JP2001343104A - 加熱装置および加熱炉の操業方法 - Google Patents
加熱装置および加熱炉の操業方法Info
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- JP2001343104A JP2001343104A JP2000162303A JP2000162303A JP2001343104A JP 2001343104 A JP2001343104 A JP 2001343104A JP 2000162303 A JP2000162303 A JP 2000162303A JP 2000162303 A JP2000162303 A JP 2000162303A JP 2001343104 A JP2001343104 A JP 2001343104A
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- heating
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Abstract
(57)【要約】
【課題】加熱炉から排出されるＮＯｘ量を効率良く低減
可能とする。 【解決手段】加熱炉から排出される排ガスの一部を燃焼
空気ファンの吸い込み側に混合させる加熱装置である。
排ガスコントローラ１３によって、炉温と燃料流量とに
基づき、バーナ２に供給する燃焼空気に対する排ガスの
再循環率を制御する。また、排ガス中のＮＯｘ濃度に応
じて再循環率を制御する。また、再循環率の制御には、
排ガス及び排ガス混合後の燃焼空気中のＯ2 濃度を検出
して用いる。
可能とする。 【解決手段】加熱炉から排出される排ガスの一部を燃焼
空気ファンの吸い込み側に混合させる加熱装置である。
排ガスコントローラ１３によって、炉温と燃料流量とに
基づき、バーナ２に供給する燃焼空気に対する排ガスの
再循環率を制御する。また、排ガス中のＮＯｘ濃度に応
じて再循環率を制御する。また、再循環率の制御には、
排ガス及び排ガス混合後の燃焼空気中のＯ2 濃度を検出
して用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッチ炉や連続炉
で使用される直火バーナの加熱炉や焼鈍炉などのラジア
ントチューブバーナの加熱炉（ともにリジェネレイティ
ブバーナを含む）の加熱を行う加熱装置および操業方法
に関する。
で使用される直火バーナの加熱炉や焼鈍炉などのラジア
ントチューブバーナの加熱炉（ともにリジェネレイティ
ブバーナを含む）の加熱を行う加熱装置および操業方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一部の加熱炉の加熱においては、特開昭
５３−８９０３６号公報や特開昭６３−１０９１１８号
公報等に記載されているように、加熱炉から排出される
排ガスの一部をブロワで強制吸引し、当該吸引した排ガ
スを燃焼空気に混合して、排ガスを強制再循環させて燃
焼させている。このことで炉内燃焼火炎温度を低下させ
てまた燃焼空気中のＯ2 濃度を下げて、燃焼時に生成さ
れるＮＯｘの量を抑えようとしている。なお、バーナに
供給する燃焼空気と加熱炉から排出される排ガスとは、
熱交換器によって熱交換が行われ、排ガスの温度を降下
させている。
５３−８９０３６号公報や特開昭６３−１０９１１８号
公報等に記載されているように、加熱炉から排出される
排ガスの一部をブロワで強制吸引し、当該吸引した排ガ
スを燃焼空気に混合して、排ガスを強制再循環させて燃
焼させている。このことで炉内燃焼火炎温度を低下させ
てまた燃焼空気中のＯ2 濃度を下げて、燃焼時に生成さ
れるＮＯｘの量を抑えようとしている。なお、バーナに
供給する燃焼空気と加熱炉から排出される排ガスとは、
