CN101782326A - 蓄热燃烧式加热炉的燃烧控制方法 - Google Patents

蓄热燃烧式加热炉的燃烧控制方法 Download PDF

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Abstract

一种蓄热燃烧式加热炉的燃烧控制方法，在设有至少一对蓄热式烧嘴的蓄热燃烧式加热炉中，在一对蓄热式烧嘴停止时，防止蓄热式烧嘴的蓄热室和排出燃烧废气的废气排出管等的腐蚀。设有至少一对蓄热式烧嘴(20)的加热炉(10)中，蓄热式烧嘴(20)包括具有燃料喷射嘴(25)的烧嘴部(21)和收容有蓄热材料(22a、22b)的蓄热室(22)，在停止一对蓄热室烧嘴(20)的燃烧及蓄热时，对停止时进行将燃烧废气引导至蓄热室(22)、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料(22b)中并排出的操作的蓄热式烧嘴(20b)暂时供给燃烧用空气。

Description

蓄热燃烧式加热炉的燃烧控制方法
相关申请
本申请要求日本特许申请号为2009-7447号的优先权。
技术领域
本发明涉及一种蓄热燃烧式加热炉的燃烧控制方法，其中，设有包括具有燃料喷射嘴的烧嘴部和收容有蓄热材料的蓄热室的至少一对蓄热式烧嘴的热处理炉中，上述一对蓄热式烧嘴中的一个蓄热式烧嘴中，通过蓄热室将燃烧用空气引导至烧嘴部，并且使燃料气体从该烧嘴部的燃料喷射嘴喷射来进行燃烧，另一方面，在另一个蓄热式烧嘴中，将燃烧废气引导至上述蓄热室，使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料中并排出，交替进行上述的操作。特别地，特征在于，在上述蓄热燃烧式加热炉中，当停止上述一对蓄热式烧嘴中的燃烧及蓄热时，在停止时进行将燃烧废气引导至蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料中并排出的操作的蓄热式烧嘴中，防止蓄热室和排出燃烧废气的废气排出管等腐蚀。
背景技术
以往，在对被处理材料进行加热处理时，使用这样一种蓄热燃烧式加热炉：将包括具有燃料喷射嘴的烧嘴部和收容有蓄热材料的蓄热室的至少一对蓄热式烧嘴设于加热炉，在上述一对蓄热式烧嘴中的一个蓄热式烧嘴中，通过蓄热室将燃烧用空气引导至烧嘴部，并使燃料气体从上述烧嘴部的燃料喷射嘴喷射来进行燃烧，另一方面，在另一个蓄热式烧嘴中，将燃烧废气引导至收容有蓄热材料的蓄热室，使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料中并排出，交替进行上述的操作。
上述蓄热燃烧式加热炉中，当使上述一对蓄热式烧嘴中的燃烧及蓄热都停止时，在停止时进行将燃烧废气引导至蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料中并排出的操作的蓄热式烧嘴中，其蓄热室和排出燃烧废气的废气排出管等中残留有燃烧废气。此外，还存在以下问题，当停止时间变长时，上述燃烧废气逐渐被冷却，在蓄热室和废气排出管等的内部结露并产生酸，蓄热室和废气排出管等的内部被酸腐蚀。
此外，类似上述的设有多对成对蓄热式烧嘴的蓄热燃烧式加热炉中，根据被处理材料的种类和大小、处理目的等有时需要改变加热炉内的燃烧负荷，使其超出一对蓄热式烧嘴的燃烧限度。
因此，以往如日本专利特开平8-35623号公报及特许第3562142号公报中所披露的，提出了一种根据加热炉中的燃烧负荷，进行适当地控制停止设于加热炉的多对蓄热式烧嘴中的燃烧及蓄热的选择燃烧的技术。
