JP2004020091A

JP2004020091A - Regeneration burner for connecting passage for introducing inert gas to fuel supply passage and its operation method

Info

Publication number: JP2004020091A
Application number: JP2002177051A
Authority: JP
Inventors: Isamu Ikeda; 池田　勇
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-18
Also published as: JP3964270B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a regeneration burner for connecting a passage for introducing inert gas to a fuel supply passage, and for preventing sulfuric acid corrosion of a pipe of the fuel supply passage, and also to provide its operation method. <P>SOLUTION: This regeneration burner is provided with: burners 2 arranged in a plurality toward the inside of a furnace for generating exhaust gas including an SO<SB>2</SB>component, supplying fuel gas from the fuel supply passage 6 at combustion operation time, supplying combustion air from an air supply passage 3 and exhausting the exhaust gas to an exhaust passage 4 at suction operation time; and a directional control valve 16 for fuel, a directional control valve 14 for air supply and a directional control valve 15 for exhaust air, associatively arranged to the respective burners in these fuel supply passage, air supply passage and exhaust passage and opened-closed for switching combustion operation and suction operation of the burners. When putting a part in an operation state among a plurality of burners, a residual burner is connected with an introducing passage 24 for introducing the inert gas into the fuel supply passage between the respective burners and the directional control valve for fuel when put in a stopping state, by closing all of the directional control valve for fuel, the directional control valve for air supply, and the directional control valve for exhaust air. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料供給経路の配管に、硫酸による腐食が発生することを防止できる、燃料供給経路に不活性ガスを導入する経路を接続したリジェネバーナおよびその運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リジェネバーナはよく知られているように、炉内に向けて互いに相対向させて配置される一対で一組のバーナを複数組設備し、これらバーナにはそれぞれ蓄熱器を備え、一対のバーナの一方に燃料ガスと燃焼用空気を供給して燃焼を行わせると同時に、他方のバーナからは排ガスを吸引させ、この燃焼動作と吸引動作を各組の一対のバーナ相互で交互に行わせることにより、吸引動作時には蓄熱器で排ガスから排熱を回収し、燃焼動作時には蓄熱器で回収した排熱で燃焼用空気を加熱するようにして、これにより省エネルギ化を図っている。
【０００３】
従来のリジェネバーナａにおける燃焼用空気や排ガス等のバーナｂへの供給・排出系統を、図２を参照しつつバーナｂの運転状態に従って説明すると、燃焼動作に際しては、燃焼用空気と燃料ガスがバーナｂへ供給される。燃焼用空気は、他のバーナへも接続されている給気経路ｃの分岐部ｄ上流側に設けた給気用電磁弁ｅを開くと、給気風量制御ベーンｆで風量制御されつつ給気ブロアｇによって給気経路ｃ内に導入され、さらに分岐部ｄ下流側に設けた各バーナｂの給気用切替弁ｈを開くことにより、蓄熱器ｉを通過して加熱されつつバーナｂへと供給される。燃料ガスは、他のバーナへも接続されている燃料供給経路ｊの分岐部ｋ上流側に設けた燃料用電磁弁ｌを開くことで導入され、さらに分岐部ｋ下流側に設けた各バーナｂの燃料用切替弁ｍを開くことにより、バーナｂのバーナノズルｎへと供給される。燃料ガスとしては通常、コークス炉ガス（以下、ＣＯＧという）、高炉ガスや転炉ガスにＣＯＧを混合したガス（以下、Ｍガスという）などが使用される。この燃焼動作時には、排気経路ｏは各バーナｂの排気用切替弁ｐによって閉じられている。
【０００４】
他方、吸引動作に際しては、排ガスが炉から排出される。排ガスは、他のバーナへも接続されている排気経路ｏの分岐部ｑ下流側の排気用電磁弁ｒを開いた状態で、分岐部ｑ上流側に設けた各バーナの排気用切替弁ｐを開くことにより、蓄熱器ｉを通過して排熱回収されながら排気風量制御ベーンｓで風量制御されつつ排気ブロアｔによって炉から吸引される。この吸引動作に際しては、給気経路ｃおよび燃料供給経路ｊはそれらの切替弁ｈ，ｍによって閉じられている。また、バーナｂには、バーナノズルｎに水や空気などの冷却媒体を流通させて冷却するために、冷却媒体供給系ｕおよび冷却媒体排出系ｖが接続されている。
【０００５】
複数組のバーナｂをコントロールするリジェネバーナａの代表的な制御方法は、負荷が１００％〜３０％程度まではすべてのバーナｂを比例的にターンダウンさせる（火力を増減させる）「比例制御」を実行し、それ以下の負荷でのターンダウンについては、すべてのバーナｂに対し、これらを適当な間合いで稼働させたり停止させたりする「時間比例ＯＮ−ＯＦＦ制御」を実行し、さらに負荷が低下した場合には、全バーナｂのうちのいくつかを停止状態とする「間引き制御」を実行する方法である。間引き制御の対象となった停止状態のバーナｂでは、燃焼動作はもちろんのこと、吸引動作も停止され、このバーナｂをコントロールする各切替弁ｍ，ｈ，ｐはすべて閉状態とされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したＣＯＧやＭガス等の燃料ガスを燃焼させた後の排ガス中には、ＳＯ_２が含まれる。このＳＯ_２は、排ガスの温度が酸露点（脱硫ＣＯＧ燃焼排ガスでは一般に、１３０℃〜１４０℃）以下に低下すると結露し、水分（Ｈ_２Ｏ）と反応して硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）分を生じる。そして従来にあっては、この排ガスが燃料供給経路ｊへと侵入して、硫酸により燃料供給経路ｊの配管に腐食が発生するという課題があった。そしてこの腐食の原因となる排ガスの燃料供給経路ｊへの侵入が、リジェネバーナａの運転制御に関連して引き起こされる場合があった。
