JP2004271130A - リジェネバーナの燃焼方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ラジアントチューブの一部に生じる過大な熱応力の発生を緩和し，ラジアントチューブの耐久性を向上させることができるリジェネバーナの燃焼方法を提供すること。
【解決手段】リジェネバーナ１の燃焼方法は，加熱炉４内に配設したラジアントチューブ３の両端に蓄熱体２１４，２２４を有するバーナ２１，２２をそれぞれ配設し，各バーナ２１，２２における燃焼と排気とを交互に切り替えて，加熱炉４内を加熱する方法である。各バーナ２１，２２における燃焼と排気との切替時間間隔は，加熱炉４内の温度Ｔが目標とする目標温度Ｔｒに到達した後の定常運転時Ｂ〜Ｅにおいては，所定の時間間隔である定常間隔ｔ１とする。切替時間間隔は，定常運転時Ｂ〜Ｅに至るまでの加熱炉４内の昇温を行う昇温運転時Ａにおいては，定常間隔ｔ１よりも短い短時間間隔ｔ２とする。
【選択図】 図１
【解決手段】リジェネバーナ１の燃焼方法は，加熱炉４内に配設したラジアントチューブ３の両端に蓄熱体２１４，２２４を有するバーナ２１，２２をそれぞれ配設し，各バーナ２１，２２における燃焼と排気とを交互に切り替えて，加熱炉４内を加熱する方法である。各バーナ２１，２２における燃焼と排気との切替時間間隔は，加熱炉４内の温度Ｔが目標とする目標温度Ｔｒに到達した後の定常運転時Ｂ〜Ｅにおいては，所定の時間間隔である定常間隔ｔ１とする。切替時間間隔は，定常運転時Ｂ〜Ｅに至るまでの加熱炉４内の昇温を行う昇温運転時Ａにおいては，定常間隔ｔ１よりも短い短時間間隔ｔ２とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は，一対のバーナにおいて燃焼と排気とを交互に繰り返し，ラジアントチューブからの放射熱により加熱炉内を加熱するリジェネバーナの燃焼方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より，加熱炉内にラジアントチューブを配設し，このラジアントチューブの両端にそれぞれ蓄熱体を有するバーナを配設して構成したリジェネバーナが知られている。そして，このリジェネバーナにおいては，各バーナにおける燃焼と排気とを，所定の切替時間で切り替えて繰り返し行うことにより，燃焼後の燃焼排気ガスの排熱を活用して効率的に加熱炉内を加熱することができる。このような，ラジアントチューブを用いたリジェネバーナの燃焼方法としては，例えば特許文献１，２に示すものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１６２０２６号公報
【特許文献２】
特開２００３−２１３２５号公報
【０００４】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来のリジェネバーナにおいては，燃焼及び排気を交互に行うため，燃焼を行っている側のバーナの近くに位置するラジアントチューブの一部が，局所的に過熱され易い。
特に，上記加熱炉内の温度が目標温度になるまで昇温を行う昇温運転時においては，ラジアントチューブの温度が低くなっており，このラジアントチューブと上記バーナの燃焼による火炎又は燃焼ガスとの温度差が激しい。そして，この状態で，上記局所的な加熱を行うため，上記ラジアントチューブの一部が重点的に過熱され，この一部に過大な熱応力が発生してしまう。そのため，ラジアントチューブの耐久性が悪化してしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，ラジアントチューブの一部に生じる過大な熱応力の発生を緩和し，ラジアントチューブの耐久性を向上させることができるリジェネバーナの燃焼方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題の解決手段】
第１の発明は，加熱炉内に配設したラジアントチューブの両端に燃焼排気ガス中の排熱を蓄熱する蓄熱体を有するバーナをそれぞれ配設し，各バーナにおける燃焼と排気とを交互に切り替えて，上記加熱炉内を加熱するリジェネバーナの燃焼方法において，
上記各バーナにおける燃焼と排気との切替時間間隔は，上記加熱炉内の温度が目標とする目標温度に到達した後の定常運転時においては，所定の時間間隔である定常間隔とし，
上記定常運転時に至るまでの上記加熱炉内の昇温を行う昇温運転時においては，上記定常間隔よりも短い短時間間隔とすることを特徴とするリジェネバーナの燃焼方法にある（請求項１）。
【０００７】
本発明においては，上記ラジアントチューブの温度が低く，このラジアントチューブと上記各バーナの燃焼による火炎又は燃焼ガスとの温度差が上記定常運転時に比べて大きい上記昇温運転時においては，上記各バーナにおける燃焼と排気との切替時間間隔を，上記定常運転時のときよりも短くしている。そのため，上記昇温運転時において燃焼を行っている一方のバーナにより，このバーナの近くに位置するラジアントチューブの一部が局所的に過熱される時間を短くすることができる。そして，上記ラジアントチューブの一部の温度が，他の部分の温度に比べて著しく高くなることを抑制することができる。
【０００８】
そのため，このラジアントチューブの一部に生じる過大な熱応力の発生を緩和することができ，ラジアントチューブの耐久性を向上させることができる。
一方で，上記定常間隔を，上記各バーナにおいて，上記蓄熱体に蓄熱した燃焼排気ガスの排熱を効果的に回収することができる時間間隔とすることにより，上記リジェネバーナは上記定常運転時において効率的に運転を行うことができる。