但是，这种对多对蓄热式烧嘴中的燃烧及蓄热进行适当地停止控制时，对于停止燃烧及蓄热的时间变长的一对蓄热式烧嘴，与上述情形同样，存在以下问题，停止时进行将燃烧废气引导至蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料中并排出的操作的蓄热式烧嘴中，其蓄热室和废气排出管等的内部被燃烧废气冷却结露产生的酸腐蚀。
发明内容
本发明为解决蓄热燃烧式加热炉中的上述技术问题而作，其中，设有包括具有燃料喷射嘴的烧嘴部和收容有蓄热材料的蓄热室的至少一对蓄热式烧嘴的热处理炉中，上述一对蓄热式烧嘴中的一个蓄热式烧嘴中，通过蓄热室将燃烧用空气引导至烧嘴部，并使燃料气体从该烧嘴部的燃料喷射嘴喷射来进行燃烧，另一方面，在另一个蓄热式烧嘴中，将燃烧废气引导至上述蓄热室，使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料并排出，交替进行上述的操作。
即，本发明的目的在于，在如上所述的蓄热燃烧式加热炉中，当停止上述一对蓄热式烧嘴中的燃烧及蓄热时，在进行将燃烧废气引导至蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料中并排出的操作的蓄热式烧嘴中，防止其蓄热室和排出燃烧废气的废气排出管等的腐蚀。
本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种蓄热燃烧式加热炉的燃烧控制方法，其中，设有包括具有燃料喷射嘴的烧嘴部和收容有蓄热材料的蓄热室的至少一对蓄热式烧嘴的热处理炉中，上述一对蓄热式烧嘴中的一个蓄热式烧嘴中，通过蓄热室将燃烧用空气引导至烧嘴部，并使燃料气体从该烧嘴部的燃料喷射嘴喷射来进行燃烧，另一方面，在另一个蓄热式烧嘴中，将燃烧废气引导至上述蓄热室，使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料中并排出，交替进行上述的操作，此种蓄热燃烧式加热炉的燃烧控制方法中，在停止上述一对蓄热式烧嘴中的燃烧及蓄热时，对停止时进行将燃烧废气引导至蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料中并排出的操作的蓄热式烧嘴暂时供给燃烧用空气。
此外，如上所述对停止时进行将燃烧废气引导至蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料中并排出的操作的蓄热式烧嘴暂时供给燃烧用空气时，较为理想的是使燃料气体从该蓄热式烧嘴的烧嘴部的燃料喷射嘴暂时喷出进行燃烧。
此外，较为理想的是，将如上所述对停止时进行将燃烧废气引导至蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料中并排出的操作的蓄热式烧嘴暂时供给的燃烧用空气引导至排出燃烧废气的废气排出管。
此外，对于停止时通过蓄热室将燃烧用空气引导至烧嘴部并使燃料气体从该烧嘴部的燃料喷射嘴喷射进行燃烧的另一个蓄热式烧嘴也可进行同样的操作。
此外，对于如上所述设有多对成对蓄热式烧嘴的蓄热燃烧式加热炉，即便选择性地停止各对蓄热式烧嘴中的燃烧及蓄热时，也能如上所述对停止时进行将燃烧废气引导至蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料中并排出的操作的蓄热式烧嘴暂时供给燃烧用空气，此外，使燃料气体从该蓄热式烧嘴的烧嘴部的燃料喷射嘴暂时地喷射进行燃烧。
本发明的蓄热燃烧式加热炉的燃烧控制方法中，如上所述停止一对蓄热式烧嘴中的燃烧及蓄热时，由于对停止时进行将燃烧废气引导至蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料中并排出的操作的蓄热式烧嘴暂时供给燃烧用空气，因此，残留在该蓄热式烧嘴的蓄热室和排出燃烧废气的废气排出管等中的燃烧废气被如上所述供给的燃烧用空气从蓄热室和废气排出管等排出到加热炉内。