熱交換器によって熱交換が行われ、排ガスの温度を降下
させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、排ガスを再循環させる為に、専用排気
ファンが必要であることと、排ガスの再循環量を積極的
に制御するようにしていないために、ＮＯｘが低い低炉
温操業時にも再循環量が多くなり、加熱炉の熱効率を下
げていた。
来例にあっては、排ガスを再循環させる為に、専用排気
ファンが必要であることと、排ガスの再循環量を積極的
に制御するようにしていないために、ＮＯｘが低い低炉
温操業時にも再循環量が多くなり、加熱炉の熱効率を下
げていた。
【０００４】本発明は、このような点に着目してなされ
たもので、熱効率を考慮しつつＮＯｘの量を抑えること
が可能な加熱装置及び加熱炉の操業方法を提供すること
を課題としている。
たもので、熱効率を考慮しつつＮＯｘの量を抑えること
が可能な加熱装置及び加熱炉の操業方法を提供すること
を課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のうち請求項１に記載した発明は、加熱炉か
ら排出される排ガスの一部を当該加熱炉を加熱するバー
ナの燃焼空気に混合させる加熱装置において、上記加熱
炉の炉温を検出する温度検出器と、バーナに供給される
燃料流量を検出する燃料流量検出器と、燃焼空気に混合
する上記再循環させる排ガスの流量を調節する再循環量
調整手段と、上記温度検出器及び燃料流量検出器の各検
出信号に基づき、上記燃焼空気に対する再循環させる排
ガスの再循環率を上記再循環量調整手段を介して制御す
る排ガスコントローラとを設けると共に、上記加熱炉の
排ガスの一部は、上記バーナに燃焼空気を供給する燃焼
空気ファンの吸い込み側に混合させることを特徴とする
ものである。
に、本発明のうち請求項１に記載した発明は、加熱炉か
ら排出される排ガスの一部を当該加熱炉を加熱するバー
ナの燃焼空気に混合させる加熱装置において、上記加熱
炉の炉温を検出する温度検出器と、バーナに供給される
燃料流量を検出する燃料流量検出器と、燃焼空気に混合
する上記再循環させる排ガスの流量を調節する再循環量
調整手段と、上記温度検出器及び燃料流量検出器の各検
出信号に基づき、上記燃焼空気に対する再循環させる排
ガスの再循環率を上記再循環量調整手段を介して制御す
る排ガスコントローラとを設けると共に、上記加熱炉の
排ガスの一部は、上記バーナに燃焼空気を供給する燃焼
空気ファンの吸い込み側に混合させることを特徴とする
ものである。
【０００６】次に、請求項２に記載した発明は、加熱炉
から排出される排ガスの一部を当該加熱炉を加熱するバ
ーナの燃焼空気に混合させる加熱装置において、上記加
熱炉の排ガス中の窒素酸化物（以後ＮＯｘと表す）濃度
およびＯ2 濃度をそれぞれ検出するＮＯｘ検出器および
Ｏ2 検出器と、燃焼空気に混合する上記再循環させる排
ガスの流量を調節する再循環量調整手段と、上記ＮＯｘ
検出器及びＯ2 検出器の各検出信号に基づき、上記燃焼
室気に対する再循環させる排ガスの再循環率を上記再循
環量調整手段を介して制御する排ガスコントローラと、
を設けたことを特徴とするものである。
から排出される排ガスの一部を当該加熱炉を加熱するバ
ーナの燃焼空気に混合させる加熱装置において、上記加
熱炉の排ガス中の窒素酸化物（以後ＮＯｘと表す）濃度
およびＯ2 濃度をそれぞれ検出するＮＯｘ検出器および
Ｏ2 検出器と、燃焼空気に混合する上記再循環させる排
ガスの流量を調節する再循環量調整手段と、上記ＮＯｘ
検出器及びＯ2 検出器の各検出信号に基づき、上記燃焼
室気に対する再循環させる排ガスの再循環率を上記再循
環量調整手段を介して制御する排ガスコントローラと、
を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】次に、請求項３に記載した発明は、加熱炉
