JP2002286204A - Reduction combustion mechanism and reduction combustion method in regenerative burner system - Google Patents

Reduction combustion mechanism and reduction combustion method in regenerative burner system

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JP2002286204A
JP2002286204A JP2001089922A JP2001089922A JP2002286204A JP 2002286204 A JP2002286204 A JP 2002286204A JP 2001089922 A JP2001089922 A JP 2001089922A JP 2001089922 A JP2001089922 A JP 2001089922A JP 2002286204 A JP2002286204 A JP 2002286204A
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Japan
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burner
combustion
furnace
supplied
space
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Takayoshi Kurihara
孝好 栗原
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Tokyo Gas Co Ltd
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Tokyo Gas Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem with prior art that although in a regenerative burner system, for ensuring non-oxidization heating for an article to be heated and low NOx reduction combustion is performed in a furnace, and complete combustion air is introduced into a burner on the side of exhaustion, and unburnt components are completely combusted, a predetermined amount of the complete combustion air is supplied at all times, and hence stable reduction combustion is not necessarily obtained in an actual operation. SOLUTION: In the present invention, a regenerative burner system is adapted such that a pair of burners 3a, 3b including heat storage sections 2a, 2b are provided in a furnace body 1, to which burners an oxidizing agent supply passage 6 and an exhaust passage 9 both including a changeover valve are connected, which passages are communicated with the inside of the furnace 11 through space sections 10a, 10b constructed on the side of the furnace body from the heat storage section. In the system, the space sections of the respective burners are communicated to a communication passage 14 to propose a reduction combustion mechanism.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、リジェネレイティ
ブバーナシステムにおける還元燃焼機構及び還元燃焼方
法に関するものである。
The present invention relates to a reducing combustion mechanism and a reducing combustion method in a regenerative burner system.

【0002】[0002]

【従来の技術】リジェネレイティブバーナシステムは、
蓄熱部を有するバーナの対を交番燃焼させ、燃焼排ガス
の排熱を回収することにより高効率な燃焼を行うもので
あり、このようなリジェネレイティブバーナシステムに
おいて、炉内における被加熱物の無酸化加熱や低NOx
化を図るべく、炉内では燃焼側のバーナから燃料と共に
供給される化学量論比1以下の燃焼用空気によって還元
燃焼を行わせると共に、排気側のバーナの蓄熱部の上流
側の空間部に完全燃焼用空気を導入して、未燃分を完全
燃焼させるようにした還元燃焼方法が提案されている。
(例えば特開平7−133908号公報を参照のこ
と。)
2. Description of the Related Art A regenerative burner system includes:
High efficiency combustion is performed by alternately burning a pair of burners having a heat storage section and recovering exhaust heat of the combustion exhaust gas. In such a regenerative burner system, the object to be heated in the furnace is completely removed. Oxidation heating and low NOx
In the furnace, reduction combustion is performed by combustion air having a stoichiometric ratio of 1 or less supplied together with fuel from a combustion side burner in the furnace, and a space is provided upstream of the heat storage section of the exhaust side burner. There has been proposed a reduction combustion method in which air for complete combustion is introduced to completely burn unburned components.
(See, for example, JP-A-7-133908)

【0003】このような従来の還元燃焼方法を図4を参
照して説明すると、符号aは炉本体、b,b′は一対の
バーナであり、これらのバーナには蓄熱体を充填した蓄
熱部c,c′が構成されている。またバーナb,b′に
は夫々切換弁(図示省略)を備えた燃焼用空気供給経路
d,d′と排気経路e,e′が接続されており、蓄熱部
c,c′よりも炉本体a側に構成される空間部f,f′
を介して燃料供給管(図示省略)から燃料が供給される
構成としている。そしてこれらの空間部f,f′には完
全燃焼用空気導入部g,g′が設けられていて、これら
から完全燃焼用空気が供給される構成としている。
Referring to FIG. 4, such a conventional reduction combustion method will be described. Reference numeral a denotes a furnace body, and b and b 'are a pair of burners. These burners have a heat storage section filled with a heat storage material. c and c 'are configured. The burners b and b 'are connected to combustion air supply paths d and d' each having a switching valve (not shown) and exhaust paths e and e ', respectively. Spatial parts f and f 'formed on a side
The fuel is supplied from a fuel supply pipe (not shown) via the. These space portions f, f 'are provided with complete combustion air introduction portions g, g', from which the complete combustion air is supplied.