【０００７】
例えば、負荷の低下によりリジェネバーナａを間引き制御に移行させた場合、間引き制御の対象となったバーナｂの燃料用切替弁ｍが閉じられるが、この閉止された燃料用切替弁ｍとバーナｂとの間の燃料供給経路ｊに、炉内に晒されているバーナノズルｎから炉内の排ガスが侵入して拡散する。このバーナノズルｎは上述したように冷却されるため、この冷却によってバーナノズルｎと燃料用切替弁ｍとの間の配管部分に拡散した排ガスはその温度が酸露点以下に低下し、この結果バーナノズルｎやその周辺の配管、燃料用切替弁ｍなどに腐食を生じさせてしまう。燃料用切替弁ｍが腐食するとその閉め切り性能が劣化して、リジェネバーナａの切替動作不良を引き起こしやすくなる。
【０００８】
そしてこの燃料供給経路ｊの腐食の問題は特に、バーナノズルｎの口径が大きい場合に顕著であった。バーナノズルｎの口径は、発熱量が小さく燃焼に大流量を要する燃料、例えば上記ＣＯＧやＭガスなどを使用する場合、また、鉄鋼加熱炉用など燃料流量として６００万ｋｃａｌ／ｈにも達する場合などに、大きく設計される。そしてこのような大口径のバーナノズルｎでは排ガスが侵入して拡散しやすく、上記問題が起こる可能性が高かった。
【０００９】
本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、燃料供給経路の配管に、硫酸による腐食が発生することを防止できる、燃料供給経路に不活性ガスを導入する経路を接続したリジェネバーナおよびその運転方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる燃料供給経路に不活性ガスを導入する経路を接続したリジェネバーナは、ＳＯ_２成分を含む排ガスが発生する炉内に向けて複数設置され、燃焼動作時には燃料供給経路から燃料ガスが供給されるとともに給気経路から燃焼用空気が供給され、吸引動作時には排気経路へ排ガスを排出するバーナと、これら燃料供給経路、給気経路および排気経路にそれぞれ、各バーナに対応させて設けられ、該バーナの燃焼動作と吸引動作とを切り換えるべく開閉される燃料用切替弁、給気用切替弁および排気用切替弁とを備え、複数のバーナのうち、一部は稼働状態としながら、残りは、その燃料用切替弁、給気用切替弁および排気用切替弁のすべてを閉じて停止状態とするリジェネバーナにおいて、各バーナとその燃料用切替弁との間の上記燃料供給経路に、不活性ガスを導入するための導入経路を接続したことを特徴とする。これにより、燃料供給経路の配管に、硫酸による腐食が発生することが防止される。
【００１１】
また、前記導入経路には、前記燃料供給経路への不活性ガスの導入・停止を切り替える切替手段が設けられていることを特徴とする。これにより、不活性ガスを必要なときに燃料供給経路へ導入することが可能となる。
【００１２】
また、前記切替手段は、前記燃料用切替弁、給気用切替弁および排気用切替弁のすべてが閉じられたことを検出して検出信号を出力する検出手段に接続され、検出信号が入力されて前記燃料供給経路へ不活性ガスを導入することを特徴とする。これにより、不活性ガスの供給制御を自動化することが可能となる。
【００１３】
さらに、前記導入経路には、不活性ガスの流量を調整する流量調整手段が設けられていることを特徴とする。これにより、充填用流体を必要量だけ排気経路へ導入することが可能となる。
【００１４】
また、本発明にかかるリジェネバーナの運転方法は、ＳＯ_２成分を含む排ガスが発生する炉内に向けて複数設置され、燃焼動作時には燃料供給経路から燃料ガスが供給されるとともに給気経路から燃焼用空気が供給され、吸引動作時には排気経路へ排ガスを排出するバーナと、これら燃料供給経路、給気経路および排気経路にそれぞれ、各バーナに対応させて設けられ、該バーナの燃焼動作と吸引動作とを切り換えるべく開閉される燃料用切替弁、給気用切替弁および排気用切替弁とを備え、複数のバーナのうち、一部は稼働状態としながら、残りは、その燃料用切替弁、給気用切替弁および排気用切替弁のすべてを閉じて停止状態とする運転が行われるリジェネバーナの運転方法において、バーナを停止状態にしたときに、停止したバーナとその燃料用切替弁との間の上記燃料供給経路へ不活性ガスを導入するようにしたことを特徴とする。これにより、燃料供給経路の配管に、硫酸による腐食が発生することが防止される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる燃料供給経路に不活性ガスを導入する経路を接続したリジェネバーナおよびその運転方法の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１には、本発明にかかるリジェネバーナ１の好適な一実施形態が示されている。本実施形態のリジェネバーナ１における燃焼用空気や燃料ガス、排ガスの供給・排出系統の基本的な構成は、図２に示した従来技術とほぼ同様である。リジェネバーナ１は、炉内に向けて互いに相対向させて配置される一対で一組のバーナ２を複数組備える（図１には、一つのバーナ２が示されている）。
【００１６】
これら複数組の複数のバーナ２には、これらへ一括して燃焼用空気を供給するための給気経路３と、炉内の排ガスをこれらから一括して排出するための排気経路４とが接続され、これら給気経路３および排気経路４にはこれらを各バーナ２に接続するために分岐部３ａ，４ａが備えられる。また複数組の複数のバーナ２には、それらにそれぞれ設けられたバーナノズル５へ一括してＣＯＧやＭガスなどの燃料ガスを供給するための燃料供給経路６が接続され、この燃料供給経路６にもこれを各バーナに接続するための分岐部６ａが備えられる。
【００１７】
給気経路３には、その分岐部３ａよりも燃焼用空気の流れ方向上流側に、給気経路３を開閉する開閉自在な給気用電磁弁７と、燃焼用空気の風量を制御する給気風量制御ベーン８と、燃焼用空気を給気経路３を介して各バーナ２へ圧送する給気ブロア９とが設けられる。同様に、排気経路４には、その分岐部４ａよりも排ガスの流れ方向下流側に、排気経路４を開閉する開閉自在な排気用電磁弁１０と、排ガスの風量を制御する排気風量制御ベーン１１と、排ガスを排気経路４を介して炉内から吸引する排気ブロア１２とが設けられる。また、燃料供給経路６には、その分岐部６ａよりも燃料ガスの流れ方向上流側に、燃料供給経路６を開閉する開閉自在な燃料用電磁弁１３が設けられる。
【００１８】
さらに、給気経路３には、分岐部３ａよりも下流側に、各バーナ２それぞれへの燃焼用空気の供給・停止を切り替える開閉自在な給気用切替弁１４が設けられる。また、排気経路４には、分岐部４ａよりも上流側に、各バーナ２それぞれからの排ガスの排出・停止を切り替える開閉自在な排気用切替弁１５が設けられる。さらに、燃料供給経路６には、分岐部６ａよりも下流側に、各バーナノズル５それぞれへの燃料ガスの供給・停止を切り替える開閉自在な燃料用切替弁１６が設けられる。給気経路３と排気経路４とは、各バーナ２との接続位置前段で集合されて、一括してバーナ２に接続される。
【００１９】
各バーナ２には、バーナノズル５と集合された給気経路３および排気経路４との間に配置されて、これを通過して炉内から排気経路４へと排出される排ガスから排熱を回収し、また給気経路３からこれを通過してバーナ２へと供給される燃焼用空気を、回収した排熱で加熱するための蓄熱器１７が備えられる。さらに、各バーナ２には、それらのバーナノズル５に水や空気などの冷却媒体を流通させて冷却するために、冷却媒体供給系１８および冷却媒体排出系１９が接続される。
【００２０】