【０００９】
第２の発明は，加熱炉内に配設したラジアントチューブの両端に燃焼排気ガス中の排熱を蓄熱する蓄熱体を有するバーナをそれぞれ配設し，各バーナにおける燃焼と排気とを交互に切り替えて，上記加熱炉内を加熱するリジェネバーナの燃焼方法において，
上記各バーナにおける燃焼と排気との切替時間間隔は，上記加熱炉内の温度が目標とする目標温度に到達した後の定常運転時においては，所定の時間間隔である定常間隔とし，
上記加熱炉内の昇温を開始した昇温運転時の初期段階においては，上記定常間隔よりも短い初期間隔とし，
上記加熱炉内の温度が上記目標温度に近づいた昇温運転時の後期段階においては，上記定常間隔よりも短く，かつ上記初期間隔よりは長い後期間隔とすることを特徴とするリジェネバーナの燃焼方法にある（請求項２）。
【００１０】
本発明においては，上記のごとく温度差が大きい昇温運転時において，上記各バーナにおける燃焼と排気との切替時間間隔を，上記定常運転時のときよりも短くすると共に，昇温を開始したときのラジアントチューブの温度が，目標温度の近くまで昇温されたラジアントチューブの温度よりも低いことを考慮して，段階的に上記切替時間間隔を長くする。
すなわち，本発明においては，上記昇温運転時の後期段階において，上記加熱炉内の温度が上記目標温度に近づき，上記ラジアントチューブと上記火炎又は燃焼ガスとの温度差が上記初期段階に比べて小さくなったときには，上記切替時間間隔を上記定常間隔に近づける。
【００１１】
そのため，ラジアントチューブと上記火炎又は燃焼ガスとの温度差が激しい初期段階においては，上記切替時間間隔を初期間隔として，上記過大な熱応力の発生の抑制を重点的に行い，上記温度差が初期段階に比べて小さくなった後期段階においては，上記切替時間間隔を後期間隔として，できるだけ効率的に運転が行えるようにすることができる。
これにより，ラジアントチューブの耐久性を向上させることができると共に，上記リジェネバーナは上記昇温運転時においてもできるだけ効率的に運転を行うことができる。
【００１２】
上記昇温運転時の初期段階としては，例えば，上記加熱炉内の温度が上記目標温度の４０〜８０％の温度になるまでの間とすることができる。また，上記昇温運転時の後期段階としては，上記加熱炉内の温度が上記初期段階における温度から上記目標温度になるまでの間とすることができる。例えば，上記目標温度が９００℃のときには，上記初期段階を上記加熱炉内の温度が５５０℃になるまでの間とすることができ，５５０℃から９００℃になるまでは上記後期段階とすることができる。
【００１３】
上記昇温運転時における切替時間間隔は，上記初期段階と上記後期段階との２段階に変更することができる。一方で，上記昇温運転時における切替時間間隔は，上記初期段階と上記後期段階との間に中期段階を設定し，この中期段階における切替時間間隔を，上記初期間隔よりも長く上記後期間隔よりも短い昇温中期間隔とすることができる。この場合には，上記初期段階を上記加熱炉内の温度が上記目標温度の２０〜４０％の温度になるまでの間とし，上記後期段階を上記加熱炉内の温度が上記目標温度の６０〜９０％の温度になってから上記目標温度になるまでの間とし，上記初期段階と後期段階との間を上記中期段階とすることができる。
また，上記昇温運転時における切替時間間隔は，上記加熱炉内の温度の上昇に伴い徐々に長くなるよう変化させることもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
上記第１，第２の発明においては，上記定常運転時においては，上記目標温度に対する上記加熱炉内の温度が所定の温度差以内にある場合には，上記各バーナにおける燃焼は，燃料の供給量を制限した状態で上記定常間隔範囲内において継続して行う一方，上記燃料の供給量を最小燃焼が行える最小供給量まで制限しても，まだ上記目標温度を維持するための燃焼に必要な燃料の供給量よりも多くなるときには，上記燃料の供給量を制限すると共に上記定常間隔範囲内における燃焼時間を制限して行うことが好ましい（請求項３）。
【００１５】
上記所定の温度差以内とは，上記加熱炉内の温度が，上記目標温度とほぼ同じである場合，又は上記目標温度よりも所定の温度差以内で高い場合又は低い場合をいう。
そして，上記の場合には，上記各バーナにおける燃料の供給量を制限することにより，余分な燃焼を避けて加熱炉内の温度を上記目標温度に容易に近づけることができる。また，この場合には，上記定常間隔範囲内において継続して燃焼を行うことにより，上記ラジアントチューブに燃焼を行っていない燃焼用空気のみが流れることを抑制することができる。そのため，ラジアントチューブが燃焼用空気により冷却されてしまうことを抑制することができ，上記リジェネバーナは，一層効率的に運転を行うことができる。
【００１６】
一方で，上記燃料の供給量を，上記各バーナが最小燃焼を行うことができる最小供給量まで制限しても，まだ上記目標温度を維持するための燃焼に必要な燃料の供給量よりも多くなるときがある。このときには，各バーナにおける燃焼は，上記燃料の供給量を制限した状態で上記定常間隔範囲内における燃焼時間も制限して行うことができる。
【００１７】
また，このときは，必要以上に上記ラジアントチューブが加熱されたときであり，上記燃料の供給量を制限するだけでなく上記定常間隔範囲内における燃焼時間も制限することにより，若干ラジアントチューブを冷却して上記加熱炉内の温度を上記目標温度に素早く近づけることができる。
また，上記所定の温度差としては，例えば，上記目標温度に対する±５〜１５％の温度差とすることができる。
【００１８】
【実施例】