から排出される排ガスの一部を当該加熱炉を加熱するバ
−ナの燃焼空気に混合させる加熱炉の操業方法におい
て、上記燃焼用空気に混合する排ガスの供給流量を、上
記炉温及び上記バーナへの燃料流量に基づき制御するこ
とを特徴とする加熱炉の操業方法を提供するものであ
る。
から排出される排ガスの一部を当該加熱炉を加熱するバ
−ナの燃焼空気に混合させる加熱炉の操業方法におい
て、上記燃焼用空気に混合する排ガスの供給流量を、上
記炉温及び上記バーナへの燃料流量に基づき制御するこ
とを特徴とする加熱炉の操業方法を提供するものであ
る。
【０００８】次に、請求項４に記載した発明は、加熱炉
から排出される排ガスの一部を当該加熱炉を加熱するバ
ーナの燃焼空気に混合させる加熱炉の操業方法におい
て、上記排ガス中のＮＯｘ濃度およびＯ2 濃度を検知
し、その検出値に基づき１１％Ｏ2 換算ＮＯｘ濃度を算
出して、その１１％Ｏ2 換算ＮＯｘ濃度が目標値となる
ように、燃焼用空気に混合する排ガスの供給流量を制御
することを特徴とする加熱炉の操業方法を提供するもの
である。
から排出される排ガスの一部を当該加熱炉を加熱するバ
ーナの燃焼空気に混合させる加熱炉の操業方法におい
て、上記排ガス中のＮＯｘ濃度およびＯ2 濃度を検知
し、その検出値に基づき１１％Ｏ2 換算ＮＯｘ濃度を算
出して、その１１％Ｏ2 換算ＮＯｘ濃度が目標値となる
ように、燃焼用空気に混合する排ガスの供給流量を制御
することを特徴とする加熱炉の操業方法を提供するもの
である。
【０００９】ここで、上記１１％Ｏ2 換算Ｎ０ｘ濃度
（ｐｐｍ）は、下記（２）式で求めることができる。 ここで、 Ａ：排ガス中のＮＯｘ濃度 Ｂ：大気中のＯ2 濃度（％） Ｃ：排ガス中のＯ2 濃度（％） である。
（ｐｐｍ）は、下記（２）式で求めることができる。 ここで、 Ａ：排ガス中のＮＯｘ濃度 Ｂ：大気中のＯ2 濃度（％） Ｃ：排ガス中のＯ2 濃度（％） である。
【００１０】また、上記大気中のＯ2 濃度というのは、
バーナに燃焼空気を送るファンに供給される空気中のＯ
2 濃度であり、通常は２１％である。以下同様である。
次に、請求項５に記載した発明は、加熱炉から排出され
る排ガスの一部を当該加熱炉を加熱するバーナの燃焼空
気に混合させる加熱炉の操業方法において、上記燃焼用
空気に混合する排ガスの供給流量の比を排ガス再循環率
と定義して下記（１）式で表したときに、上記排ガス中
のＯ2 濃度（％）及び排ガス混合後の燃焼用空気中のＯ
2 濃度（％）を検知することで排ガス再循環率を求め、
目標とする再循環率となるよう排ガスの供給流量を制御
することを特徴とする加熱炉の操業方法を提供するもの
である。 上記排ガス再循環率は、具体的には、下記（３）式によ
って求めることができる。 ここで、 Ａ：大気中のＯ2 濃度（％） Ｂ：排ガス混合後の燃焼空気中のＯ2 濃度 Ｃ：排ガス中のＯ2 濃度（％） である。
バーナに燃焼空気を送るファンに供給される空気中のＯ
2 濃度であり、通常は２１％である。以下同様である。
次に、請求項５に記載した発明は、加熱炉から排出され
る排ガスの一部を当該加熱炉を加熱するバーナの燃焼空
気に混合させる加熱炉の操業方法において、上記燃焼用
空気に混合する排ガスの供給流量の比を排ガス再循環率
と定義して下記（１）式で表したときに、上記排ガス中
のＯ2 濃度（％）及び排ガス混合後の燃焼用空気中のＯ
2 濃度（％）を検知することで排ガス再循環率を求め、
目標とする再循環率となるよう排ガスの供給流量を制御
することを特徴とする加熱炉の操業方法を提供するもの
である。 上記排ガス再循環率は、具体的には、下記（３）式によ
って求めることができる。 ここで、 Ａ：大気中のＯ2 濃度（％） Ｂ：排ガス混合後の燃焼空気中のＯ2 濃度 Ｃ：排ガス中のＯ2 濃度（％） である。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係る