【0004】以上の構成において、図4では図中右側の
バーナbの燃焼用空気供給経路dと左側のバーナb′の
排気経路e′の切換弁が開となって、実線で示されるよ
うに、図中右側のバーナbに燃焼用空気供給経路dから
燃焼用空気が供給されると共に燃料供給管から燃料が供
給されて燃焼し、炉内の燃焼ガスは他方のバーナb′の
空間部f′、蓄熱部c′を通り、排気経路e′を経て排
気される。この際、炉内では燃焼側のバーナbから燃料
と共に供給される化学量論比1以下の燃焼用空気によっ
て還元燃焼が行われ、排気側のバーナb′の空間部f′
に至った未燃分は、完全燃焼用空気導入部g′から導入
された完全燃焼用空気により完全燃焼が行われる。
In the above configuration, the switching valves of the combustion air supply path d of the right burner b and the exhaust path e 'of the left burner b' are opened in FIG. The combustion air is supplied from the combustion air supply path d to the burner b on the right side in the drawing, and the fuel is supplied from the fuel supply pipe for combustion, and the combustion gas in the furnace burns in the space f of the other burner b '. ′, Is exhausted through the heat storage section c ′ and through the exhaust path e ′. At this time, in the furnace, reduction combustion is performed by combustion air having a stoichiometric ratio of 1 or less supplied together with fuel from the burner b on the combustion side, and the space f 'of the burner b' on the exhaust side.
The unburned components that have reached are completely burned by the complete combustion air introduced from the complete combustion air introduction part g '.

【0005】一方、図中左側のバーナb′の燃焼用空気
供給経路d′と右側のバーナbの排気経路eの切換弁が
開となることにより、図4の状態とは逆に左側のバーナ
b′が燃焼し、炉内の燃焼ガスが右側のバーナbを経て
排気される。
On the other hand, when the switching valves of the combustion air supply path d 'of the left burner b' and the exhaust path e of the right burner b are opened, the left burner is opposite to the state of FIG. b 'burns, and the combustion gas in the furnace is exhausted through the right burner b.

【0006】以上の交番燃焼においては、燃焼用空気供
給経路d,d′による燃焼用空気の供給と燃料供給管に
よる燃料の供給は夫々切換弁により切り換えられのであ
るが、完全燃焼用空気については、切換弁等を用いた切
換は行わず、完全燃焼用空気導入部g,g′から常に一
定量が供給されるように構成されている。
In the above-described alternating combustion, the supply of the combustion air through the combustion air supply paths d and d 'and the supply of the fuel through the fuel supply pipe are respectively switched by the switching valve. The switching using a switching valve or the like is not performed, and a constant amount is always supplied from the complete combustion air introduction sections g and g '.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このような還元燃焼方
法では、バーナの燃焼切換時における各切換弁の切換時
間(1〜2秒程度)にも完全燃焼用空気が炉内に供給さ
れてしまい、また実際の工業炉では操業時に温度制御が
行われており、バーナの出力はこの温度制御に従って変
化しているため、実操業において安定的な還元燃焼が得
られない。例えば、温度制御が時間比例制御(ON−O
FF制御)の場合には、上記切換時間と同様に、この制
御におけるバーナの燃焼停止時にも完全燃焼用空気が炉
内に供給されてしまうので、この時点において還元性を
著しく損ねてしまう。また、温度制御が温度調節計の制
御信号に従って燃料と空気の流量を変化させる位置比例
制御(流量制御)の場合には、ある1点、例えば最大燃
焼時に調整された流量の完全燃焼用空気が常に供給され
ると、排気側のバーナに供給された完全燃焼用空気は炉
内における燃焼には寄与しないものの、燃焼側のバーナ
に供給された完全燃焼用空気は炉内の燃焼に寄与するた
め、最大燃焼時よりも低い燃焼量では、相対的に完全燃
焼用空気の割合が増大して、炉内において還元燃焼とな
らない可能性がある。そこで、本発明はこのような課題
を解決することを目的とするものである。
In such a reduction combustion method, complete combustion air is supplied into the furnace even during the switching time (about 1 to 2 seconds) of each switching valve at the time of combustion switching of the burner. In an actual industrial furnace, temperature control is performed during operation, and the output of the burner changes according to this temperature control, so that stable reduction combustion cannot be obtained in actual operation. For example, temperature control is time proportional control (ON-O
In the case of FF control), as in the above switching time, complete combustion air is supplied into the furnace even when the burner is stopped in this control, so that the reducibility is significantly impaired at this point. In the case where the temperature control is position proportional control (flow rate control) in which the flow rates of fuel and air are changed in accordance with a control signal of a temperature controller, a certain point, for example, complete combustion air having a flow rate adjusted at the time of maximum combustion is supplied. When always supplied, the complete combustion air supplied to the exhaust side burner does not contribute to combustion in the furnace, but the complete combustion air supplied to the combustion side burner contributes to combustion in the furnace. If the combustion amount is lower than the maximum combustion time, the proportion of the air for complete combustion relatively increases, and there is a possibility that reduction combustion is not performed in the furnace. Therefore, an object of the present invention is to solve such a problem.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明では、蓄熱部を有する対を成すバーナを炉
本体に設け、夫々のバーナには、夫々切換弁を備えた酸
化剤供給経路と排気経路を接続すると共に、蓄熱部より
も炉本体側に構成した空間部を介して炉内と連通させる
構成としたリジェネレイティブバーナシステムにおい
て、夫々のバーナの空間部同士を連通経路で連通させた
構成の還元燃焼機構を提案する。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a pair of burners having a heat storage section is provided in a furnace body, and each burner is provided with an oxidizing agent provided with a switching valve. In the regenerative burner system, which connects the path and the exhaust path and communicates with the inside of the furnace through a space configured on the furnace body side rather than the heat storage section, the space sections of each burner are connected by a communication path. A reduction combustion mechanism with a communicating configuration is proposed.