以下に，図面を用いて本発明のリジェネバーナの燃焼方法にかかる実施例につき説明する。
（実施例１）
本例のリジェネバーナ（リジェネレイティブバーナ）１の燃焼方法は，図６に示すごとく，加熱炉４内に配設したラジアントチューブ３の両端に燃焼排気ガス１０４中の排熱を蓄熱する蓄熱体２１４，２２４を有するバーナ２１，２２をそれぞれ配設し，各バーナ２１，２２における燃焼と排気とを交互に切り替えて，上記加熱炉４内を加熱する方法である。
【００１９】
そして，上記各バーナ２１，２２における燃焼と排気との切替時間間隔は，図１に示すごとく，上記加熱炉４内の温度Ｔが目標とする目標温度Ｔｒに到達した後の定常運転時Ｂ〜Ｅにおいては，図３〜図５に示すごとく，所定の時間間隔である定常間隔ｔ１とする。また，上記切替時間間隔は，図１に示すごとく，上記定常運転時Ｂ〜Ｅに至るまでの上記加熱炉４内の昇温を行う昇温運転時Ａにおいては，図２に示すごとく，上記定常間隔ｔ１よりも短い短時間間隔ｔ２とする。
【００２０】
以下に，これを詳説する。
図１は，横軸に時間をとり，縦軸に加熱炉４内の温度Ｔをとって，加熱炉４内の温度Ｔの変化に伴うリジェネバーナ１の燃焼状態Ａ〜Ｅの変更方法を示す図である。この燃焼状態Ａ〜Ｅは，各バーナ２１，２２の切替時間間隔，燃焼量及び燃焼時間によって変化する。
図２〜図５は，横軸に時間［ｓ（秒）］をとり，縦軸に各バーナ２１，２２に供給する燃料１０１の供給量［％］をとって，各バーナ２１，２２における切替時間間隔［ｓ］，燃焼量［％］及び燃焼時間［ｓ］を示す図である。
【００２１】
上記切替時間間隔とは，一方のバーナ２１又は２２において燃焼を行い他方のバーナ２１又は２２において排気を行う状態から，他方のバーナ２１又は２２において燃焼を行い，一方のバーナ２１又は２２において排気を行う状態に切り替える時間の間隔をいう。
【００２２】
上記燃焼時間とは，各切替時間間隔の範囲内において，各バーナ２１，２２に燃料１０１が供給される時間の割合をいい，燃料１０１と燃焼用空気１０２とにより燃焼が行われる時間をいう。一方，非燃焼時間とは，各切替時間間隔の範囲内において，各バーナ２１，２２に燃料１０１が供給されない時間の割合をいい，各バーナ２１，２２には燃焼用空気１０２のみを供給して，燃焼が行われない時間をいう。
上記燃焼量とは，各切替時間間隔の範囲内において，各バーナ２１，２２に供給する燃料の供給量と，上記燃焼時間との積算により表される量である。
【００２３】
図３〜図５に示すごとく，上記リジェネバーナ１の定常運転時Ｂ〜Ｅにおける定常間隔ｔ１は，上記各バーナ２１，２２において，上記蓄熱体２１４，２２４に蓄熱した燃焼排気ガス１０４の排熱を効果的に回収することができる時間間隔とした。具体的には，上記定常間隔ｔ１は，３０〜６０秒とした。
また，図２に示すごとく，本例においては，上記昇温運転時Ａにおける短時間間隔ｔ２は，上記定常間隔ｔ１よりも短い１０〜３０秒とした。そして，昇温時間間隔ｔ２は，定常間隔ｔ１の３０〜５０％の長さとした。
【００２４】
図６に示すごとく，上記各バーナ２１，２２は，上記ラジアントチューブ３を接続するバーナボディ２１１，２２１と，このバーナボディ２１１，２２１の内周側に配設されると共に燃料１０１を燃焼に供給するための燃料管２１２，２２２とを有している。また，バーナボディ２１１，２２１の内周側と燃料管２１２，２２２の外周側との間には，燃焼用空気１０２を通過させるための空気通路２１３，２２３が形成されている。そして，この空気通路２１３，２２３には，燃焼排気ガス１０４による排熱を蓄えるための蓄熱体２１４，２２４が配設されている。
また，各バーナ２１，２２の各空気通路２１３，２２３には，各空気通路２１３，２２３を燃焼用空気１０２の供給通路５１に接続するか，又は燃焼排気ガス１０４の排気通路５２に接続するかを切り替える切替弁５が接続されている。
【００２５】
また，図６に示すごとく，上記加熱炉４には，加熱炉４内の温度Ｔを測定するための温度計４１が設けてある。そして，上記リジェネバーナ１には，上記温度計４１により測定した加熱炉４内の温度Ｔに応じて，上記切替弁５による切替時間間隔を調節することができる制御装置６が設けてある。本例の制御装置６は，上記定常運転時Ｂ〜Ｅの定常間隔ｔ１と上記昇温運転時Ａの短時間間隔ｔ２との２段階に上記切替時間間隔を切り替えるよう構成されている。
【００２６】
上記制御装置６は，上記温度計４１により測定した加熱炉４内の温度Ｔに応じて，上記各燃料管２１２，２２２に供給する燃料１０１の供給量を変更できるよう構成されている。また，制御装置６は，上記燃料１０１の供給により上記燃焼用空気１０２と燃焼を行う燃焼時間も変更できるよう構成されている。
【００２７】
具体的には，図４に示すごとく，上記定常運転時において，上記目標温度Ｔｒに対する上記加熱炉４内の温度Ｔが所定の温度差Ｔｅ以内にある場合Ｃ，すなわち目標温度Ｔｒと温度Ｔとがほぼ同じ場合，目標温度Ｔｒよりも温度Ｔが所定の温度差Ｔｅ以内で高い又は低い場合には，制御装置６は，上記燃料１０１の供給量を約５０％に絞って，上記定常間隔ｔ１の範囲内において継続して上記各バーナ２１，２２へ燃料１０１の供給を行う。そして，この場合Ｃには，各バーナ２１，２２は，定常間隔ｔ１の範囲内において，約５０％の燃焼量で略均一に燃焼を行う。
また，本例においては，上記所定の温度差Ｔｅは，上記目標温度Ｔｒに対する±約１０％の温度差とした。
【００２８】
一方で，上記目標温度Ｔｒに対する加熱炉４内の温度Ｔが所定の温度差Ｔｅ以内にある場合Ｃにおいて，上記燃料の供給量を各バーナ２１，２２が最小燃焼を行うことができる最小供給量まで制限しても，まだ上記目標温度Ｔｒを維持するための燃焼に必要な燃料の供給量よりも多くなるときＤがある。このときＤは，上記燃焼に必要な燃料の供給量が少な過ぎて，燃料の供給量をこれ以上制限できないときであり，各バーナ２１，２２における燃焼が最小燃焼限界を外れたときである。