加熱装置を説明する概略構成図である。図１中、符号１
は加熱対象の加熱炉であって、バーナ２の火炎によって
内部が加熱される。加熱炉１内の排ガスは、第１排ガス
流通配管３を介して排ガス用ブロワ４に吸引される。排
ガス用ブロワ４の吐出口には、第２排ガス流通配管５の
一端が接続され当該第２排ガス流通配管５の他端部が煙
突６に接続されることで、煙突６から排ガスが大気に放
散される。
図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係る
加熱装置を説明する概略構成図である。図１中、符号１
は加熱対象の加熱炉であって、バーナ２の火炎によって
内部が加熱される。加熱炉１内の排ガスは、第１排ガス
流通配管３を介して排ガス用ブロワ４に吸引される。排
ガス用ブロワ４の吐出口には、第２排ガス流通配管５の
一端が接続され当該第２排ガス流通配管５の他端部が煙
突６に接続されることで、煙突６から排ガスが大気に放
散される。
【００１２】上記バーナ２には、燃料ガス供給配管７を
介して燃料ガスが供給されると共に、燃焼空気供給配管
８の下流端が接続されている。その燃焼空気供給配管８
の上流端は燃焼空気用ブロワ９の吐出口に接続されてい
る。また、上記第２排ガス流通配管５の途中から第１再
循環配管１０が分岐している。該第１再循環配管１０の
下流端は、排ガス混合比率調整弁１１の入力ポートに接
続され、該排ガス混合比調整弁１１に所定流量の排ガス
が供給可能となっている。排ガス混合比調整弁１１は、
排ガスコントローラ１３からの指令に基づく混合比率
（再循環率）となるように、燃焼空気に対し排ガスを混
合させるように出力ポートから排出する。上記混合比率
の調整は、排ガス混合比率調整弁１１の弁開度を調整す
ることで行う。
介して燃料ガスが供給されると共に、燃焼空気供給配管
８の下流端が接続されている。その燃焼空気供給配管８
の上流端は燃焼空気用ブロワ９の吐出口に接続されてい
る。また、上記第２排ガス流通配管５の途中から第１再
循環配管１０が分岐している。該第１再循環配管１０の
下流端は、排ガス混合比率調整弁１１の入力ポートに接
続され、該排ガス混合比調整弁１１に所定流量の排ガス
が供給可能となっている。排ガス混合比調整弁１１は、
排ガスコントローラ１３からの指令に基づく混合比率
（再循環率）となるように、燃焼空気に対し排ガスを混
合させるように出力ポートから排出する。上記混合比率
の調整は、排ガス混合比率調整弁１１の弁開度を調整す
ることで行う。
【００１３】上記排ガス混合比調整弁１１の出力ポート
は、第２再循環配管１２を通じて、上記燃焼空気用ブロ
ワ９の吸い込み口に接続され、再循環させる排ガスを燃
焼空気に混合してなる混合ガスが燃焼空気用ブロワ９に
供給可能となっている。具体的な配管構成例として図３
（ａ）、（ｂ）を示す。ここで、上記第１排ガス流通配
管３を流れる排ガスと、燃焼空気供給配管８を流れる混
合ガスとは、熱交換器１６によって熱交換が行われて、
排ガスの温度降下を行っている。
は、第２再循環配管１２を通じて、上記燃焼空気用ブロ
ワ９の吸い込み口に接続され、再循環させる排ガスを燃
焼空気に混合してなる混合ガスが燃焼空気用ブロワ９に
供給可能となっている。具体的な配管構成例として図３
（ａ）、（ｂ）を示す。ここで、上記第１排ガス流通配
管３を流れる排ガスと、燃焼空気供給配管８を流れる混
合ガスとは、熱交換器１６によって熱交換が行われて、
排ガスの温度降下を行っている。
【００１４】また、上記加熱炉１内の炉温が温度検出器
を構成する熱電対などの温度センサ１４によって検出さ
れ、温度センサ１４で検出された温度信号は排ガスコン
トローラ１３に供給可能となっている。また、燃料ガス