そして、本実施形態にかかる燃料供給経路に不活性ガスを導入する経路を接続したリジェネバーナ１は基本的には、各バーナ２とその燃料用切替弁１６との間の燃料供給経路６に、不活性ガスを導入するための導入経路２４が接続される。導入経路２４には、燃料供給経路６への不活性ガスの導入・停止を切り替える切替手段として不活性ガス用切替弁２５が設けられる。この不活性ガス用切替弁２５には、燃料用切替弁１６、給気用切替弁１４および排気用切替弁１５のすべてが閉じられたことを検出して検出信号を出力する検出手段２６が接続され、不活性ガス用切替弁２５は検出手段２６から検出信号が入力されることで燃料供給経路６へ不活性ガスを導入するようになっている。また、導入経路２４には、不活性ガスの流量を調整する流量調整手段として不活性ガス導入量調整用コック２７や絞りが設けられる。
【００２１】
図示例に従って詳述すると、燃料供給経路６には、各バーナ２の燃料用切替弁１６よりも燃料ガスの流れ方向下流側であって、かつバーナノズル５の上流側に、導入経路２４の一端が接続され、この導入経路２４の他端に接続された図示されない不活性ガス供給源から、Ｎ_２ガスなどの不活性ガスが燃料用切替弁１６とバーナノズル５との間に導入されるようになっている。検出手段２６は、通常のシーケンス制御もしくはコンピュータ制御で動作され、燃料用切替弁１６、給気用切替弁１４および排気用切替弁１５の開閉状態を監視し、これら切替弁１４〜１６すべてが閉じられたときに検出信号を生成して、不活性ガス用切替弁２５に出力する。これにより、不活性ガスの供給制御を自動化することができる。不活性ガス用切替弁２５は、導入経路２４を開閉するために開閉自在に構成され、検出手段２６から上記検出信号が入力されたことに応じて導入経路２４を開くようになっている。これにより、不活性ガスを必要なときに燃料供給経路６へ導入することができる。また、不活性ガス導入量調整用コック２７は、不活性ガス供給源から燃料供給経路６への不活性ガスの導入流量を調整するために、開度調整可能に構成される。これにより、充填用流体を必要量だけ燃料供給経路６へ導入することができる。
【００２２】
また本実施形態にあっては、各バーナ２の排気用切替弁１５下流側の排気経路４に、希釈用の流体を導入するための流体導入経路２０が接続される。また、流体導入経路２０には、希釈用流体の流量を調整する流量調整手段として導入流体量調整用コック２１や絞りが設けられ、さらに好ましくは、流体導入経路２０は、各給気用切替弁１４上流側の給気経路３に接続され、希釈用流体として給気経路３の燃焼用空気が導入される。
【００２３】
具体的には、排気経路４には、各バーナ２の排気用切替弁１５よりも排ガスの流れ方向下流側であって、かつ分岐部４ａの上流位置に、流体導入経路２０の一端が接続され、この流体導入経路２０の他端は、同じバーナ２の給気用切替弁１４よりも燃焼用空気の流れ方向上流側であって、かつ分岐部３ａの下流位置で給気経路３に接続され、これにより給気ブロア９で圧送されている燃焼用空気が、排気用切替弁１５下流側の排気経路４へ導入されるようになっている。また、導入流体量調整用コック２１は、給気経路３から排気経路４への燃焼用空気の導入流量を調整するために、開度調整可能に構成される。これにより、燃焼用空気を必要量だけ排気経路４へ導入することができる。
【００２４】
さらに本実施形態にあっては、各バーナ２とその排気用切替弁１５との間の排気経路４に、流体を充填するための流体充填経路２２が接続される。また、流体充填経路２２には、充填用流体の流量を調整する流量調整手段として充填流体量調整用コック２３や絞りが設けられ、さらに好ましくは、流体充填経路２２は、各給気用切替弁１４上流側の給気経路３に接続され、充填用流体として給気経路３の燃焼用空気が導入される。
【００２５】
具体的には、排気経路４には、各バーナ２の排気用切替弁１５よりも排ガスの流れ方向上流側であって、かつ蓄熱器１７の低温側に、流体充填経路２２の一端が接続され、この流体充填経路２２の他端は、同じバーナ２の導入流体量調整用コック２１よりも燃焼用空気の流れ方向上流位置で流体導入経路２０に接続され、この流体導入経路２０を介して給気経路３と接続されて、これにより給気ブロア９で圧送されている燃焼用空気が、排気用切替弁１５と蓄熱器１７との間に充填されるようになっている。また、充填流体量調整用コック２３は、給気経路３から排気経路４への燃焼用空気の充填流量を調整するために開度調整可能に構成される。これにより、燃焼用空気を必要量だけ排気経路４へ導入することができる。
【００２６】
次に、本実施形態にかかるリジェネバーナ１の運転方法について説明する。リジェネバーナ１は上記従来技術で説明したように、負荷状態に応じて運転状態が切り換えられる。通常は複数組のすべてのバーナ２を稼働状態とし、燃料用切替弁１６、給気用切替弁１４および排気用切替弁１５を開閉制御することにより、一対のバーナ２の一方に燃料ガスと燃焼用空気を供給して燃焼動作させると同時に、他方のバーナ２からは炉内の排ガスを吸引する吸引動作を行わせるようにし、この燃焼動作と吸引動作を各組一対のバーナ２相互で交互に択一的に行わせるようになっている。
【００２７】
すなわち、リジェネバーナ１の運転に際しては、すべての電磁弁７，１０，１３を開くとともに給気ブロア９および排気ブロア１２を駆動し、燃料供給経路６からバーナ２へ燃料ガスを供給するとともに、風量制御ベーン８で風量制御しつつ、給気経路３から燃焼用空気をバーナ２へ供給し、排気経路４から排ガスを排出する。この際、複数のバーナ２のうち、燃焼動作させるバーナ２では、その燃料用切替弁１６および給気用切替弁１４を開くとともに、排気用切替弁１５を閉じ、また吸引動作させるバーナ２では、排気用切替弁１５を開くとともに、燃料用切替弁１６および給気用切替弁１４を閉じる制御が実行され、蓄熱器１７はバーナ２が吸引動作中であるか、燃焼動作中であるかに応じて、排ガスから排熱を回収したり、燃焼用空気を加熱する。
【００２８】
他方、負荷が低下した場合などには、すべてのバーナ２を稼働状態とはせず、一部のバーナ２は、燃焼動作も吸引動作も行わない停止状態にする制御、例えば間引き制御が実行される。停止状態としたバーナ２では、それを制御する各切替弁１４〜１６がすべて閉じられ、これにより燃料ガスも燃焼用空気も供給されず、また排ガスの排出も停止される。このように複数のバーナ２のうち、一部は稼働状態としながら、残りは、その燃料用切替弁１６、給気用切替弁１４および排気用切替弁１５のすべてを閉じることにより停止状態としてリジェネバーナ１を運転する際、本実施形態では、停止したバーナ２とその燃料用切替弁１６との間の燃料供給経路６へ導入経路２４から不活性ガス、例えばＮ_２ガスを導入するようになっている。
【００２９】
具体的には、検出手段２６により各切替弁１４〜１６が閉じられてバーナ２の停止状態が検出されるとこれに応じて自動的に不活性ガス用切替弁２５が開かれ、これにより不活性ガス導入量調整用コック２７の開度に応じて、不活性ガスを不活性ガス供給源から導入経路２４を介して、閉じられている燃料用切替弁１６とバーナ２との間の燃料供給通路６へと導入することができる。これにより、排ガスがバーナノズル５から侵入するのを抑制できるとともに、当該不活性ガスによって燃料供給経路６内の排ガスの濃度を希釈してその酸露点を下げることができ、バーナノズル５やその周辺の配管、燃料用切替弁１６などが腐食することを防止することができる。また、不活性ガスを燃料供給経路６へ導入するようにしたので、安全性を確保することができる。不活性ガスの導入量もしくは導入速度としては、排ガスの酸露点を、燃料供給経路６の配管内温度よりも下げることができる程度、もしくはバーナノズル５からの排ガスの侵入速度を超える程度に設定すればよい。
【００３０】
また本実施形態にあっては、流体導入経路２０を備えていて、停止したバーナ２の排気用切替弁１５下流側の排気経路４へ流体導入経路２０から、希釈用の流体として給気経路３の燃焼用空気を導入するようになっている。具体的には、導入流体量調整用コック２１を開くと、その開き量に応じて、稼働状態にあるバーナ２に向かって燃焼用空気を圧送している給気ブロア９からの燃焼用空気を、閉じられた給気用切替弁１４より上流の給気経路３から流体導入経路２０を介して、閉じられている排気用切替弁１５より下流の排気通路４へと導入することができる。
【００３１】