【0009】また本発明では、上記の構成において、連
通経路に流量制御機構を設けることを提案する。
Further, the present invention proposes to provide a flow control mechanism in the communication path in the above configuration.

【0010】また本発明では、上記の構成において、対
を成すバーナは、ラジアントチューブの端部に接続する
ラジアントチューブ用のバーナとすることを提案する。
In the present invention, it is proposed that the pair of burners is a radiant tube burner connected to an end of the radiant tube.

【0011】さらに本発明では、以上の構成のリジェネ
レイティブバーナシステムにおいて、酸化剤供給経路か
ら燃焼側のバーナに、燃料を完全燃焼させる流量の酸化
剤を供給すると共に、燃焼側のバーナの蓄熱部を経て空
間部に至った酸化剤の一部を、連通経路を経て排気側の
バーナの空間部に供給することにより、炉内では燃焼側
のバーナから供給される化学量論比1以下の酸化剤によ
り還元燃焼を行わせると共に、排気側のバーナに至った
未燃分を上記連通経路を経て供給される酸化剤により完
全燃焼させるようにした還元燃焼方法を提案する。
Further, according to the present invention, in the regenerative burner system having the above-described structure, an oxidant at a flow rate for completely burning fuel is supplied from the oxidant supply path to the burner on the combustion side, and the heat storage of the burner on the combustion side By supplying a part of the oxidizing agent that has reached the space portion through the communication portion to the space portion of the exhaust-side burner through the communication path, the stoichiometric ratio supplied from the combustion-side burner in the furnace is 1 or less. A reduction combustion method is proposed in which an oxidant is used to perform reduction combustion, and an unburned portion reaching a burner on the exhaust side is completely burned by an oxidant supplied through the communication path.

【0012】以上の本発明によれば、酸化剤供給経路か
ら燃焼側のバーナの蓄熱部を経て空間部に至った酸化剤
の一部は連通経路を経て排気側のバーナの空間部に供給
される。このように未燃分の完全燃焼のために排気側の
バーナの空間部に供給される酸化剤は、燃焼側のバーナ
の酸化剤供給経路を経て供給されるので、バーナの燃焼
に同期することになり、従ってバーナの燃焼切換時にお
ける各切換弁の切換時間や、時間比例制御による温度制
御が行われる場合においてバーナが燃焼停止時に炉内に
酸化剤が供給されてしまうことがない。
According to the present invention described above, part of the oxidant that has reached the space through the heat storage section of the burner on the combustion side from the oxidant supply path is supplied to the space of the burner on the exhaust side through the communication path. You. As described above, the oxidant supplied to the space of the burner on the exhaust side for complete combustion of the unburned portion is supplied through the oxidant supply path of the burner on the combustion side, so that it is synchronized with the combustion of the burner. Therefore, the oxidizing agent is not supplied into the furnace when the burner stops combustion in the case where the switching time of each switching valve at the time of combustion switching of the burner or the temperature control by the time proportional control is performed.

【0013】また、上述したように排気側のバーナの空
間部に供給される酸化剤は、燃焼側のバーナの蓄熱部を
通って予熱されるので、未燃分の酸化反応が速やかに進
み、この反応領域、即ち空間部等の小型化を図ることが
できる。
Further, as described above, the oxidant supplied to the space of the burner on the exhaust side is preheated through the heat storage section of the burner on the combustion side. The size of the reaction region, that is, the space and the like can be reduced.