供給配管７の途中に燃料流量検出器を構成する流量計１
５が介挿されていて、当該燃料ガス供給配管７を流れる
燃料ガスの流量が当該流量計１５で連続的に検出可能と
なっている。流量計１５は、検出した流量信号を排ガス
コントローラ１３に供給可能となっている。
を構成する熱電対などの温度センサ１４によって検出さ
れ、温度センサ１４で検出された温度信号は排ガスコン
トローラ１３に供給可能となっている。また、燃料ガス
供給配管７の途中に燃料流量検出器を構成する流量計１
５が介挿されていて、当該燃料ガス供給配管７を流れる
燃料ガスの流量が当該流量計１５で連続的に検出可能と
なっている。流量計１５は、検出した流量信号を排ガス
コントローラ１３に供給可能となっている。
【００１５】排ガスコントローラ１３は、上記温度セン
サ１４及び流量計１５からの入力信号による燃料ガスの
バーナ２への供給流量及び炉温に基づき、下記式によっ
て再循環率を求め、当該再循環率とする指令を上記排ガ
ス混合比率調整弁１１に出力する。 再循環率 ＝ｆ（炉温、燃料流量） ここで、炉温に基づき再循環率を制御するのは次の理由
による。
サ１４及び流量計１５からの入力信号による燃料ガスの
バーナ２への供給流量及び炉温に基づき、下記式によっ
て再循環率を求め、当該再循環率とする指令を上記排ガ
ス混合比率調整弁１１に出力する。 再循環率 ＝ｆ（炉温、燃料流量） ここで、炉温に基づき再循環率を制御するのは次の理由
による。
【００１６】すなわち、炉温が高くなるにつれて排ガス
中のＮＯx 濃度が急激に上昇するが、炉温の上昇に伴い
排ガスの再循環率を増加させると燃焼空気の酸素濃度が
低下して上記ＮＯx 濃度を低下させることができる。こ
のように、例えば炉温が上昇した場合には、その上昇速
度などにしたがい、排ガスの再循環量を連続的に若しく
は階段状に増加させるように制御することで、ＮＯx 濃
度の上昇を抑えることができる。
中のＮＯx 濃度が急激に上昇するが、炉温の上昇に伴い
排ガスの再循環率を増加させると燃焼空気の酸素濃度が
低下して上記ＮＯx 濃度を低下させることができる。こ
のように、例えば炉温が上昇した場合には、その上昇速
度などにしたがい、排ガスの再循環量を連続的に若しく
は階段状に増加させるように制御することで、ＮＯx 濃
度の上昇を抑えることができる。
【００１７】また、燃料流量に基づき再循環率を制御す
るのは次の理由による。例えば、同じ炉温であっても燃
料流量が多い方が一般的には火炎温度が上がりＮＯｘが
高くなる傾向にある。その特性に合わせて燃料流量が多
い場合には、その量にしたがい、排ガスの再循環量を連
続的に若しくは階段状に増加させられるよう制御するこ
とでＮＯｘ濃度を抑えることができる。
るのは次の理由による。例えば、同じ炉温であっても燃
料流量が多い方が一般的には火炎温度が上がりＮＯｘが
高くなる傾向にある。その特性に合わせて燃料流量が多
い場合には、その量にしたがい、排ガスの再循環量を連
続的に若しくは階段状に増加させられるよう制御するこ
とでＮＯｘ濃度を抑えることができる。
【００１８】ここで、図１に示すように、第１再循環配
管１０にＮＯｘ検出器２０及びＯ2検出器２１を設けて
排ガス中のＮＯｘ濃度及びＯ2 濃度を検出し、検出した
各ＮＯｘ濃度及びＯ2 濃度を排ガスコントローラ１３に
供給すると共に、燃焼空気供給配管８中のＯ2 濃度をＯ
2 検出器２２で検出つまり混合後のＯ2 濃度を検出して
当該検出値を排ガスコントローラ１３に供給し、排ガス
コントローラ１３では、１１％Ｏ2 換算）ＮＯｘ濃度に
応じても、つまり下記式によって再循環させる排ガスの
再循環率を排ガス混合比率調整弁１１を介して制御する
ようにしても良い。
管１０にＮＯｘ検出器２０及びＯ2検出器２１を設けて
排ガス中のＮＯｘ濃度及びＯ2 濃度を検出し、検出した
各ＮＯｘ濃度及びＯ2 濃度を排ガスコントローラ１３に
