13 combustion air passage 15 baffle 19 fuel passage 21 pilot combustion air passage 33 combustion air injection port
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗岡 茂雄 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 島田 達哉 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 菅 政治 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 田中 良一 神奈川県横浜市鶴見区尻手2丁目1番53号 日本ファーネス工業株式会社内 (72)発明者 五十嵐 琢也 神奈川県横浜市鶴見区尻手2丁目1番53号 日本ファーネス工業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shigeo Kurioka 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan Inside Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Tatsuya Shimada 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan (72) Inventor Suga Politics 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Ryoichi Tanaka 2-1-1, Shirite, Tsurumi-ku, Yokohama, Japan Japan Inside Furnace Industry Co., Ltd. (72) Inventor Takuya Igarashi 2-1-153 Shirite, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Japan Furnace Industry Co., Ltd.
Claims (4)
通気路と、該通気路に配設された蓄熱体と、前記通気路
の一端側に設けられた燃焼用空気噴射口とを備え、主燃
焼時には燃焼用空気を前記蓄熱体で予熱し、主燃焼以外
のときには燃焼排ガスを前記蓄熱体を通過させて該蓄熱
体で熱回収する構造の蓄熱式バーナにおいて、 前記通気路における前記蓄熱体と前記燃焼用空気噴射口
との間に該通気路を通過する流体を拡散して整流する整
流板を少なくとも1つ以上設置したことを特徴とする蓄
熱式バーナ。An air passage that serves as a passage for combustion air and combustion exhaust gas, a heat storage body disposed in the air passage, and a combustion air injection port provided at one end of the air passage. In a regenerative burner having a structure in which combustion air is preheated by the regenerator during main combustion and combustion exhaust gas is passed through the regenerator and heat is recovered by the regenerator other than in main combustion, the regenerator in the ventilation path A regenerative burner, wherein at least one rectifying plate for diffusing and rectifying a fluid passing through the ventilation path is provided between the burner and the combustion air injection port.
板からなり、該多孔板に設けられた孔の総断面積を前記
燃焼用空気噴射口の断面積より大きく設定したことを特
徴とする請求項1記載の蓄熱式バーナ。2. The rectifying plate comprises a perforated plate provided with a plurality of holes, and a total cross-sectional area of the holes provided in the perforated plate is set to be larger than a cross-sectional area of the combustion air injection port. The regenerative burner according to claim 1.
ジアントチューブの端部に少なくとも1つ以上配置した
ことを特徴とするラジアントチューブバーナ。3. A radiant tube burner, wherein at least one of the regenerative burners according to claim 1 or 2 is arranged at an end of the radiant tube.
蓄熱式バーナは、燃焼用空気噴射口がラジアントチュー
ブの径方向に偏心して設けられていることを特徴とする
請求項3記載のラジアントチューブバーナ。4. The radiant tube burner according to claim 3, wherein the regenerative burner in the radiant tube burner has a combustion air injection port provided eccentrically in a radial direction of the radiant tube.
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