其结果是，如上所述停止一对蓄热式烧嘴中的燃烧及蓄热时，对停止时进行将燃烧废气引导至蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料中并排出的操作的蓄热式烧嘴中，不会出现残留在其蓄热室和废气排出管等中的燃烧废气被冷却而产生酸的情形，即便停止一对蓄热式烧嘴中的燃烧及蓄热的时间变长，也能消除蓄热室和废气排出管等的内部被腐蚀的情形。
此外，如上所述对停止时进行将燃烧废气引导至蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料中并排出的操作的蓄热式烧嘴暂时供给燃烧用空气，并使燃料气体从该蓄热式烧嘴的烧嘴部的燃料喷射嘴暂时地喷射进行燃烧时，能防止由于暂时供给的燃烧用空气使得加热炉内的氧分压升高，能进行稳定的加热处理。
此外，将如上所述对停止时进行将燃烧废气引导至蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料中并排出的操作的蓄热式烧嘴暂时供给的燃烧用空气引导至排出燃烧废气的废气排出管时，残留在废气排出管中的燃烧废气被可靠地排出，从而能进一步防止废气排出管的内部被燃烧废气腐蚀。
此外，对于停止时进行通过蓄热室将燃烧用空气引导至烧嘴部并使燃料气体从该烧嘴部的燃料喷射嘴喷射并燃烧的操作的另一个蓄热式烧嘴也同样，暂时地供给燃烧用空气、并将该燃烧用空气引导至排出燃烧废气的废气排出管时，残留在废气排出管中的燃烧废气被可靠地排出，从而能进一步防止废气排出管的内部被燃烧废气腐蚀。
另外，本发明的其他目的、优点及特征将通过以下实施方式的说明和附图而得以明确。
附图说明
图1是表示实施本发明一实施方式的蓄热燃烧式加热炉的燃烧控制方法的加热炉的内部状态的简要剖视图。
图2是上述实施方式的上述加热炉的简要俯视图。
图3是表示上述实施方式中，在上述加热炉的一对蓄热式烧嘴中进行燃烧及蓄热状态的简要说明图。
图4是表示上述实施方式中，在停止上述加热炉的一对蓄热式烧嘴中的燃烧及蓄热并控制一对蓄热式烧嘴中的燃烧时，将燃烧废气引导至蓄热室而使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料中、并通过废气排出管将燃烧废气排出到外部的蓄热式烧嘴中，在关闭气体排出用阀的状态下暂时供给燃烧用空气的状态的简要说明图。
图5是表示上述实施方式中，在图4所示的状态下使燃料气体从上述蓄热式烧嘴的燃料喷射嘴暂时地喷射，并使该燃料气体暂时燃烧的状态的简要说明图。
图6是表示上述实施方式中，停止上述加热炉的一对蓄热式烧嘴中的燃烧及蓄热并控制一对蓄热式烧嘴中的燃烧时，在打开各蓄热式烧嘴中的气体排出用阀的状态下暂时供给燃烧用空气的状态的简要说明图。
(符号说明)
1  被处理材料
2  运送辊
10  加热炉
11  入口
12  出口
20、20a、20b  蓄热式烧嘴
21  烧嘴部
22  蓄热室
22a、22b  蓄热材料
23  空气供给管
23a、23b  空气供给用阀
24  废气排出管
24a、24b  气体排出用阀
25  燃料喷射嘴
25a、25b  气体供给阀
具体实施方式
下面，根据附图具体说明本发明实施方式所涉及的蓄热燃烧式加热炉的燃烧控制方法。此外，本发明所涉及的蓄热燃烧式加热炉的燃烧控制方法不限于下述的实施方式所示的方法，在不改变发明的要点的范围内，可以进行适当变更来实施。
在本实施方式中，如图1所示，将从加热炉10的入口11引导至加热炉10内的由钢材制成的被处理材料1利用运送辊2在加热炉10内运送，对其进行加热处理，将这样被加热处理的被处理材料1通过加热炉10的出口12从加热炉10取出。
此外，在本实施方式中，如图2所示，在上述加热炉10中，使具有烧嘴部21和蓄热室22的一对蓄热式烧嘴20相对，沿着上述被处理材料1的移动方向在加热炉10中设置多对蓄热式烧嘴20。