供給すると共に、燃焼空気供給配管８中のＯ2 濃度をＯ
2 検出器２２で検出つまり混合後のＯ2 濃度を検出して
当該検出値を排ガスコントローラ１３に供給し、排ガス
コントローラ１３では、１１％Ｏ2 換算）ＮＯｘ濃度に
応じても、つまり下記式によって再循環させる排ガスの
再循環率を排ガス混合比率調整弁１１を介して制御する
ようにしても良い。
【００１９】 再循環率 ＝ｆ（炉温、燃料流量、ＮＯｘ濃度） ここで、当該再循環率を排ガス中の（１１％Ｏ2 換算）
ＮＯｘ濃度に応じても制御するのは次の理由による。例
えば、環境規制内であれば、排ガス再循環率は低い方が
加熱炉の熱効率が上がるので、ＮＯｘを規制値内にし
て、できるだけ再循環率を下げたい。また、同じ条件で
も、設備劣化とともにＮＯｘ規制を達成するための再循
環率が変化する可能性があるため、排ガス中のＮＯｘに
応じて制御すると熱効率と環境規制に応じられる。
ＮＯｘ濃度に応じても制御するのは次の理由による。例
えば、環境規制内であれば、排ガス再循環率は低い方が
加熱炉の熱効率が上がるので、ＮＯｘを規制値内にし
て、できるだけ再循環率を下げたい。また、同じ条件で
も、設備劣化とともにＮＯｘ規制を達成するための再循
環率が変化する可能性があるため、排ガス中のＮＯｘに
応じて制御すると熱効率と環境規制に応じられる。
【００２０】実験条件は、炉温１０００℃として行った
ものである。また、排ガス中のＮＯx 濃度は、１１％Ｏ
2 換算によるものである。なお、１１％Ｏ2 換算とは、
上述の（３）式のように、排ガスを空気で希釈して、Ｏ
2 濃度１１％まで希釈したと考えた場合の換算ＮＯｘ濃
度である。そして、ＮＯｘ濃度まで考慮して再循環率を
制御すると、図２から分かるように、再循環率を１５％
以上に制御することでＮＯx 濃度を７５％以下に下げる
ことができる。
ものである。また、排ガス中のＮＯx 濃度は、１１％Ｏ
2 換算によるものである。なお、１１％Ｏ2 換算とは、
上述の（３）式のように、排ガスを空気で希釈して、Ｏ
2 濃度１１％まで希釈したと考えた場合の換算ＮＯｘ濃
度である。そして、ＮＯｘ濃度まで考慮して再循環率を
制御すると、図２から分かるように、再循環率を１５％
以上に制御することでＮＯx 濃度を７５％以下に下げる
ことができる。
【００２１】上記構成の加熱装置にあっては、排ガス用
ブロワ４から排出される排ガスの一部を第１及び第２再
循環配管１０，１２を通じて燃焼空気用ブロワ９の吸い
込み口側に誘導して排ガスを再循環させている。このた
め、排ガスを再循環させるためだけに別途ブロワが不要
であり、しかもバーナ２と燃焼空気用ブロワ９との間を
繋ぐ燃焼空気供給配管８に再循環用の配管を連結しなく
ても良いため、装置構成が簡略化していると共に配管メ
ンテナンス上有利な構成となっている。
ブロワ４から排出される排ガスの一部を第１及び第２再
循環配管１０，１２を通じて燃焼空気用ブロワ９の吸い
込み口側に誘導して排ガスを再循環させている。このた
め、排ガスを再循環させるためだけに別途ブロワが不要
であり、しかもバーナ２と燃焼空気用ブロワ９との間を
繋ぐ燃焼空気供給配管８に再循環用の配管を連結しなく
ても良いため、装置構成が簡略化していると共に配管メ
ンテナンス上有利な構成となっている。
【００２２】また、上述のように排ガスの再循環率を制
御することで、加熱炉１から排出されるＮＯx 濃度を低
減できると共に無意味な加熱炉１の熱効率の低下が抑え
られる。ここで、上記バーナ２は、ラジアントチューブ
バーナ、直火バーナ等のバーナの種類に関係なく適用可
能であり、最近、省エネ技術として適用が進んでいるリ
ジャネバーナでも勿論適用できる。
御することで、加熱炉１から排出されるＮＯx 濃度を低
減できると共に無意味な加熱炉１の熱効率の低下が抑え
られる。ここで、上記バーナ２は、ラジアントチューブ