【0014】燃焼側のバーナから炉内に供給される酸化
剤の流量と、連通経路を通して排気側のバーナの空間部
に供給される酸化剤の流量の割合は、酸化剤供給経路を
経て供給される酸化剤の全体流量が変化しても略一定に
保たれるため、位置比例制御による温度制御が行われる
場合においても、安定的に還元燃焼を行うことができ
る。
The ratio of the flow rate of the oxidant supplied from the burner on the combustion side into the furnace and the flow rate of the oxidant supplied to the space of the burner on the exhaust side through the communication path is supplied via the oxidant supply path. Even if the overall flow rate of the oxidizing agent changes, the oxidizing agent is kept substantially constant, so that the reduction combustion can be stably performed even when the temperature control by the position proportional control is performed.

【0015】連通経路に流量制御機構を設ければ、燃焼
側のバーナから炉内に供給される酸化剤の流量と連通経
路を通して排気側のバーナの空間部に供給される酸化剤
の流量の割合を適切に調節することができ、より一層精
度が高い還元燃焼の制御が可能となる。
If the flow control mechanism is provided in the communication path, the ratio of the flow rate of the oxidant supplied into the furnace from the burner on the combustion side and the flow rate of the oxidant supplied to the space of the burner on the exhaust side through the communication path Can be appropriately adjusted, and the reduction combustion can be controlled with higher accuracy.

【0016】バーナがラジアントチューブ用のバーナの
場合には、対を成すバーナが一般に近距離で配置されて
いるため、連通経路は短くて済み、容易に低NOx化が
図れる。
In the case where the burner is a radiant tube burner, since the paired burners are generally arranged at a short distance, the communication path is short and NOx can be easily reduced.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図を参
照して説明する。図1は、本発明を適用したリジェネレ
イティブバーナシステムの第1の実施の形態を示す系統
的説明図である。符号1は炉本体であり、蓄熱部2a,
2bを有する対を成すバーナ3a,3bが炉本体1に設
けられている。夫々のバーナ3a,3bには、給気ブロ
ワ4との間に切換弁5a,5bを備えた酸化剤供給経
路、この場合、給気経路6(6a,6b)が接続されて
おり、排気ブロワ7との間には切換弁8a,8bを備え
た排気経路9(9a,9b)が接続されている。夫々の
バーナ3a,3bには、蓄熱部2a,2bよりも炉本体
1側に空間部10a,10bが設けられており、これら
の空間部10a,10bを介して炉内11と連通する構
成としている。そしてこれらの空間部10a,10bに
はガス切換弁12a,12bを備えた燃料供給経路13
a,13bが設けられている。そして上記バーナ3a,
3bの空間部10a,10b同士は連通経路14で連通
させている。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a systematic explanatory diagram showing a first embodiment of a regenerative burner system to which the present invention has been applied. Reference numeral 1 denotes a furnace body, and the heat storage units 2a,
A pair of burners 3a and 3b having a pair 2b are provided in the furnace main body 1. An oxidant supply path provided with switching valves 5a and 5b between the burners 3a and 3b and the air supply blower 4, in this case, an air supply path 6 (6a and 6b), is connected to the exhaust blower. The exhaust path 9 (9a, 9b) provided with the switching valves 8a, 8b is connected between the exhaust path 9 and the exhaust path 9. Each of the burners 3a and 3b is provided with spaces 10a and 10b closer to the furnace body 1 than the heat storage units 2a and 2b, and is configured to communicate with the furnace interior 11 through these spaces 10a and 10b. I have. In these spaces 10a and 10b, a fuel supply path 13 having gas switching valves 12a and 12b is provided.
a and 13b are provided. And the burner 3a,
The space portions 10a and 10b of 3b communicate with each other through a communication path 14.

【0018】以上の構成において、図中黒塗りの切換弁
5b,8a,12bが閉で、黒塗りしていない切換弁5
a,8b,12aが開の状態では、酸化剤としての燃焼
用空気は、給気ブロワ4から給気経路6,6aを通って
バーナ3aに供給され、蓄熱部2aを通って空間部10
aに至る。
In the above configuration, the switching valves 5b, 8a, and 12b in black in the drawing are closed, and the switching valves 5 not blackened in FIG.
When a, 8b, and 12a are open, combustion air as an oxidant is supplied from the air supply blower 4 to the burner 3a through the air supply paths 6, 6a, and passes through the heat storage unit 2a to the space 10.
to a.

【0019】一方、バーナ3aの空間部10aには燃料
供給経路13aから燃料ガスが供給され、燃焼用空気と
混合して炉内11での燃焼に供される。
On the other hand, fuel gas is supplied to the space 10a of the burner 3a from the fuel supply path 13a, mixed with the combustion air, and supplied to the furnace 11 for combustion.