【００２９】
そして，この最小燃焼限界を外れたときＤには，図５に示すごとく，制御装置６は，上記燃料１０１の供給量を約５０％に絞り，上記定常間隔ｔ１の範囲内の約半分の時間の間上記各バーナ２１，２２へ燃料１０１の供給を行う。そして，このときＤには，各バーナ２１，２２は，定常間隔ｔ１の範囲内において，約２５％の燃焼量で燃焼を行う。
また，本例では，上記最小燃焼限界を外れたときＤは，加熱炉４内の温度Ｔが目標温度Ｔｒよりも高くなったときである。
【００３０】
また，本例では，上記定常運転時において，上記加熱炉４内の温度Ｔが，上記所定の温度差Ｔｅの範囲内を外れて上記目標温度Ｔｒよりも高い場合Ｅにも，制御装置６は，上記燃料１０１の供給量を約５０％に絞り，上記定常間隔ｔ１の範囲内の約半分の時間の間上記各バーナ２１，２２へ燃料１０１の供給を行い，各バーナ２１，２２は，定常間隔ｔ１の範囲内において，約２５％の燃焼量で燃焼を行う。
【００３１】
なお，図３に示すごとく，上記定常運転時において，上記加熱炉４内の温度Ｔが上記目標温度Ｔｒよりも所定の温度差Ｔｅの範囲内を外れて低い場合Ｂには，上記燃料１０１の供給量は約１００％とし，上記定常間隔ｔ１の範囲内において継続して上記各バーナ２１，２２へ燃料１０１の供給を行う。そして，この場合Ｂには，各バーナ２１，２２は，定常間隔ｔ１の範囲内において，約１００％の燃焼量で略均一に燃焼を行う。
【００３２】
図６に示すごとく，上記リジェネバーナ１において，各バーナ２１，２２において燃焼と排気とを交互に行うにあたっては，一方のバーナ２１において上記燃料１０１と燃焼用空気１０２とを混合して燃焼を行い，この燃焼による燃焼ガス１０３により上記ラジアントチューブ３を加熱する。そして，ラジアントチューブ３を通過した後の燃焼ガス１０３は，燃焼排気ガス１０４として，他方のバーナ２２における空気通路２２３を通過し，燃焼排気ガス１０４における排熱が空気通路２２３に配設した蓄熱体２２４に蓄えられる。
【００３３】
そして，次に，上記他方のバーナ２２において燃焼を行うときには，上記空気通路２２３を通過させる燃焼用空気１０２に上記蓄熱体２２４に蓄えた熱量を与えて，この燃焼用空気１０２を予熱させる。そして，この予熱させた燃焼用空気１０２を用いて燃焼を行うことにより，上記蓄熱体２２４における熱量を回収して燃焼を行うことができる。以降同様に，一方のバーナ２１における蓄熱体２１４に蓄熱を行い，この蓄熱体２１４に蓄熱した熱量を回収して燃焼を行うことができる。
【００３４】
本例のリジェネバーナ１の燃焼方法においては，上記加熱炉４内の昇温を開始して，この加熱炉４内の温度Ｔが目標温度Ｔｒになるまでの昇温運転時Ａにおいては，上記各バーナ２１，２２における燃焼と排気とは，上記１０〜３０秒の切替時間間隔である短時間間隔ｔ２として行う。すなわち，上記ラジアントチューブ３の温度が低く，このラジアントチューブ３と上記各バーナ２１，２２の燃焼による火炎又は燃焼ガス１０３との温度差が大きい上記昇温運転時Ａにおいては，上記切替弁５の切替時間間隔を，上記定常運転時Ｂ〜Ｅのときよりも短くする。
【００３５】
そのため，上記昇温運転時Ａにおいて燃焼を行っている一方のバーナ２１又は２２により，このバーナ２１又は２２の近くに位置するラジアントチューブ３の一部が局所的に過熱される時間を短くすることができる。そして，上記ラジアントチューブ３の一部が，他の部分の温度に比べて著しく高温に過熱されることを抑制することができる。
そのため，このラジアントチューブ３の一部に生じる過大な熱応力の発生を緩和することができ，ラジアントチューブ３の耐久性を向上させることができる。
【００３６】
また，上記加熱炉４内の温度Ｔが目標温度Ｔｒに到達した後の定常運転時Ｂ〜Ｅにおいては，上記各バーナ２１，２２における燃焼と排気とは，上記３０〜６０秒の切替時間間隔である定常間隔ｔ１として行う。すなわち，上記加熱炉４内の温度Ｔが目標温度Ｔｒに到達した後には，上記ラジアントチューブ３の温度も目標温度Ｔｒと同じくらい，あるいは目標温度Ｔｒ以上になっており，ラジアントチューブ３と上記火炎又は燃焼ガス１０３との温度差が上記昇温運転時Ａに比べて小さくなる。そのため，上記定常運転時Ｂ〜Ｅにおいては，上記切替弁５の切替時間間隔を上記蓄熱体２１４，２２４に蓄熱した燃焼排気ガス１０４の排熱を効果的に回収することができる時間間隔として，上記リジェネバーナ１は効率的に運転を行うことができる。
【００３７】
さらに，上記定常運転時において，上記目標温度Ｔｒに対する上記加熱炉４内の温度Ｔが所定の温度差Ｔｅ以内にある場合Ｃには，上記各バーナ２１，２２における燃料１０１の供給量を制限することにより，余分な燃焼を避けて上記目標温度Ｔｒに容易に近づけることができる。また，この場合Ｃには，上記定常間隔ｔ１の範囲内において継続して燃焼を行うことにより，上記ラジアントチューブ３に燃焼を行っていない燃焼用空気１０２のみが流れることを抑制することができる。そのため，ラジアントチューブ３が燃焼用空気１０２により冷却されてしまうことを抑制することができ，上記リジェネバーナ１は，一層効率的に運転を行うことができる。
【００３８】
一方で，上記定常運転時において，各バーナ２１，２２における燃焼が上記最小燃焼限界を外れたときＤは，必要以上にラジアントチューブ３が加熱された場合であり，上記燃料１０１の供給量を制限するだけでなく上記定常間隔ｔ１の範囲内における燃焼時間も制限する。これにより，若干ラジアントチューブ３を冷却して上記加熱炉４内の温度Ｔを上記目標温度Ｔｒに素早く近づけることができる。