従来、排気経路４の配管に、硫酸による腐食が発生するという課題があった。この腐食の発生については、いくつかの原因があり、例えばリジェネバーナ１の運転制御に関連して引き起こされる場合があった。具体的に説明すると、リジェネバーナ１の高負荷運転状態では、吸引動作により蓄熱器１７を出た直後の排ガスの温度は通常２００℃前後に設定されていて、腐食を生ずることのない十分に高い温度設定がなされている。しかしながら、低負荷状態になると、排ガス温度は低下し、排気経路４を流通している間に酸露点以下になってしまう場合がある。また特に、負荷の低下によりリジェネバーナ１を間引き制御に移行させた場合、間引き制御の対象となった停止状態のバーナ２の排気経路４では、排気用切替弁１５が閉じられて吸引動作が停止され、排ガスの流通が停止される。この吸引動作の停止によって排気用切替弁１５の下流側に滞留した排ガスの温度は次第に下がっていき、そして間引き時間が長引けば長引くほどその温度が低下して、酸露点以下になってしまう。また他方、例えば配管構造上、排気経路４の配管長さが長ければ長いほど排ガス温度の低下傾向は顕著になり、酸露点以下に下がってしまうおそれがあった。これらいずれの原因にあっても、排気経路４中の排ガス温度が酸露点以下に至ることで硫酸分を生じ、これにより配管に腐食が発生していた。
【００３２】
ＣＯＧやＭガスを燃焼させることで発生する排ガスの酸露点は、その濃度を希釈することによって低下させることができ、本実施形態にあっては、排気経路４への燃焼用空気の導入による排気用切替弁１５下流側における排ガス濃度の希釈化により、硫酸の生成を押さえることができ、排気経路４の配管が腐食することを防止することができる。従ってまた、排気用切替弁１５の腐食も防ぐことができる。燃焼用空気の導入量としては、排ガスの酸露点を、排気経路４の配管内温度よりも下げることができる必要最小量に設定すればよい。また導入流体量調整用コック２１は、上記検出手段２６からの検出信号が入力されることに応じて自動的に適宜開度で開かれるように設定してもよい。
【００３３】
さらに本実施形態にあっては、流体充填経路２２を備えていて、停止したバーナ２とその排気用切替弁１５との間の排気経路４へ流体充填経路２２から、充填用流体として給気経路３の燃焼用空気を導入するようになっている。具体的には、充填流体量調整用コック２３を開くと、その開き量に応じて、稼働状態にあるバーナ２に向かって燃焼用空気を圧送している給気ブロア９からの燃焼用空気を、閉じられた給気用切替弁１４より上流の給気経路３から流体充填経路２２を介して、閉じられている排気用切替弁１５とバーナ２との間の排気通路４へと導入することができる。
【００３４】
従来、排気経路４の配管に取り付けられている排気用切替弁１５に、硫酸による腐食が発生し、この排気用切替弁１５の腐食のためにリジェネバーナ１の運転に支障をきたすおそれがあった。例えば、腐食のために排気用切替弁１５の閉め切り性能が劣化し、これによって間引き制御時などに間引きの対象となったバーナ２の排気経路４が適切に遮断されずリークを生ずると、排気ブロア１２の吸引作用も手伝って当該バーナ２の蓄熱器１７の低温側が負圧状態となりやすく、これにより炉内の排ガスがバーナ２から排気経路４へと流入し続けて蓄熱器１７周辺を含む配管温度が過度に上昇し、この結果リミッターによって上限温度リミットが設定されている蓄熱器１７低温側のオーバーヒートを引き起こして、当該バーナ２が間引き制御対象から解除されて燃焼動作に移ったとたんにリミッターが作動してしまって、リジェネバーナ１の運転を継続し得なくなることが想定される。
【００３５】
本実施形態にあっては、バーナ２と排気用切替弁１５との間の排気経路４へ燃焼用空気を充填することができるので、蓄熱器１７と排気用切替弁１５との間の排気通路４内圧力を上昇させることができる。従って、たとえ腐食により排気用切替弁１５の閉め切り性能が劣化してリークを生ずるようなことがあっても、このリークに伴う排気経路４の負圧化を防止でき、これにより排ガスの排気経路４への流入を抑制してそれに伴う蓄熱器１７低温側のオーバーヒートを抑制することができ、リジェネバーナ１の継続的な運転を保証することができる。通常は充填流体量調整用コック２３を閉じておき、蓄熱器１７低温側でオーバーヒートが頻発するようになったら、徐々に開いて、燃焼用空気を充填すればよい。燃焼用空気の充填量としては主に、リークがあってもそれに抗して排気経路４内圧力が負圧ならない程度の必要最小量に設定すればよい。
【００３６】
充填される燃焼用空気は排ガスの濃度を希釈することもでき、排ガスの酸露点を下げることができて排気用切替弁１５の腐食を防止することも可能である。
また、上述した流体導入経路２０を介して排気用切替弁１５下流側に燃焼用空気を導入することによっても、排気用切替弁１５周囲の排気経路４の内圧を高めて排気用切替弁１５からのリークを抑えることができ、蓄熱器１７低温側でのオーバーヒートを抑制することができる。充填流体量調整用コック２３は、上記検出手段２６からの検出信号が入力されることに応じて自動的に適宜開度で開かれるように設定してもよい。
【００３７】
上記流体導入経路２０および流体充填経路２２いずれにあっても、これらを給気経路３に接続して燃焼用空気により希釈や充填を行うようにしたので、別途独立に経路を設備する場合に比べて、安価に構成することができる。
【００３８】
上記実施形態にあっては、流体導入経路２０および流体充填経路２２を給気経路３に接続する場合を例にとって説明したが、これに限定されることはなく、また使用流体も燃焼用空気に限られるものではなくて、独立に経路を設け、また流体として外気などを導入するようにしてもよいことはもちろんである。また、不活性ガス導入量調整用コック２７は、不活性ガス用切替弁２５によって不活性ガスの供給・停止を切り替えることができるので、必須の要素ではなく、必要に応じて備えればよい。
【００３９】
さらに、上記実施形態で説明した導入流体量調整用コック２１、充填流体量調整用コック２３および不活性ガス用切替弁２５は排気経路４および燃料供給経路６の状況に応じて、択一的に開いても、あるいはいずれか２つ、さらにはすべてを同時に開くようにしてもよく、これら導入流体量調整用コック２１、充填流体量調整用コック２３および不活性ガス用切替弁２５の開閉操作の連携や不活性ガス導入量調整用コック２７の調整による燃焼用空気の排気経路４への導入や充填、不活性ガスの燃料供給経路６への導入によって配管各部の腐食や各切替弁１４〜１６の性能劣化などを効果的に防ぐことができ、これによりリジェネバーナ１の適正な稼働を保証することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上要するに、本発明にかかる燃料供給経路に不活性ガスを導入する経路を接続したリジェネバーナおよびその運転方法にあっては、燃料供給経路の配管に、硫酸による腐食が発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる燃料供給経路に不活性ガスを導入する経路を接続したリジェネバーナの好適な一実施形態を示す系統図である。
【図２】従来のリジェネバーナを示す系統図である。
【符号の説明】
１　リジェネバーナ
２　バーナ
３　給気経路
４　排気経路
６　燃料供給経路
１４　給気用切替弁
１５　排気用切替弁
１６　燃料用切替弁
２４　導入経路
２５　不活性ガス用切替弁
２６　検出手段
２７　不活性ガス導入量調整用コック[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a regenerative burner in which a path for introducing an inert gas is connected to a fuel supply path, which can prevent corrosion due to sulfuric acid from occurring in piping of the fuel supply path, and a method of operating the regenerative burner.