在上述一对蓄热式烧嘴20中，如图3所示，在一个蓄热式烧嘴20a中，将设置于向收容有蓄热材料22a的蓄热室22供给燃烧用空气的空气供给管23的空气供给用阀23a打开，另一方面，将设置于通过蓄热室22排出燃烧废气的废气排出管24的气体排出用阀24a关闭，利用收容于该蓄热室22内的蓄热材料22a，对通过上述空气供给管23引导至蓄热室22内的燃烧用空气进行加热。然后，将这样被加热的燃烧用空气供给到烧嘴部21，并且将向设于该烧嘴部21的燃料喷射嘴25供给燃料气体的气体供给阀25a打开，使燃料气体从该燃料喷射嘴25喷射，并使该燃料气体在加热炉10内燃烧。
另一方面，在另一个蓄热式烧嘴20b中，将向燃料喷射嘴25供给燃料气体的气体供给阀25b及设于空气供给管23的空气供给用阀23b关闭，不进行燃烧，并将设于通过蓄热室22排出燃烧废气的废气排出管24的气体排出用阀24b打开。然后，吸引如上所述在加热炉10内燃烧后的燃烧废气并引导至蓄热室22，使燃烧废气的热量蓄积在收容于该蓄热室22的蓄热材料22b中后，使该燃烧废气通过上述废气排出管24向外部排出。
然后，在上述各对蓄热式烧嘴20中，分别如上所述，在一个蓄热式烧嘴20a中，使燃料气体从燃料喷射嘴25喷射并进行燃烧，另一方面，在另一个蓄热式烧嘴20b中，将燃烧废气引导至蓄热室22，使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料22b中并排出，交替切换这样的操作。
接着，对上述加热炉10中，在加热处理的被处理材料1的种类和大小等被变更而导致加热炉10中的燃烧负荷减少时等，停止如上述的成对蓄热式烧嘴20中的燃烧及蓄热的情形进行说明。
本实施方式中，如图4所示，如上所述使燃料气体从燃料喷射嘴25喷射并进行燃烧的一个蓄热式烧嘴20a中，关闭上述空气供给用阀23a及气体供给阀25a，不再供给燃烧用空气及燃料气体以停止燃烧。
另一方面，将燃烧废气引导至蓄热室22而使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料22b中、并将该燃烧废气通过上述废气排出管24向外部排出的另一个蓄热式烧嘴20b中，关闭上述气体排出用阀24b，并暂时打开上述空气供给用阀23b，从而通过空气供给管23暂时供给燃烧用空气，利用这样供给的燃烧用空气将残留于蓄热室22和废气排出管24等的燃烧废气排出到加热炉10内。
然后，如图5所示，暂时打开上述气体供给阀25b，使燃料气体暂时从上述燃料喷射嘴25喷射，并使该燃料气体与如上所述供给的燃烧用空气暂时燃烧。
此外，上述蓄热式烧嘴20b中，如上所述使燃料气体与燃烧用空气暂时燃烧后，关闭上述空气供给用阀23b及气体供给阀25b，从而不再供给燃烧用空气及燃料气体以停止燃烧。
藉此，防止如上所述停止时进行将燃烧废气引导至蓄热室22而使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料22b中并排出的操作的蓄热式烧嘴20b的蓄热室22和废气排出管24等中残留的燃烧废气冷却从而产生酸，消除蓄热室22和废气排出管24等的内部被酸腐蚀的情形，并且，通过使如上所述暂时供给的燃烧用空气与燃料气体燃烧，防止加热炉10内的氧分压升高，以进行稳定的加热处理。
此外，作为对停止时进行将燃烧废气引导至蓄热室22、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料22b中并排出的操作的蓄热式烧嘴20b暂时供给燃烧用空气的时间，较为理想的是设定为有足够量的使残留在蓄热室22内的燃烧废气排出至加热炉10内的燃烧用空气流过的时间，至少设定为有从蓄热室22的容积中减去蓄热材料22b的容积后的容量的燃烧用空气流过的时间。