バーナ、直火バーナ等のバーナの種類に関係なく適用可
能であり、最近、省エネ技術として適用が進んでいるリ
ジャネバーナでも勿論適用できる。
【００２３】また、再循環調整手段を構成する弁構成
は、上記排ガス混合比率調整弁１１の構成に限定され
ず、図４のように、燃焼空気ファン９の下流の空気供給
配管中に図５に示すエジェクターノズル２３を設けて負
圧によって排ガス混合比率調整弁１１の出力である排ガ
スを吸引させるように構成しても良い。
は、上記排ガス混合比率調整弁１１の構成に限定され
ず、図４のように、燃焼空気ファン９の下流の空気供給
配管中に図５に示すエジェクターノズル２３を設けて負
圧によって排ガス混合比率調整弁１１の出力である排ガ
スを吸引させるように構成しても良い。
【００２４】
【実施例】炉温を１０００℃とし、予熱空気温度を３０
０〜５００℃、空気燃料比率を１．２とし、排ガスの再
循環比率を１５〜２０％に設定して試してみたところ、
排ガス中のＮＯx 濃度は、排ガスを再循環しない場合に
比べて約６０％に減少した。
０〜５００℃、空気燃料比率を１．２とし、排ガスの再
循環比率を１５〜２０％に設定して試してみたところ、
排ガス中のＮＯx 濃度は、排ガスを再循環しない場合に
比べて約６０％に減少した。
【００２５】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、加熱炉の熱効率の低下を抑えつつ加熱炉から排出さ
れる排ガス中のＮＯx 濃度を低く抑えることが出来る。
ば、加熱炉の熱効率の低下を抑えつつ加熱炉から排出さ
れる排ガス中のＮＯx 濃度を低く抑えることが出来る。
【図１】本発明に基づく実施形態に係る加熱装置の構成
を説明する図である。
を説明する図である。
【図２】排ガスの再循環率とＮＯx 濃度との関係を示す
図である。
図である。
【図３】配管構成例を示す図である。
【図４】再循環調整手段を構成する弁構成の別の例を示
す図である。
す図である。
【図５】エジクターノズルを示す図である。
１ 加熱炉 ２ バーナ ３ 第１排ガス流通配管 ４ 排ガス用ブロワ ５ 第２排ガス流通配管 ６ 煙突 ７ 燃料ガス供給配管 ８ 燃焼空気供給配管 ９ 燃焼空気用ブロワ １０ 第１再循環配管 １１ 排ガス混合比率調整弁 １２ 第２再循環配管 １３ 排ガスコントローラ １４ 温度センサ １５ 流量計 １６ 熱交換器 ２０ ＮＯｘ検出器 ２１ Ｏ2 検出器 ２２ Ｏ2 検出器 ２３ エジェクターノズル
Claims (5)
- 【請求項１】 加熱炉から排出される排ガスの一部を当
該加熱炉を加熱するバーナの燃焼空気に混合させる加熱
装置において、 上記加熱炉の炉温を検出する温度検出器と、バーナに供
給される燃料流量を検出する燃料流量検出器と、燃焼空
気に混合する上記再循環させる排ガスの流量を調節する
再循環量調整手段と、上記温度検出器及び燃料流量検出
器の各検出信号に基づき、上記燃焼空気に対する再循環
させる排ガスの再循環率を上記再循環量調整手段を介し
て制御する排ガスコントローラとを設けると共に、上記
加熱炉の排ガスの一部は、上記バーナに燃焼空気を供給
する燃焼空気ファンの吸い込み側に混合させることを特
徴とする加熱装置。 - 【請求項２】 加熱炉から排出される排ガスの一部を当
該加熱炉を加熱するバーナの燃焼空気に混合させる加熱
装置において、 上記加熱炉の排ガス中の窒素酸化物（以後ＮＯｘと表
す）濃度およびＯ2 濃度をそれぞれ検出するＮＯｘ検出
器およびＯ2 検出器と、燃焼空気に混合する上記再循環
させる排ガスの流量を調節する再循環量調整手段と、上
記ＮＯｘ検出器及びＯ2 検出器の各検出信号に基づき、
上記燃焼室気に対する再循環させる排ガスの再循環率を
上記再循環量調整手段を介して制御する排ガスコントロ
ーラと、を設けたことを特徴とする加熱装置。 - 【請求項３】 加熱炉から排出される排ガスの一部を当