上記のように，本例のリジェネバーナ１の燃焼方法によれば，ラジアントチューブ３の耐久性を向上させることができると共に，リジェネバーナ１においてできるだけ効率的に運転を行うことができる。
【００３９】
（実施例２）
本例は，図７〜図９に示すごとく，上記昇温運転時Ａにおいて，上記各バーナ２１，２２における燃焼と排気との切替時間間隔を，上記定常運転時Ｂ〜Ｅのときよりも短くすると共に，段階的に上記切替時間間隔を長くする例である。すなわち，本例では，図７に示すごとく，上記加熱炉４内の昇温を開始した昇温運転時の初期から中期段階Ａ１においては，図８に示すごとく，上記定常間隔ｔ１よりも短い初期間隔ｔ３とする。そして，図７に示すごとく，上記加熱炉４内の温度Ｔが上記目標温度Ｔｒに近づいた昇温運転時の後期段階Ａ２においては，図９に示すごとく，上記定常間隔ｔ１よりも短く，かつ上記初期間隔ｔ３よりは長い後期間隔ｔ４とする。
なお，上記定常間隔ｔ１は，上記実施例１と同様である。
【００４０】
本例においては，上記昇温運転時Ａ１，Ａ２において，目標温度Ｔｒの近くまで昇温されたラジアントチューブ３の温度は，昇温を開始したときのラジアントチューブ３の温度よりも高くなっていることを考慮して，上記切替時間間隔を変更して長くする。すなわち，本例においては，上記昇温運転時の後期段階Ａ２において，上記加熱炉４内の温度Ｔが上記目標温度Ｔｒに近づき，上記ラジアントチューブ３と上記火炎又は燃焼ガス１０３との温度差が上記初期から中期段階Ａ１に比べて小さくなったときには，上記切替時間間隔を上記定常間隔ｔ１に近づける。
【００４１】
そのため，ラジアントチューブ３と上記火炎又は燃焼ガス１０３との温度差が激しい初期から中期段階Ａ１においては，上記切替時間間隔を初期間隔ｔ３として，上記過大な熱応力の発生の抑制を重点的に行い，上記温度差が初期から中期段階Ａ１に比べて小さくなった後期段階Ａ２においては，上記切替時間間隔を後期間隔ｔ４として，できるだけ効率的に運転が行えるようにすることができる。これにより，ラジアントチューブ３の耐久性を向上させることができると共に，上記リジェネバーナ１は上記昇温運転時Ａ１，Ａ２においてもできるだけ効率的に運転を行うことができる。
【００４２】
なお，本例においては，上記昇温運転時における切替時間間隔は，初期から中期段階Ａ１と後期段階Ａ２との２段階に変更した。一方で，昇温運転時における切替時間間隔は，初期段階とは別に中期段階を１又は２以上設定し，３段階以上に変更してもよい。この場合には，より最適なリジェネバーナ１における運転が可能になる。
本例においても，その他は上記実施例１と同様であり，上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における，加熱炉内の温度変化に伴うリジェネバーナの燃焼状態Ａ〜Ｅの変更方法を示す説明図。
【図２】実施例１における，昇温運転時Ａにおける各バーナの切替時間間隔，燃焼量及び燃焼時間を示す説明図。
【図３】実施例１における，定常運転時Ｂにおける各バーナの切替時間間隔，燃焼量及び燃焼時間を示す説明図。
【図４】実施例１における，定常運転時Ｃにおける各バーナの切替時間間隔，燃焼量及び燃焼時間を示す説明図。
【図５】実施例１における，定常運転時Ｄ，Ｅにおける各バーナの切替時間間隔，燃焼量及び燃焼時間を示す説明図。
【図６】実施例１における，リジェネバーナの構成を示す説明図。
【図７】実施例２における，加熱炉内の温度変化に伴うリジェネバーナの燃焼状態Ａ１，Ａ２，Ｂ〜Ｅの変更方法を示す説明図。
【図８】実施例２における，昇温運転時の初期から中期段階Ａ１における各バーナの切替時間間隔，燃焼量及び燃焼時間を示す説明図。
【図９】実施例２における，昇温運転時の後期段階Ａ２における各バーナの切替時間間隔，燃焼量及び燃焼時間を示す説明図。
【符号の説明】
１．．．リジェネバーナ，
１０１．．．燃料，
１０２．．．燃焼用空気，
１０３．．．燃焼ガス，
１０４．．．燃焼排気ガス，
２１，２２．．．バーナ，
２１４，２２４．．．蓄熱体，
３．．．ラジアントチューブ，
４．．．加熱炉，
５．．．切替弁，
６．．．制御装置，
ｔ１．．．定常間隔，
ｔ２．．．短時間間隔，
ｔ３．．．昇温初期から中期間隔，
ｔ４．．．後期間隔，
Ａ，Ａ１，Ａ２．．．昇温運転時，
Ｂ〜Ｅ．．．定常運転時，
Ｔｒ．．．目標温度，
Ｔｅ．．．所定の温度差，
【技術分野】
本発明は，一対のバーナにおいて燃焼と排気とを交互に繰り返し，ラジアントチューブからの放射熱により加熱炉内を加熱するリジェネバーナの燃焼方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より，加熱炉内にラジアントチューブを配設し，このラジアントチューブの両端にそれぞれ蓄熱体を有するバーナを配設して構成したリジェネバーナが知られている。そして，このリジェネバーナにおいては，各バーナにおける燃焼と排気とを，所定の切替時間で切り替えて繰り返し行うことにより，燃焼後の燃焼排気ガスの排熱を活用して効率的に加熱炉内を加熱することができる。このような，ラジアントチューブを用いたリジェネバーナの燃焼方法としては，例えば特許文献１，２に示すものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１６２０２６号公報
【特許文献２】
特開２００３−２１３２５号公報