【0020】この際、蓄熱部2aを通って空間部10a
に至った燃焼用空気の一部は、燃料ガスと混合せずに連
通経路14を通って右側のバーナ3bの空間部10bに
供給される。このため、燃料供給経路13aと連通経路
14は、燃料供給経路13aから供給された燃料ガスが
連通経路14に流入しないように適宜に配置する。
At this time, the space 10a passes through the heat storage section 2a.
A part of the combustion air that has reached is supplied to the space 10b of the right burner 3b through the communication path 14 without being mixed with the fuel gas. For this reason, the fuel supply path 13a and the communication path 14 are appropriately arranged such that the fuel gas supplied from the fuel supply path 13a does not flow into the communication path 14.

【0021】以上の燃焼では、給気経路6からバーナ3
aに供給する燃焼用空気の流量は、燃料供給経路13a
から供給される燃料ガスを完全燃焼可能な流量ではある
が、連通経路14を通る一部を除いた場合には、化学量
論比1以下となるように設定する。
In the combustion described above, the burner 3
The flow rate of the combustion air supplied to the fuel supply path 13a
Although the flow rate is such that the fuel gas supplied from the fuel tank can be completely burned, the stoichiometric ratio is set to 1 or less when a part passing through the communication path 14 is excluded.

【0022】このような設定により、炉内11では燃焼
側のバーナ3aから供給される化学量論比1以下の燃焼
用空気と燃料ガスとにより還元燃焼が行われ、そして、
炉内11から排気側のバーナ3bの空間部10bに至っ
た排ガスの未燃分は、上記連通経路14を経て空間部1
0bに供給される完全燃焼用空気により、空間部10b
又は空間部10b及び蓄熱部2bにおいて完全燃焼す
る。そして未燃分が完全燃焼した排ガスは、蓄熱部2b
から排気経路9b,9を通って排気ブロワ7により排気
される。
With such a setting, in the furnace 11, the reducing combustion is performed by the combustion air and the fuel gas having the stoichiometric ratio of 1 or less supplied from the burner 3a on the combustion side, and
The unburned portion of the exhaust gas from the furnace 11 to the space 10b of the burner 3b on the exhaust side is passed through the communication path 14 to the space 1
0b, the space 10b
Alternatively, complete combustion occurs in the space 10b and the heat storage unit 2b. The exhaust gas from which the unburned components are completely burned is stored in the heat storage section 2b.
Then, the air is exhausted by the exhaust blower 7 through the exhaust passages 9 b and 9.

【0023】一方、上述と逆に、図中黒塗りの切換弁5
b,8a,12bが開で、黒塗りしていない切換弁5
a,8b,12aが閉の状態では、燃焼用空気は、給気
ブロワ4から給気経路6,6bを通り、蓄熱部2bを通
って空間部10bに至り、燃料供給経路13bから供給
された燃料ガスと混合して炉内11での燃焼に供される
と共に、空間部10bに至った燃焼用空気の一部は、完
全燃焼用空気として連通経路14を通って今度は排気側
のバーナ3aの空間部10aに供給される。したがっ
て、上述と同様に、炉内11においては還元燃焼が行わ
れると共に、排気側のバーナ3aにおいて未燃分の完全
燃焼が行われる。
On the other hand, contrary to the above, the switching valve 5 in black
b, 8a, and 12b are open and the switching valve 5 is not blackened
In the state where a, 8b, and 12a are closed, the combustion air passes from the air supply blower 4 through the air supply paths 6, 6b, passes through the heat storage unit 2b, reaches the space 10b, and is supplied from the fuel supply path 13b. The fuel gas is mixed with the fuel gas to be burned in the furnace 11, and a part of the combustion air reaching the space 10 b passes through the communication path 14 as complete combustion air, and then the exhaust-side burner 3 a Is supplied to the space 10a. Therefore, similarly to the above, while reducing combustion is performed in the furnace 11, complete combustion of unburned components is performed in the burner 3a on the exhaust side.

【0024】以上の説明から分かるように、本発明にお
いては、炉内11で還元燃焼を行わせることによる未燃
分の完全燃焼のために排気側のバーナ3b(又は3a)
の空間部10b(又は10a)に供給される完全燃焼用
空気(酸化剤)は、燃焼側のバーナ3a(又は3b)の
給気経路6a(又は6b)を経て供給されるので、その
供給は切換弁5a(又は5b)の開動作、即ちバーナ3
a(又は3b)の燃焼に同期することになり、従ってバ
ーナ3a,3bの燃焼切換時における各切換弁5a,5
bの切換時間や、時間比例制御による温度制御が行われ
る場合においてバーナ3a,3bが燃焼停止時に炉内1
1に完全燃焼用空気が供給されてしまうことがない。
As can be seen from the above description, in the present invention, the exhaust-side burner 3b (or 3a) is used for complete combustion of the unburned portion by performing reduction combustion in the furnace 11.
Is supplied through the air supply passage 6a (or 6b) of the burner 3a (or 3b) on the combustion side. The opening operation of the switching valve 5a (or 5b), that is, the burner 3
a (or 3b), so that each of the switching valves 5a, 5b at the time of combustion switching of the burners 3a, 3b.
b, and when the temperature control by the time proportional control is performed, when the burners 3a and 3b
1 is not supplied with the air for complete combustion.