[0002]
[Prior art]
As is well known, a regenerative burner is provided with a plurality of sets of a pair of burners arranged facing each other toward the inside of the furnace, each of these burners is provided with a regenerator, and a pair of burners is provided. At the same time, fuel gas and combustion air are supplied to one side to perform combustion, and at the same time, exhaust gas is sucked from the other burner, and this combustion operation and suction operation are alternately performed by each pair of burners. The exhaust heat is recovered from the exhaust gas by the regenerator during the suction operation, and the combustion air is heated by the exhaust heat recovered by the regenerator during the combustion operation, thereby saving energy.
[0003]
A system for supplying and discharging combustion air and exhaust gas to the burner b in the conventional regenerative burner a will be described according to the operating state of the burner b with reference to FIG. 2. It is supplied to burner b. When the air supply solenoid valve e provided on the upstream side of the branch portion d of the air supply path c connected to another burner is opened, the combustion air is supplied while the air volume is controlled by the air supply volume control vane f. The gas is introduced into the air supply path c by the blower g, and further, by opening the air supply switching valve h of each burner b provided on the downstream side of the branch portion d, the gas passes through the regenerator i and is heated to the burner b. Supplied. The fuel gas is introduced by opening the fuel solenoid valve l provided on the upstream side of the branch k of the fuel supply path j connected to another burner, and furthermore, each burner b provided downstream of the branch k. Is opened, the fuel is supplied to the burner nozzle n of the burner b. As the fuel gas, a coke oven gas (hereinafter, referred to as COG), a gas obtained by mixing COG with a blast furnace gas or a converter gas (hereinafter, referred to as M gas), or the like is used. During this combustion operation, the exhaust path o is closed by the exhaust switching valve p of each burner b.
[0004]
On the other hand, during the suction operation, the exhaust gas is discharged from the furnace. The exhaust gas passes through the exhaust switching valve p of each burner provided on the upstream side of the branch q while the exhaust electromagnetic valve r on the downstream side of the branch q of the exhaust path o connected to another burner is opened. By being opened, the exhaust air is controlled by the exhaust air flow control vanes s while being exhausted and recovered through the regenerator i, and is sucked from the furnace by the exhaust blower t. During this suction operation, the air supply path c and the fuel supply path j are closed by the switching valves h and m. Further, a cooling medium supply system u and a cooling medium discharge system v are connected to the burner b in order to allow a cooling medium such as water or air to flow through the burner nozzle n for cooling.
[0005]
A typical control method of the regenerative burner a that controls a plurality of sets of burners b is “proportional control” in which all burners b are proportionally turned down (increase or decrease the thermal power) until the load is about 100% to 30%. For the turndown with a load less than that, execute “time proportional ON-OFF control” for all burners b to start and stop them at appropriate intervals. When the temperature decreases, a method of executing “thinning control” in which some of the burners b are stopped is performed. In the burner b in the stopped state subjected to the thinning control, not only the combustion operation but also the suction operation is stopped, and the switching valves m, h, and p for controlling the burner b are all closed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, in the exhaust gas after burning a fuel gas such as a COG or M gas described above, it includes SO _2. When the temperature of the exhaust gas falls below the acid dew point (generally 130 ° C. to 140 ° C. for desulfurized COG combustion exhaust gas), the SO ₂ condenses and reacts with water (H ₂ O) to produce sulfuric acid (H ₂ SO ₄ ). Is generated. In the related art, there has been a problem that the exhaust gas enters the fuel supply path j, and the sulfuric acid causes corrosion of the piping of the fuel supply path j. In some cases, the exhaust gas causing the corrosion enters the fuel supply path j in connection with the operation control of the regenerative burner a.
[0007]
For example, when the regenerative burner a is shifted to the thinning control due to a decrease in load, the fuel switching valve m of the burner b subjected to the thinning control is closed, and the closed fuel switching valve m and the burner b are closed. Exhaust gas in the furnace intrudes from the burner nozzle n exposed in the furnace and diffuses into the fuel supply path j. Since the burner nozzle n is cooled as described above, the temperature of the exhaust gas diffused in the pipe portion between the burner nozzle n and the fuel switching valve m due to the cooling decreases to the acid dew point or lower, and as a result, the burner nozzle n Corrosion is caused in the piping around it, the fuel switching valve m, and the like. When the fuel switching valve m is corroded, the closing performance thereof is degraded, and the switching operation failure of the regenerating burner a is likely to be caused.
[0008]
The problem of corrosion of the fuel supply path j was particularly remarkable when the diameter of the burner nozzle n was large. The burner nozzle n has a small calorific value when a fuel requiring a large flow rate for combustion, such as the above-mentioned COG or M gas, or when the fuel flow rate reaches 6 million kcal / h for a steel heating furnace, etc. It is designed to be large. In such a large-diameter burner nozzle n, the exhaust gas easily enters and diffuses, and there is a high possibility that the above problem occurs.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and a pipe for introducing an inert gas into a fuel supply path, which can prevent corrosion due to sulfuric acid, is connected to a pipe of a fuel supply path. An object of the present invention is to provide a regenerating burner and a method for operating the regenerating burner.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
A plurality of regenerative burners, each of which is connected to a path for introducing an inert gas into the fuel supply path according to the present invention, are installed toward a furnace in which exhaust gas containing SO ₂ components is generated. A burner that is supplied and combustion air is supplied from an air supply path, and discharges exhaust gas to an exhaust path during a suction operation, and is provided corresponding to each burner in the fuel supply path, the air supply path, and the exhaust path. A fuel switching valve, an air supply switching valve, and an exhaust switching valve that are opened and closed to switch between the combustion operation and the suction operation of the burner. Is a regenerative burner in which all of the fuel switching valve, the air supply switching valve, and the exhaust switching valve are closed and stopped. An introduction path for introducing an inert gas is connected to the fuel supply path. This prevents corrosion of the piping of the fuel supply path due to sulfuric acid.
[0011]
Further, the introduction path is provided with switching means for switching introduction / stop of the inert gas to the fuel supply path. This makes it possible to introduce the inert gas into the fuel supply path when needed.
[0012]
The switching means is connected to detection means for detecting that all of the fuel switching valve, the air supply switching valve, and the exhaust switching valve are closed, and outputting a detection signal. And introducing an inert gas into the fuel supply path. This makes it possible to automate the supply control of the inert gas.
[0013]
Further, the introduction path is provided with a flow rate adjusting means for adjusting a flow rate of the inert gas. This makes it possible to introduce a required amount of the filling fluid into the exhaust path.