【０００４】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来のリジェネバーナにおいては，燃焼及び排気を交互に行うため，燃焼を行っている側のバーナの近くに位置するラジアントチューブの一部が，局所的に過熱され易い。
特に，上記加熱炉内の温度が目標温度になるまで昇温を行う昇温運転時においては，ラジアントチューブの温度が低くなっており，このラジアントチューブと上記バーナの燃焼による火炎又は燃焼ガスとの温度差が激しい。そして，この状態で，上記局所的な加熱を行うため，上記ラジアントチューブの一部が重点的に過熱され，この一部に過大な熱応力が発生してしまう。そのため，ラジアントチューブの耐久性が悪化してしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，ラジアントチューブの一部に生じる過大な熱応力の発生を緩和し，ラジアントチューブの耐久性を向上させることができるリジェネバーナの燃焼方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題の解決手段】
第１の発明は，加熱炉内に配設したラジアントチューブの両端に燃焼排気ガス中の排熱を蓄熱する蓄熱体を有するバーナをそれぞれ配設し，各バーナにおける燃焼と排気とを交互に切り替えて，上記加熱炉内を加熱するリジェネバーナの燃焼方法において，
上記各バーナにおける燃焼と排気との切替時間間隔は，上記加熱炉内の温度が目標とする目標温度に到達した後の定常運転時においては，所定の時間間隔である定常間隔とし，
上記定常運転時に至るまでの上記加熱炉内の昇温を行う昇温運転時においては，上記定常間隔よりも短い短時間間隔とすることを特徴とするリジェネバーナの燃焼方法にある（請求項１）。
【０００７】
本発明においては，上記ラジアントチューブの温度が低く，このラジアントチューブと上記各バーナの燃焼による火炎又は燃焼ガスとの温度差が上記定常運転時に比べて大きい上記昇温運転時においては，上記各バーナにおける燃焼と排気との切替時間間隔を，上記定常運転時のときよりも短くしている。そのため，上記昇温運転時において燃焼を行っている一方のバーナにより，このバーナの近くに位置するラジアントチューブの一部が局所的に過熱される時間を短くすることができる。そして，上記ラジアントチューブの一部の温度が，他の部分の温度に比べて著しく高くなることを抑制することができる。
【０００８】
そのため，このラジアントチューブの一部に生じる過大な熱応力の発生を緩和することができ，ラジアントチューブの耐久性を向上させることができる。
一方で，上記定常間隔を，上記各バーナにおいて，上記蓄熱体に蓄熱した燃焼排気ガスの排熱を効果的に回収することができる時間間隔とすることにより，上記リジェネバーナは上記定常運転時において効率的に運転を行うことができる。
【０００９】
第２の発明は，加熱炉内に配設したラジアントチューブの両端に燃焼排気ガス中の排熱を蓄熱する蓄熱体を有するバーナをそれぞれ配設し，各バーナにおける燃焼と排気とを交互に切り替えて，上記加熱炉内を加熱するリジェネバーナの燃焼方法において，
上記各バーナにおける燃焼と排気との切替時間間隔は，上記加熱炉内の温度が目標とする目標温度に到達した後の定常運転時においては，所定の時間間隔である定常間隔とし，
上記加熱炉内の昇温を開始した昇温運転時の初期段階においては，上記定常間隔よりも短い初期間隔とし，
上記加熱炉内の温度が上記目標温度に近づいた昇温運転時の後期段階においては，上記定常間隔よりも短く，かつ上記初期間隔よりは長い後期間隔とすることを特徴とするリジェネバーナの燃焼方法にある（請求項２）。
【００１０】
本発明においては，上記のごとく温度差が大きい昇温運転時において，上記各バーナにおける燃焼と排気との切替時間間隔を，上記定常運転時のときよりも短くすると共に，昇温を開始したときのラジアントチューブの温度が，目標温度の近くまで昇温されたラジアントチューブの温度よりも低いことを考慮して，段階的に上記切替時間間隔を長くする。
すなわち，本発明においては，上記昇温運転時の後期段階において，上記加熱炉内の温度が上記目標温度に近づき，上記ラジアントチューブと上記火炎又は燃焼ガスとの温度差が上記初期段階に比べて小さくなったときには，上記切替時間間隔を上記定常間隔に近づける。
【００１１】
そのため，ラジアントチューブと上記火炎又は燃焼ガスとの温度差が激しい初期段階においては，上記切替時間間隔を初期間隔として，上記過大な熱応力の発生の抑制を重点的に行い，上記温度差が初期段階に比べて小さくなった後期段階においては，上記切替時間間隔を後期間隔として，できるだけ効率的に運転が行えるようにすることができる。
これにより，ラジアントチューブの耐久性を向上させることができると共に，上記リジェネバーナは上記昇温運転時においてもできるだけ効率的に運転を行うことができる。
【００１２】
上記昇温運転時の初期段階としては，例えば，上記加熱炉内の温度が上記目標温度の４０〜８０％の温度になるまでの間とすることができる。また，上記昇温運転時の後期段階としては，上記加熱炉内の温度が上記初期段階における温度から上記目標温度になるまでの間とすることができる。例えば，上記目標温度が９００℃のときには，上記初期段階を上記加熱炉内の温度が５５０℃になるまでの間とすることができ，５５０℃から９００℃になるまでは上記後期段階とすることができる。
【００１３】