【0025】また、排気側のバーナ3b(又は3a)の
空間部10b(又は10a)に供給される完全燃焼用空
気は、燃焼側のバーナ3a(又は3b)の蓄熱部2a
(又は2b)を通って予熱されるので、未燃分の酸化反
応が速やかに進み、この反応領域、即ち空間部10a,
10bの小型化を図ることができる。
The complete combustion air supplied to the space 10b (or 10a) of the exhaust side burner 3b (or 3a) is supplied to the heat storage section 2a of the combustion side burner 3a (or 3b).
(Or 2b), the oxidation reaction of the unburned portion proceeds quickly, and this reaction region, that is, the space 10a,
10b can be reduced in size.

【0026】また燃焼側のバーナ3a(又は3b)から
炉内11に供給される燃焼用空気の流量と、連通経路1
4を通して排気側のバーナ3b(又は3a)の空間部1
0b(又は10a)に供給される完全燃焼用空気の流量
の割合は、給気経路6を経て供給される燃焼用空気の全
体流量が変化しても略一定に保たれるため、位置比例制
御による温度制御が行われる場合においても、安定的に
還元燃焼を行うことができる。尚、位置比例制御を行う
場合では、給気経路6、排気経路9および燃料供給経路
13a,13bに流量制御機構が設けられる。
The flow rate of the combustion air supplied from the combustion side burner 3a (or 3b) into the furnace 11 and the communication path 1
4, the space 1 of the burner 3b (or 3a) on the exhaust side
The ratio of the flow rate of the complete combustion air supplied to 0b (or 10a) is maintained substantially constant even when the total flow rate of the combustion air supplied through the air supply path 6 changes, so that the position proportional control is performed. Thus, even when temperature control is performed, reduction combustion can be performed stably. When performing the position proportional control, a flow control mechanism is provided in the air supply path 6, the exhaust path 9, and the fuel supply paths 13a and 13b.

【0027】上述したように、燃料供給経路13a(1
3b)と連通経路14は、燃料供給経路13a(13
b)から供給された燃料ガスが連通経路14に流入しな
いように適宜に配置するのであるが、燃料供給経路13
a,13bを空間部10a,10bに設ける場合には、
例えば図に示されるような配置とすることができ、また
この他、燃料供給経路13a,13bを空間部10a,
10bでなく、炉本体1に接続する配置とすることがで
きる。
As described above, the fuel supply path 13a (1
3b) and the communication path 14 are connected to the fuel supply path 13a (13
The fuel gas supplied from b) is appropriately arranged so as not to flow into the communication path 14.
When a and 13b are provided in the spaces 10a and 10b,
For example, the arrangement can be as shown in the figure, and in addition, the fuel supply paths 13a, 13b
Instead of 10b, it can be arranged to be connected to the furnace body 1.

【0028】次に、図2は、本発明を適用したリジェネ
レイティブバーナシステムの第2の実施の形態を示す系
統的説明図である。この実施の形態において、図1の構
成要素に対応する要素には、同一の符号を付して重複す
る説明は省略する。この第2の実施の形態では、第1の
実施の形態における連通経路14に流量制御機構15を
設けたものであり、このような流量制御機構を設けるこ
とにより、燃焼側のバーナ3a(又は3b)から炉内1
1に供給される燃焼用空気の流量と連通経路14を通し
て排気側のバーナ3b(又は3a)の空間部10b(又
は10a)に供給される完全燃焼用空気の流量の割合を
適切に調節することができる。
FIG. 2 is a systematic explanatory diagram showing a second embodiment of the regenerative burner system to which the present invention is applied. In this embodiment, components corresponding to the components in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the second embodiment, a flow control mechanism 15 is provided in the communication path 14 in the first embodiment. By providing such a flow control mechanism, the burner 3a (or 3b) on the combustion side is provided. ) From furnace 1
1 to appropriately adjust the flow rate of the combustion air supplied to 1 and the flow rate of the complete combustion air supplied to the space 10b (or 10a) of the burner 3b (or 3a) on the exhaust side through the communication path 14. Can be.