該加熱炉を加熱するバ−ナの燃焼空気に混合させる加熱
炉の操業方法において、 上記燃焼用空気に混合する排ガスの供給流量を、上記炉
温及び上記バーナへの燃料流量に基づき制御することを
特徴とする加熱炉の操業方法。 - 【請求項４】 加熱炉から排出される排ガスの一部を当
該加熱炉を加熱するバーナの燃焼空気に混合させる加熱
炉の操業方法において、 上記排ガス中のＮＯｘ濃度およびＯ2 濃度を検知し、そ
の検出値に基づき１１％Ｏ2 換算ＮＯｘ濃度を算出し
て、その１１％Ｏ2 換算ＮＯｘ濃度が目標値となるよう
に、燃焼用空気に混合する排ガスの供給流量を制御する
ことを特徴とする加熱炉の操業方法。 - 【請求項５】 加熱炉から排出される排ガスの一部を当
該加熱炉を加熱するバーナの燃焼空気に混合させる加熱
炉の操業方法において、 上記燃焼用空気に混合する排ガスの供給流量の比を排ガ
ス再循環率と定義して下記（１）式で表したときに、上
記排ガス中のＯ2 濃度（％）及び排ガス混合後の燃焼用
空気中のＯ2 濃度（％）を検知することで排ガス再循環
率を求め、目標とする再循環率となるよう排ガスの供給
流量を制御することを特徴とする加熱炉の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000162303A JP2001343104A (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | 加熱装置および加熱炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000162303A JP2001343104A (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | 加熱装置および加熱炉の操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001343104A true JP2001343104A (ja) | 2001-12-14 |
Family
ID=18666219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000162303A Pending JP2001343104A (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | 加熱装置および加熱炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001343104A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100590829B1 (ko) | 2004-12-23 | 2006-06-19 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 축열식 버너 시스템 |
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-
2000
- 2000-05-31 JP JP2000162303A patent/JP2001343104A/ja active Pending
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| KR102348070B1 (ko) * | 2019-12-23 | 2022-01-06 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 열풍로 재순환 설비 및 운전방법 |
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