[0014]
In addition, the method for operating a regenerative burner according to the present invention is provided such that a plurality of regenerative burners are installed toward a furnace in which exhaust gas containing SO ₂ components is generated, and during combustion operation, fuel gas is supplied from a fuel supply path and combustion is performed from an air supply path. And a burner that supplies exhaust air and discharges exhaust gas to an exhaust path during a suction operation, and is provided in correspondence with each burner in the fuel supply path, the air supply path, and the exhaust path. A switching valve for fuel, a switching valve for air supply, and a switching valve for exhaust, which are opened and closed to switch between the burner and the fuel supply switching valve. In the regenerative burner operating method in which all of the air switching valve and the exhaust switching valve are closed and the operation is stopped, the burner stopped when the burner was stopped. An inert gas is introduced into the fuel supply path between the fuel supply switching valve and the fuel switching valve. This prevents corrosion of the piping of the fuel supply path due to sulfuric acid.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of a regenerative burner in which a path for introducing an inert gas is connected to a fuel supply path according to the present invention and a method of operating the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a preferred embodiment of a regenerative burner 1 according to the present invention. The basic configuration of a supply / discharge system for combustion air, fuel gas, and exhaust gas in the regenerative burner 1 of the present embodiment is almost the same as the conventional technology shown in FIG. The regenerative burner 1 includes a plurality of pairs of burners 2 (one burner 2 is shown in FIG. 1), which are arranged in a furnace so as to face each other.
[0016]
The plurality of burners 2 are connected to an air supply path 3 for collectively supplying combustion air thereto and an exhaust path 4 for collectively discharging exhaust gas in the furnace therefrom. The supply path 3 and the exhaust path 4 are provided with branch portions 3a and 4a for connecting them to the respective burners 2. Further, a fuel supply path 6 for collectively supplying a fuel gas such as COG or M gas to a burner nozzle 5 provided in each of the plural sets of the plurality of burners 2 is connected. Also, a branch 6a for connecting this to each burner is provided.
[0017]
The air supply path 3 has a solenoid valve 7 for opening and closing the air supply path 3 that opens and closes the air supply path 3 upstream of the branch portion 3 a in the flow direction of the combustion air, and a supply air supply that controls the air volume of the combustion air. An air volume control vane 8 and an air supply blower 9 for feeding combustion air to each burner 2 via the air supply path 3 are provided. Similarly, the exhaust passage 4 has an exhaust solenoid valve 10 that can be opened and closed to open and close the exhaust passage 4, and an exhaust air volume control vane 11 that controls the air volume of the exhaust gas, on the downstream side of the branch portion 4 a in the exhaust gas flow direction. And an exhaust blower 12 for sucking exhaust gas from the furnace through the exhaust path 4. The fuel supply path 6 is provided with an openable and closable fuel solenoid valve 13 for opening and closing the fuel supply path 6 on the upstream side of the branch portion 6a in the fuel gas flow direction.
[0018]
Further, the air supply path 3 is provided with an air supply switching valve 14 that can be opened and closed to switch between supply and stop of the combustion air to each of the burners 2 downstream of the branch portion 3a. Further, the exhaust path 4 is provided with an openable and closable exhaust switching valve 15 for switching between discharge and stop of exhaust gas from each burner 2 on the upstream side of the branching portion 4a. Further, the fuel supply path 6 is provided with a fuel switching valve 16 that can be opened and closed to switch between supply and stop of fuel gas to each of the burner nozzles 5 downstream of the branch portion 6a. The air supply path 3 and the exhaust path 4 are gathered before the connection position with each burner 2 and are connected to the burner 2 collectively.
[0019]
Each burner 2 is disposed between a burner nozzle 5 and an air supply path 3 and an exhaust path 4 which are gathered, and recovers exhaust heat from exhaust gas passing therethrough and discharged from the furnace to the exhaust path 4. Further, a regenerator 17 is provided for heating the combustion air supplied from the air supply path 3 to the burner 2 through the air supply path 3 with the recovered exhaust heat. Further, a cooling medium supply system 18 and a cooling medium discharge system 19 are connected to each burner 2 in order to allow a cooling medium such as water or air to flow through the burner nozzles 5 for cooling.
[0020]
The regenerative burner 1 in which a path for introducing an inert gas is connected to the fuel supply path according to the present embodiment is basically provided in a fuel supply path 6 between each burner 2 and its fuel switching valve 16. An introduction path 24 for introducing an inert gas is connected. In the introduction path 24, an inert gas switching valve 25 is provided as switching means for switching the introduction / stop of the inert gas into the fuel supply path 6. A detection means 26 for detecting that all of the fuel switching valve 16, the air supply switching valve 14, and the exhaust switching valve 15 are closed and outputting a detection signal is connected to the inert gas switching valve 25. The inert gas switching valve 25 is configured to introduce an inert gas into the fuel supply path 6 when a detection signal is input from the detection means 26. In addition, the introduction path 24 is provided with an inert gas introduction amount adjusting cock 27 and a throttle as flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the inert gas.
[0021]
More specifically, according to the illustrated example, one end of the introduction path 24 is provided in the fuel supply path 6 on the downstream side in the fuel gas flow direction from the fuel switching valve 16 of each burner 2 and on the upstream side of the burner nozzle 5. An inert gas such as N ₂ gas is introduced between the fuel switching valve 16 and the burner nozzle 5 from an unillustrated inert gas supply source connected to the other end of the introduction path 24. ing. The detection means 26 is operated under normal sequence control or computer control, monitors the open / close state of the fuel switching valve 16, the air supply switching valve 14, and the exhaust switching valve 15, and closes all of these switching valves 14 to 16. When it is detected, a detection signal is generated and output to the inert gas switching valve 25. Thereby, the supply control of the inert gas can be automated. The inert gas switching valve 25 is configured to be openable and closable to open and close the introduction path 24, and opens the introduction path 24 in response to the detection signal being input from the detection unit 26. Thus, the inert gas can be introduced into the fuel supply path 6 when necessary. The inert gas introduction amount adjusting cock 27 is configured to be capable of adjusting the opening degree in order to adjust the introduction flow rate of the inert gas from the inert gas supply source to the fuel supply path 6. Thereby, the required amount of the filling fluid can be introduced into the fuel supply path 6.
[0022]
In the present embodiment, a fluid introduction path 20 for introducing a fluid for dilution is connected to the exhaust path 4 on the downstream side of the exhaust switching valve 15 of each burner 2. In addition, the fluid introduction path 20 is provided with an introduction fluid amount adjusting cock 21 and a throttle as flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the dilution fluid. More preferably, the fluid introduction path 20 is provided with a switching valve for each air supply. 14 is connected to the air supply path 3 on the upstream side, and the combustion air in the air supply path 3 is introduced as a dilution fluid.
[0023]
Specifically, one end of the fluid introduction path 20 is connected to the exhaust path 4 at a position downstream of the exhaust switching valve 15 of each burner 2 in the exhaust gas flow direction and at an upstream position of the branch portion 4a. The other end of the fluid introduction path 20 is connected to the air supply path 3 at a position upstream of the air supply switching valve 14 of the same burner 2 in the flow direction of the combustion air and at a downstream position of the branch portion 3a. Thus, the combustion air being pressure-fed by the air supply blower 9 is introduced into the exhaust path 4 downstream of the exhaust switching valve 15. Further, the introduction fluid amount adjusting cock 21 is configured to be capable of adjusting the opening degree in order to adjust the introduction flow rate of the combustion air from the air supply passage 3 to the exhaust passage 4. As a result, a required amount of combustion air can be introduced into the exhaust path 4.
[0024]
Further, in the present embodiment, a fluid filling path 22 for filling a fluid is connected to the exhaust path 4 between each burner 2 and the exhaust switching valve 15. The fluid filling path 22 is provided with a filling fluid amount adjusting cock 23 and a throttle as flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the filling fluid, and more preferably, the fluid filling path 22 is provided with a switching valve for each air supply. 14 is connected to the supply path 3 on the upstream side, and combustion air in the supply path 3 is introduced as a filling fluid.