【0029】またこの実施の形態では、位置比例制御に
よる温度制御を行うために給気経路6、排気経路9およ
び燃料供給経路13a,13bの夫々に流量制御機構1
6,17,18a,18bを設けており、これらの流量
制御機構16,17,18a,18bと上記連通経路1
4の流量制御機構15との組み合わせでは、より一層精
度が高い還元燃焼の制御が可能となる。尚、これらの流
量制御機構は、流量制御機構16において例示している
ように、オリフィス19と流量制御弁20の組合せ等に
より構成することができる。
In this embodiment, in order to perform temperature control by position proportional control, the flow control mechanism 1 is provided in each of the air supply path 6, the exhaust path 9, and the fuel supply paths 13a and 13b.
6, 17, 18a, and 18b, and the flow control mechanisms 16, 17, 18a, and 18b are connected to the communication path 1 described above.
In combination with the flow control mechanism 15 of 4, the control of the reduction combustion can be performed with higher accuracy. Note that these flow control mechanisms can be constituted by a combination of an orifice 19 and a flow control valve 20, as exemplified in the flow control mechanism 16.

【0030】尚、連通経路14の流量制御機構15は、
位置比例制御でなく、時間比例制御による温度制御を行
う構成の場合においても有効である。
The flow control mechanism 15 of the communication path 14
The present invention is also effective in a configuration in which temperature control is performed by time proportional control instead of position proportional control.

【0031】次に、図4は、本発明を適用したリジェネ
レイティブバーナシステムの第3の実施の形態を示す系
統的説明図であり、この実施の形態においても、図1の
構成要素に対応する要素には、同一の符号を付して重複
する説明は省略する。この第3の実施の形態では、対を
成すバーナ3a,3bは、ラジアントチューブ21の端
部に接続するバーナとしたものである。このような構成
では、対を成すバーナ3a,3bが一般に近距離で配置
されているため、連通経路14は短くて済み、容易に低
NOx化が図れる。
Next, FIG. 4 is a systematic explanatory diagram showing a third embodiment of the regenerative burner system to which the present invention is applied. In this embodiment, the components corresponding to those in FIG. The same reference numerals are given to the same elements, and duplicate description will be omitted. In the third embodiment, the burners 3a and 3b forming a pair are burners connected to the end of the radiant tube 21. In such a configuration, since the burners 3a and 3b forming a pair are generally arranged at a short distance, the communication path 14 may be short and NOx can be easily reduced.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明は以上のとおりであるので、リジ
ェネレイティブバーナシステムにおける炉内の還元燃焼
を安価で、且つ確実に行うことが可能となり、還元燃焼
による被加熱物の無酸化加熱や低NOx化を図ることが
できる。またバーナがラジアントチューブ用の場合にお
いても、低NOx化を図ることができる。
As described above, the present invention is as described above, so that the reduction combustion in the furnace in the regenerative burner system can be performed inexpensively and reliably, and the non-oxidizing heating of the object to be heated by the reduction combustion can be performed. Low NOx can be achieved. Even when the burner is for a radiant tube, it is possible to reduce NOx.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明を適用したリジェネレイティブバーナ
システムの第1の実施の形態を示す系統的説明図であ
る。
FIG. 1 is a systematic explanatory diagram showing a first embodiment of a regenerative burner system to which the present invention has been applied.

【図2】 本発明を適用したリジェネレイティブバーナ
システムの第2の実施の形態を示す系統的説明図であ
る。
FIG. 2 is a systematic explanatory diagram showing a second embodiment of a regenerative burner system to which the present invention has been applied.

【図3】 本発明を適用したリジェネレイティブバーナ
システムの第3の実施の形態を示す系統的説明図であ
る。
FIG. 3 is a systematic explanatory diagram showing a third embodiment of a regenerative burner system to which the present invention has been applied.

【図4】 リジェネレイティブバーナシステムにおける
従来の還元燃焼方法を示す系統的説明図である。
FIG. 4 is a systematic explanatory diagram showing a conventional reduction combustion method in a regenerative burner system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 炉本体 2a,2b 蓄熱体 3a,3b バーナ 4 給気ブロワ 5a,5b 切換弁 6,6a,6b 給気経路(酸化剤供給経路) 7 排気ブロワ 8a,8b 切換弁 9,9a,9b 排気経路 10a,10b 空間部 11 炉内 12a,12b ガス切換弁 13a,13b 燃料供給経路 14 連通経路 15 流量制御機構 16,17,18a,18b 流量制御機構 19 オリフィス 20 流量制御弁 21 ラジアントチューブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Furnace main body 2a, 2b Heat storage body 3a, 3b Burner 4 Air supply blower 5a, 5b Switching valve 6, 6a, 6b Air supply path (oxidant supply path) 7 Exhaust blower 8a, 8b Switching valve 9, 9a, 9b Exhaust path DESCRIPTION OF SYMBOLS 10a, 10b Space part 11 Inside furnace 12a, 12b Gas switching valve 13a, 13b Fuel supply path 14 Communication path 15 Flow control mechanism 16, 17, 18a, 18b Flow control mechanism 19 Orifice 20 Flow control valve 21 Radiant tube