上記昇温運転時における切替時間間隔は，上記初期段階と上記後期段階との２段階に変更することができる。一方で，上記昇温運転時における切替時間間隔は，上記初期段階と上記後期段階との間に中期段階を設定し，この中期段階における切替時間間隔を，上記初期間隔よりも長く上記後期間隔よりも短い昇温中期間隔とすることができる。この場合には，上記初期段階を上記加熱炉内の温度が上記目標温度の２０〜４０％の温度になるまでの間とし，上記後期段階を上記加熱炉内の温度が上記目標温度の６０〜９０％の温度になってから上記目標温度になるまでの間とし，上記初期段階と後期段階との間を上記中期段階とすることができる。
また，上記昇温運転時における切替時間間隔は，上記加熱炉内の温度の上昇に伴い徐々に長くなるよう変化させることもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
上記第１，第２の発明においては，上記定常運転時においては，上記目標温度に対する上記加熱炉内の温度が所定の温度差以内にある場合には，上記各バーナにおける燃焼は，燃料の供給量を制限した状態で上記定常間隔範囲内において継続して行う一方，上記燃料の供給量を最小燃焼が行える最小供給量まで制限しても，まだ上記目標温度を維持するための燃焼に必要な燃料の供給量よりも多くなるときには，上記燃料の供給量を制限すると共に上記定常間隔範囲内における燃焼時間を制限して行うことが好ましい（請求項３）。
【００１５】
上記所定の温度差以内とは，上記加熱炉内の温度が，上記目標温度とほぼ同じである場合，又は上記目標温度よりも所定の温度差以内で高い場合又は低い場合をいう。
そして，上記の場合には，上記各バーナにおける燃料の供給量を制限することにより，余分な燃焼を避けて加熱炉内の温度を上記目標温度に容易に近づけることができる。また，この場合には，上記定常間隔範囲内において継続して燃焼を行うことにより，上記ラジアントチューブに燃焼を行っていない燃焼用空気のみが流れることを抑制することができる。そのため，ラジアントチューブが燃焼用空気により冷却されてしまうことを抑制することができ，上記リジェネバーナは，一層効率的に運転を行うことができる。
【００１６】
一方で，上記燃料の供給量を，上記各バーナが最小燃焼を行うことができる最小供給量まで制限しても，まだ上記目標温度を維持するための燃焼に必要な燃料の供給量よりも多くなるときがある。このときには，各バーナにおける燃焼は，上記燃料の供給量を制限した状態で上記定常間隔範囲内における燃焼時間も制限して行うことができる。
【００１７】
また，このときは，必要以上に上記ラジアントチューブが加熱されたときであり，上記燃料の供給量を制限するだけでなく上記定常間隔範囲内における燃焼時間も制限することにより，若干ラジアントチューブを冷却して上記加熱炉内の温度を上記目標温度に素早く近づけることができる。
また，上記所定の温度差としては，例えば，上記目標温度に対する±５〜１５％の温度差とすることができる。
【００１８】
【実施例】
以下に，図面を用いて本発明のリジェネバーナの燃焼方法にかかる実施例につき説明する。
（実施例１）
本例のリジェネバーナ（リジェネレイティブバーナ）１の燃焼方法は，図６に示すごとく，加熱炉４内に配設したラジアントチューブ３の両端に燃焼排気ガス１０４中の排熱を蓄熱する蓄熱体２１４，２２４を有するバーナ２１，２２をそれぞれ配設し，各バーナ２１，２２における燃焼と排気とを交互に切り替えて，上記加熱炉４内を加熱する方法である。
【００１９】
そして，上記各バーナ２１，２２における燃焼と排気との切替時間間隔は，図１に示すごとく，上記加熱炉４内の温度Ｔが目標とする目標温度Ｔｒに到達した後の定常運転時Ｂ〜Ｅにおいては，図３〜図５に示すごとく，所定の時間間隔である定常間隔ｔ１とする。また，上記切替時間間隔は，図１に示すごとく，上記定常運転時Ｂ〜Ｅに至るまでの上記加熱炉４内の昇温を行う昇温運転時Ａにおいては，図２に示すごとく，上記定常間隔ｔ１よりも短い短時間間隔ｔ２とする。
【００２０】
以下に，これを詳説する。
図１は，横軸に時間をとり，縦軸に加熱炉４内の温度Ｔをとって，加熱炉４内の温度Ｔの変化に伴うリジェネバーナ１の燃焼状態Ａ〜Ｅの変更方法を示す図である。この燃焼状態Ａ〜Ｅは，各バーナ２１，２２の切替時間間隔，燃焼量及び燃焼時間によって変化する。
図２〜図５は，横軸に時間［ｓ（秒）］をとり，縦軸に各バーナ２１，２２に供給する燃料１０１の供給量［％］をとって，各バーナ２１，２２における切替時間間隔［ｓ］，燃焼量［％］及び燃焼時間［ｓ］を示す図である。
【００２１】
上記切替時間間隔とは，一方のバーナ２１又は２２において燃焼を行い他方のバーナ２１又は２２において排気を行う状態から，他方のバーナ２１又は２２において燃焼を行い，一方のバーナ２１又は２２において排気を行う状態に切り替える時間の間隔をいう。
【００２２】
上記燃焼時間とは，各切替時間間隔の範囲内において，各バーナ２１，２２に燃料１０１が供給される時間の割合をいい，燃料１０１と燃焼用空気１０２とにより燃焼が行われる時間をいう。一方，非燃焼時間とは，各切替時間間隔の範囲内において，各バーナ２１，２２に燃料１０１が供給されない時間の割合をいい，各バーナ２１，２２には燃焼用空気１０２のみを供給して，燃焼が行われない時間をいう。
上記燃焼量とは，各切替時間間隔の範囲内において，各バーナ２１，２２に供給する燃料の供給量と，上記燃焼時間との積算により表される量である。
【００２３】
図３〜図５に示すごとく，上記リジェネバーナ１の定常運転時Ｂ〜Ｅにおける定常間隔ｔ１は，上記各バーナ２１，２２において，上記蓄熱体２１４，２２４に蓄熱した燃焼排気ガス１０４の排熱を効果的に回収することができる時間間隔とした。具体的には，上記定常間隔ｔ１は，３０〜６０秒とした。