[0025]
Specifically, one end of the fluid charging path 22 is connected to the exhaust path 4 on the upstream side in the exhaust gas flow direction from the exhaust switching valve 15 of each burner 2 and on the low temperature side of the regenerator 17. The other end of the fluid filling path 22 is connected to the fluid introduction path 20 at a position upstream of the introduction fluid amount adjusting cock 21 of the same burner 2 in the flow direction of the combustion air, and supplied through the fluid introduction path 20. Combustion air that is connected to the air passage 3 and is pressure-fed by the air supply blower 9 is filled between the exhaust switching valve 15 and the regenerator 17. Further, the filling fluid amount adjusting cock 23 is configured to be capable of adjusting the opening degree in order to adjust the filling flow rate of the combustion air from the air supply passage 3 to the exhaust passage 4. As a result, a required amount of combustion air can be introduced into the exhaust path 4.
[0026]
Next, an operation method of the regenerative burner 1 according to the present embodiment will be described. The operating state of the regenerative burner 1 is switched according to the load state, as described in the related art. Normally, by setting all the burners 2 in a plurality of operating states and controlling the opening and closing of the fuel switching valve 16, the air supply switching valve 14, and the exhaust switching valve 15, the fuel gas and the combustion gas are supplied to one of the pair of burners 2. At the same time as supplying air for combustion and performing a burning operation, a suction operation for sucking exhaust gas in the furnace is performed from the other burner 2, and the combustion operation and the suction operation are alternately performed by a pair of the burners 2 in each set. It is designed to be performed alternatively.
[0027]
That is, when the regenerative burner 1 is operated, all the solenoid valves 7, 10, 13 are opened and the air supply blower 9 and the exhaust blower 12 are driven to supply the fuel gas from the fuel supply path 6 to the burner 2 and to reduce the air volume. While controlling the air volume by the control vane 8, the combustion air is supplied from the air supply path 3 to the burner 2, and the exhaust gas is discharged from the exhaust path 4. At this time, of the plurality of burners 2, the burner 2 that performs combustion operation opens the fuel switching valve 16 and the air supply switching valve 14, closes the exhaust switching valve 15, and performs the suction operation. Control to open the exhaust switching valve 15 and close the fuel switching valve 16 and the air supply switching valve 14 is performed, and the regenerator 17 determines whether the burner 2 is performing the suction operation or the combustion operation. To recover the exhaust heat from the exhaust gas or heat the combustion air.
[0028]
On the other hand, when the load is reduced, all the burners 2 are not brought into the operating state, and some of the burners 2 are put into a stop state in which neither the combustion operation nor the suction operation is performed, for example, thinning control is performed. You. In the burner 2 in the stopped state, all the switching valves 14 to 16 for controlling the burner 2 are closed, so that neither the fuel gas nor the combustion air is supplied, and the discharge of the exhaust gas is stopped. As described above, while a part of the plurality of burners 2 is in the operating state, the remaining one is closed by closing all of the fuel switching valve 16, the air supply switching valve 14, and the exhaust switching valve 15. When the burner 1 is operated, in the present embodiment, an inert gas, for example, N ₂ gas, is introduced from the introduction path 24 to the fuel supply path 6 between the stopped burner 2 and the fuel switching valve 16. ing.
[0029]
More specifically, when the switching valves 14 to 16 are closed by the detecting means 26 and the stop state of the burner 2 is detected, the inert gas switching valve 25 is automatically opened in response to this, whereby In accordance with the opening of the cock 27 for adjusting the amount of active gas introduced, the inert gas is supplied from the inert gas supply source via the introduction path 24 to the fuel supply between the closed fuel switching valve 16 and the burner 2. It can be introduced into the passage 6. This makes it possible to prevent the exhaust gas from entering from the burner nozzle 5 and to dilute the concentration of the exhaust gas in the fuel supply path 6 by the inert gas to lower the acid dew point. Corrosion of the fuel switching valve 16 and the like can be prevented. In addition, since the inert gas is introduced into the fuel supply path 6, safety can be ensured. The introduction amount or introduction speed of the inert gas is set so that the acid dew point of the exhaust gas can be set lower than the temperature in the pipe of the fuel supply path 6, or more than the intrusion speed of the exhaust gas from the burner nozzle 5. Good.
[0030]
Further, in this embodiment, a fluid introduction path 20 is provided, and the supply path 3 is used as a dilution fluid from the fluid introduction path 20 to the exhaust path 4 on the downstream side of the exhaust switching valve 15 of the burner 2 that has stopped. The air for combustion is introduced. Specifically, when the introduction fluid amount adjusting cock 21 is opened, the combustion air from the air supply blower 9 that is forcing the combustion air toward the burner 2 in the operating state according to the opening amount. The fluid can be introduced from the supply path 3 upstream of the closed supply switching valve 14 to the exhaust passage 4 downstream of the closed exhaust switching valve 15 via the fluid introduction path 20.
[0031]
Conventionally, there has been a problem that corrosion due to sulfuric acid occurs in the piping of the exhaust path 4. There are several causes for the occurrence of the corrosion, for example, the corrosion may be caused in connection with the operation control of the regenerative burner 1. More specifically, in the high-load operation state of the regenerative burner 1, the temperature of the exhaust gas immediately after leaving the regenerator 17 by the suction operation is usually set to about 200 ° C., and is sufficiently high without causing corrosion. The temperature has been set. However, when the load becomes low, the temperature of the exhaust gas decreases, and sometimes drops below the acid dew point while flowing through the exhaust path 4. In particular, when the regenerative burner 1 is shifted to the thinning control due to a decrease in the load, the exhaust switching valve 15 is closed and the suction operation is stopped in the exhaust path 4 of the burner 2 in the stopped state, which is the target of the thinning control. Then, the flow of the exhaust gas is stopped. Due to the stop of the suction operation, the temperature of the exhaust gas that has accumulated on the downstream side of the exhaust switching valve 15 gradually decreases, and the longer the thinning time, the lower the temperature and the temperature becomes lower than the acid dew point. On the other hand, for example, due to the piping structure, the longer the piping length of the exhaust path 4 is, the more the exhaust gas temperature tends to decrease, and there is a possibility that the exhaust gas temperature may drop below the acid dew point. Regardless of any of these causes, sulfuric acid was generated when the temperature of the exhaust gas in the exhaust path 4 reached the acid dew point or lower, thereby causing corrosion in the piping.
[0032]
The acid dew point of the exhaust gas generated by burning COG or M gas can be lowered by diluting the concentration, and in the present embodiment, the exhaust gas due to the introduction of combustion air into the exhaust path 4 is exhausted. By diluting the exhaust gas concentration on the downstream side of the switching valve 15, the generation of sulfuric acid can be suppressed, and the piping of the exhaust path 4 can be prevented from being corroded. Therefore, corrosion of the exhaust switching valve 15 can also be prevented. The introduction amount of the combustion air may be set to a necessary minimum amount that can lower the acid dew point of the exhaust gas below the temperature in the pipe of the exhaust path 4. The cock 21 for adjusting the amount of introduced fluid may be set so as to be automatically opened at an appropriate opening in response to a detection signal from the detection means 26 being input.