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F23L 9/00 F23L 9/00 15/02 15/02 Fターム(参考) 3K017 AA01 AA06 AB05 AB07 AD05 BA01 BA06 BB07 3K023 KA07 KB01 KB13 KC01 QA16 QB13 QC07 3K065 TA01 TA14 TD02 TD05 TF03 TH02 TP03 3K091 AA01 BB05 BB26 CC06 CC22 DD08 EA04 EA14 EA24 EA28Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) F23L 9/00 F23L 9/00 15/02 15/02 F term (reference) 3K017 AA01 AA06 AB05 AB07 AD05 BA01 BA06 BB07 3K023 KA07 KB01 KB13 KC01 QA16 QB13 QC07 3K065 TA01 TA14 TD02 TD05 TF03 TH02 TP03 3K091 AA01 BB05 BB26 CC06 CC22 DD08 EA04 EA14 EA24 EA28

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 蓄熱部を有する対を成すバーナを炉本体
に設け、夫々のバーナには、夫々切換弁を備えた酸化剤
供給経路と排気経路を接続すると共に、蓄熱部よりも炉
本体側に構成した空間部を介して炉内と連通させる構成
としたリジェネレイティブバーナシステムにおいて、夫
々のバーナの空間部同士を連通経路で連通させたことを
特徴とするリジェネレイティブバーナシステムにおける
還元燃焼機構
A burner forming a pair having a heat storage section is provided in a furnace main body, and each burner is connected to an oxidant supply path and a discharge path each having a switching valve, and is connected to the furnace main body with respect to the heat storage section. In the regenerative burner system configured to communicate with the inside of the furnace via the space configured as described above, the reduction section in the regenerative burner system characterized in that the space of each burner is communicated with a communication path. mechanism
【請求項2】 連通経路に流量制御機構を設けたことを
特徴とする請求項1に記載のリジェネレイティブバーナ
システムにおける還元燃焼機構
2. The reduction combustion mechanism in the regenerative burner system according to claim 1, wherein a flow control mechanism is provided in the communication path.
【請求項3】 対を成すバーナは、ラジアントチューブ
の端部に接続するラジアントチューブ用のバーナである
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のリジェネレイ
ティブバーナシステムにおける還元燃焼機構
3. The reduction combustion mechanism in the regenerative burner system according to claim 1, wherein the pair of burners is a burner for a radiant tube connected to an end of the radiant tube.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の還
元燃焼機構において、酸化剤供給経路から燃焼側のバー
ナに、燃料を完全燃焼させる流量の酸化剤を供給すると
共に、燃焼側のバーナの蓄熱部を経て空間部に至った酸
化剤の一部を、連通経路を経て排気側のバーナの空間部
に供給することにより、炉内では燃焼側のバーナから供
給される化学量論比1以下の酸化剤により還元燃焼を行
わせると共に、排気側のバーナに至った未燃分を上記連
通経路を経て供給される酸化剤により完全燃焼させるこ
とを特徴とするリジェネレイティブバーナシステムにお
ける還元燃焼方法
4. The reduction combustion mechanism according to claim 1, wherein the oxidant is supplied from the oxidant supply path to the burner on the combustion side at a flow rate for completely burning the fuel, and is supplied to the combustion side. In the furnace, the stoichiometry supplied from the burner on the combustion side in the furnace by supplying a part of the oxidant reaching the space through the heat storage section of the burner to the space of the burner on the exhaust side via the communication path A regenerative burner system characterized by performing reduction combustion with an oxidant having a ratio of 1 or less and completely combusting unburned components reaching an exhaust-side burner with an oxidant supplied through the communication path. Reduction combustion method
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109099715A (en) * 2017-06-21 2018-12-28 华北理工大学 A kind of recuperative heater for removing heat storage based on flue gas

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109099715A (en) * 2017-06-21 2018-12-28 华北理工大学 A kind of recuperative heater for removing heat storage based on flue gas
CN109099715B (en) * 2017-06-21 2019-10-08 华北理工大学 A kind of recuperative heater for removing heat storage based on flue gas

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