此外，较为理想的是，上述蓄热式烧嘴20b中，如上所述使燃料气体暂时从燃料喷射嘴25喷射、并使该燃料气体与如上所述供给的燃烧用空气暂时燃烧时，燃料气体与燃烧用空气同时供给。此外，较为理想的是，此时的燃料气体和燃烧用空气的流量维持即将停止前的流量。
此外，较为理想的是，如上所述对停止时进行将燃烧废气引导至蓄热室22、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料22b中并排出的操作的蓄热式烧嘴20b暂时供给燃烧用空气，并利用该燃烧用空气将残留于蓄热室22和废气排出管24的燃烧废气排出到加热炉10内时，如图6所示，暂时打开空气供给用阀23b，并通过空气供给管23暂时供给燃烧用空气，此外，打开上述气体排出用阀24b，利用暂时供给的燃烧用空气将残留在废气排出管24中的燃烧废气通过废气排出管24排出到外部。藉此，能将残留在废气排出管24中的燃烧废气进一步可靠地排出。
除此之外，对于停止时使燃料气体从燃料喷射嘴25喷射并进行燃烧的一个蓄热式烧嘴20a，为使残留在其废气排出管24中的燃烧废气进一步可靠地排出，与上述蓄热式烧嘴20b同样，如图6所示，较为理想的是，暂时打开空气供给用阀23a，通过空气供给管23暂时供给燃烧用空气，此外，打开上述气体排出用阀24a，利用暂时供给的燃烧用空气将残留在废气排出管24中的燃烧废气通过废气排出管24排出到外部。此时，作为暂时供给燃烧用空气的时间，较为理想的是设定为有足够量的燃烧用空气流过、以使残留在废气排出管24的燃烧废气被稀释至不会产生使废气排出管24内腐蚀的酸的程度的时间。

Claims (5)

1.一种蓄热燃烧式加热炉的燃烧控制方法，加热炉设有至少一对蓄热式烧嘴，该至少一对蓄热式烧嘴包括具有燃料喷射嘴的烧嘴部和收容有蓄热材料的蓄热室，所述一对蓄热式烧嘴中的一个蓄热式烧嘴中，通过蓄热室将燃烧用空气引导至烧嘴部，并使燃料气体从该烧嘴部的燃料喷射嘴喷射来进行燃烧，另一方面，在另一个蓄热式烧嘴中，将燃烧废气引导至所述蓄热室，使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料中并排出，交替进行上述的操作，其特征在于，在停止所述一对蓄热式烧嘴中的燃烧及蓄热时，对停止时进行将燃烧废气引导至蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料中并排出的操作的蓄热式烧嘴暂时供给燃烧用空气。
2.如权利要求1所述的蓄热燃烧式加热炉的燃烧控制方法，其特征在于，对停止时进行将燃烧废气引导至蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料中并排出的操作的蓄热式烧嘴暂时供给燃烧用空气，并使燃料气体从该蓄热式烧嘴的烧嘴部的燃料喷射嘴暂时喷出并进行燃烧。
3.如权利要求1或2所述的蓄热燃烧式加热炉的燃烧控制方法，其特征在于，对停止时进行将燃烧废气引导至蓄热室、使燃烧废气的热量蓄积在蓄热材料中并排出的操作的蓄热式烧嘴暂时供给燃烧用空气，并将该燃烧用空气引导至排出燃烧废气的废气排出管。
4.如权利要求3所述的蓄热燃烧式加热炉的燃烧控制方法，其特征在于，对于停止时进行通过蓄热室将燃烧用空气引导至烧嘴部、并使燃料气体从该烧嘴部的燃料喷射嘴喷射来燃烧的操作的蓄热式烧嘴，也暂时供给燃烧用空气，并将该燃烧用空气引导至排出燃烧废气的废气排出管。
5.如权利要求1所述的蓄热燃烧式加热炉的燃烧控制方法，其特征在于，加热炉设有多对蓄热式烧嘴，该多对蓄热式烧嘴包括具有燃料喷射嘴的烧嘴部和收容有蓄热材料的蓄热室，在各对蓄热式烧嘴中选择性地停止燃烧及蓄热。
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