[0033]
Further, in the present embodiment, a fluid filling path 22 is provided, and from the fluid filling path 22 to the exhaust path 4 between the stopped burner 2 and the exhaust switching valve 15, the supply path as the filling fluid is provided. The combustion air of No. 3 is introduced. Specifically, when the filling fluid amount adjusting cock 23 is opened, the combustion air from the air supply blower 9 that is forcing the combustion air toward the burner 2 in the operating state according to the opening amount. Introducing from the air supply path 3 upstream of the closed air supply switching valve 14 to the exhaust passage 4 between the closed exhaust gas switching valve 15 and the burner 2 via the fluid filling path 22. Can be.
[0034]
Conventionally, sulfuric acid causes corrosion in the exhaust switching valve 15 attached to the pipe of the exhaust path 4, and the corrosion of the exhaust switching valve 15 may hinder the operation of the regenerating burner 1. . For example, when the closing performance of the exhaust switching valve 15 is deteriorated due to corrosion and the exhaust path 4 of the burner 2 which is the target of the thinning is not properly shut off at the time of the thinning control or the like, and a leak occurs, the exhaust blower The low temperature side of the regenerator 17 of the burner 2 is likely to be in a negative pressure state due to the suction operation of the burner 12. Excessively rises, and as a result, the regenerator 17 for which the upper limit temperature limit is set by the limiter causes overheating on the low temperature side, and the limiter is activated as soon as the burner 2 is released from the thinning control target and moves to the combustion operation. It is assumed that the operation of the regenerating burner 1 cannot be continued.
[0035]
In the present embodiment, the exhaust passage 4 between the burner 2 and the exhaust switching valve 15 can be filled with combustion air, so that the exhaust passage between the regenerator 17 and the exhaust switching valve 15 is provided. 4. The internal pressure can be increased. Therefore, even if the shutoff performance of the exhaust gas switching valve 15 is deteriorated due to corrosion and a leak occurs, it is possible to prevent the exhaust passage 4 from being negatively pressurized due to the leak. , The overheating on the low temperature side of the heat storage device 17 can be suppressed, and continuous operation of the regenerative burner 1 can be guaranteed. Normally, the filling fluid amount adjusting cock 23 is closed, and if overheating frequently occurs on the low-temperature side of the heat storage unit 17, it may be gradually opened and filled with combustion air. The filling amount of the combustion air may be set to a necessary minimum amount such that the pressure in the exhaust passage 4 does not become negative even if there is a leak.
[0036]
The filled combustion air can also dilute the concentration of the exhaust gas, lower the acid dew point of the exhaust gas, and prevent the exhaust switching valve 15 from being corroded.
Further, by introducing the combustion air to the downstream side of the exhaust switching valve 15 through the above-described fluid introduction path 20, the internal pressure of the exhaust path 4 around the exhaust switching valve 15 can be increased to increase the internal pressure of the exhaust switching valve 15. Can be suppressed, and overheating on the low temperature side of the heat storage device 17 can be suppressed. The filling fluid amount adjusting cock 23 may be set so as to be automatically opened at an appropriate opening in response to the detection signal from the detecting means 26 being input.
[0037]
Regardless of which of the fluid introduction path 20 and the fluid filling path 22 is used, these are connected to the air supply path 3 to perform dilution and filling with combustion air. Therefore, it can be configured at low cost.
[0038]
In the above embodiment, the case where the fluid introduction path 20 and the fluid filling path 22 are connected to the air supply path 3 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the fluid used is also combustion air. It is needless to say that the present invention is not limited to this. For example, an independent path may be provided, and outside air may be introduced as a fluid. In addition, the inert gas introduction amount adjusting cock 27 can be switched between supply and stop of the inert gas by the inert gas switching valve 25. Therefore, the cock 27 is not an essential element and may be provided as necessary.
[0039]
Further, the cock 21 for adjusting the amount of the introduced fluid, the cock 23 for adjusting the amount of the filled fluid, and the switching valve 25 for the inert gas, which have been described in the above embodiment, are alternatively provided according to the conditions of the exhaust path 4 and the fuel supply path 6. It may be opened, or any two or even all of them may be opened at the same time. The opening / closing operation of the introduction fluid amount adjusting cock 21, the filling fluid amount adjusting cock 23, and the inert gas switching valve 25 is performed. The introduction and filling of the combustion air into the exhaust path 4 by the coordination and the adjustment of the inert gas introduction amount adjusting cock 27 and the introduction of the inert gas into the fuel supply path 6 corrode the pipes and cause the switching valves 14 to 16. Thus, it is possible to effectively prevent the performance of the regenerative burner 1 from being deteriorated, so that the proper operation of the regenerative burner 1 can be guaranteed.
[0040]
【The invention's effect】
In short, in the regenerative burner according to the present invention, in which a path for introducing an inert gas is connected to the fuel supply path, and an operation method thereof, it is possible to prevent corrosion of sulfuric acid from occurring in piping of the fuel supply path. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram showing a preferred embodiment of a regenerative burner in which a path for introducing an inert gas is connected to a fuel supply path according to the present invention.
FIG. 2 is a system diagram showing a conventional regenerative burner.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 regenerative burner 2 burner 3 air supply path 4 exhaust path 6 fuel supply path 14 air supply switching valve 15 exhaust switching valve 16 fuel switching valve 24 introduction path 25 inert gas switching valve 26 detecting means 27 inert gas introduction Cock for quantity adjustment

Claims

Towards a furnace exhaust gas is generated containing SO ₂ component is more established, during the combustion operation is supplied with combustion air from the air supply path together with the fuel gas is supplied from the fuel supply path, the exhaust gas during the suction operation to the exhaust passage And a fuel switching valve, which is provided in the fuel supply path, the air supply path, and the exhaust path in correspondence with each burner, and is opened / closed to switch the combustion operation and the suction operation of the burner. A switching valve for air and a switching valve for exhaust are provided, and some of the plurality of burners are in an operating state, while the rest closes all of the switching valve for fuel, the switching valve for air supply, and the switching valve for exhaust. In a regenerative burner, the fuel supply path between each burner and its fuel switching valve is connected to an introduction path for introducing an inert gas. A regenerative burner with an inert gas introduction path connected to the feed line.

2. A path for introducing an inert gas into a fuel supply path according to claim 1, wherein the introduction path is provided with switching means for switching introduction / stop of the inert gas into the fuel supply path. Connected regenerative burner.

The switching means is connected to detecting means for detecting that all of the fuel switching valve, the air supply switching valve, and the exhaust switching valve are closed and outputting a detection signal. 3. The regenerative burner according to claim 2, wherein an inert gas introduction path is connected to the fuel supply path.

The path for introducing an inert gas into the fuel supply path according to any one of claims 1 to 3, wherein the introduction path is provided with a flow rate adjusting unit that adjusts a flow rate of the inert gas. Connected regenerative burner.

Towards a furnace exhaust gas is generated containing SO ₂ component is more established, during the combustion operation is supplied with combustion air from the air supply path together with the fuel gas is supplied from the fuel supply path, the exhaust gas during the suction operation to the exhaust passage And a fuel switching valve, which is provided in the fuel supply path, the air supply path, and the exhaust path in correspondence with each burner, and is opened / closed to switch the combustion operation and the suction operation of the burner. A switching valve for air and a switching valve for exhaust are provided, and some of the plurality of burners are in an operating state, while the rest closes all of the switching valve for fuel, the switching valve for air supply, and the switching valve for exhaust. In the regenerative burner operating method in which the burner is stopped, when the burner is stopped, the fuel supply path between the stopped burner and the fuel switching valve is inactivated. A method for operating a regenerative burner, wherein a reactive gas is introduced.