また，図２に示すごとく，本例においては，上記昇温運転時Ａにおける短時間間隔ｔ２は，上記定常間隔ｔ１よりも短い１０〜３０秒とした。そして，昇温時間間隔ｔ２は，定常間隔ｔ１の３０〜５０％の長さとした。
【００２４】
図６に示すごとく，上記各バーナ２１，２２は，上記ラジアントチューブ３を接続するバーナボディ２１１，２２１と，このバーナボディ２１１，２２１の内周側に配設されると共に燃料１０１を燃焼に供給するための燃料管２１２，２２２とを有している。また，バーナボディ２１１，２２１の内周側と燃料管２１２，２２２の外周側との間には，燃焼用空気１０２を通過させるための空気通路２１３，２２３が形成されている。そして，この空気通路２１３，２２３には，燃焼排気ガス１０４による排熱を蓄えるための蓄熱体２１４，２２４が配設されている。
また，各バーナ２１，２２の各空気通路２１３，２２３には，各空気通路２１３，２２３を燃焼用空気１０２の供給通路５１に接続するか，又は燃焼排気ガス１０４の排気通路５２に接続するかを切り替える切替弁５が接続されている。
【００２５】
また，図６に示すごとく，上記加熱炉４には，加熱炉４内の温度Ｔを測定するための温度計４１が設けてある。そして，上記リジェネバーナ１には，上記温度計４１により測定した加熱炉４内の温度Ｔに応じて，上記切替弁５による切替時間間隔を調節することができる制御装置６が設けてある。本例の制御装置６は，上記定常運転時Ｂ〜Ｅの定常間隔ｔ１と上記昇温運転時Ａの短時間間隔ｔ２との２段階に上記切替時間間隔を切り替えるよう構成されている。
【００２６】
上記制御装置６は，上記温度計４１により測定した加熱炉４内の温度Ｔに応じて，上記各燃料管２１２，２２２に供給する燃料１０１の供給量を変更できるよう構成されている。また，制御装置６は，上記燃料１０１の供給により上記燃焼用空気１０２と燃焼を行う燃焼時間も変更できるよう構成されている。
【００２７】
具体的には，図４に示すごとく，上記定常運転時において，上記目標温度Ｔｒに対する上記加熱炉４内の温度Ｔが所定の温度差Ｔｅ以内にある場合Ｃ，すなわち目標温度Ｔｒと温度Ｔとがほぼ同じ場合，目標温度Ｔｒよりも温度Ｔが所定の温度差Ｔｅ以内で高い又は低い場合には，制御装置６は，上記燃料１０１の供給量を約５０％に絞って，上記定常間隔ｔ１の範囲内において継続して上記各バーナ２１，２２へ燃料１０１の供給を行う。そして，この場合Ｃには，各バーナ２１，２２は，定常間隔ｔ１の範囲内において，約５０％の燃焼量で略均一に燃焼を行う。
また，本例においては，上記所定の温度差Ｔｅは，上記目標温度Ｔｒに対する±約１０％の温度差とした。
【００２８】
一方で，上記目標温度Ｔｒに対する加熱炉４内の温度Ｔが所定の温度差Ｔｅ以内にある場合Ｃにおいて，上記燃料の供給量を各バーナ２１，２２が最小燃焼を行うことができる最小供給量まで制限しても，まだ上記目標温度Ｔｒを維持するための燃焼に必要な燃料の供給量よりも多くなるときＤがある。このときＤは，上記燃焼に必要な燃料の供給量が少な過ぎて，燃料の供給量をこれ以上制限できないときであり，各バーナ２１，２２における燃焼が最小燃焼限界を外れたときである。
【００２９】
そして，この最小燃焼限界を外れたときＤには，図５に示すごとく，制御装置６は，上記燃料１０１の供給量を約５０％に絞り，上記定常間隔ｔ１の範囲内の約半分の時間の間上記各バーナ２１，２２へ燃料１０１の供給を行う。そして，このときＤには，各バーナ２１，２２は，定常間隔ｔ１の範囲内において，約２５％の燃焼量で燃焼を行う。
また，本例では，上記最小燃焼限界を外れたときＤは，加熱炉４内の温度Ｔが目標温度Ｔｒよりも高くなったときである。
【００３０】
また，本例では，上記定常運転時において，上記加熱炉４内の温度Ｔが，上記所定の温度差Ｔｅの範囲内を外れて上記目標温度Ｔｒよりも高い場合Ｅにも，制御装置６は，上記燃料１０１の供給量を約５０％に絞り，上記定常間隔ｔ１の範囲内の約半分の時間の間上記各バーナ２１，２２へ燃料１０１の供給を行い，各バーナ２１，２２は，定常間隔ｔ１の範囲内において，約２５％の燃焼量で燃焼を行う。
【００３１】
なお，図３に示すごとく，上記定常運転時において，上記加熱炉４内の温度Ｔが上記目標温度Ｔｒよりも所定の温度差Ｔｅの範囲内を外れて低い場合Ｂには，上記燃料１０１の供給量は約１００％とし，上記定常間隔ｔ１の範囲内において継続して上記各バーナ２１，２２へ燃料１０１の供給を行う。そして，この場合Ｂには，各バーナ２１，２２は，定常間隔ｔ１の範囲内において，約１００％の燃焼量で略均一に燃焼を行う。
【００３２】
図６に示すごとく，上記リジェネバーナ１において，各バーナ２１，２２において燃焼と排気とを交互に行うにあたっては，一方のバーナ２１において上記燃料１０１と燃焼用空気１０２とを混合して燃焼を行い，この燃焼による燃焼ガス１０３により上記ラジアントチューブ３を加熱する。そして，ラジアントチューブ３を通過した後の燃焼ガス１０３は，燃焼排気ガス１０４として，他方のバーナ２２における空気通路２２３を通過し，燃焼排気ガス１０４における排熱が空気通路２２３に配設した蓄熱体２２４に蓄えられる。
【００３３】
そして，次に，上記他方のバーナ２２において燃焼を行うときには，上記空気通路２２３を通過させる燃焼用空気１０２に上記蓄熱体２２４に蓄えた熱量を与えて，この燃焼用空気１０２を予熱させる。そして，この予熱させた燃焼用空気１０２を用いて燃焼を行うことにより，上記蓄熱体２２４における熱量を回収して燃焼を行うことができる。以降同様に，一方のバーナ２１における蓄熱体２１４に蓄熱を行い，この蓄熱体２１４に蓄熱した熱量を回収して燃焼を行うことができる。
【００３４】
本例のリジェネバーナ１の燃焼方法においては，上記加熱炉４内の昇温を開始して，この加熱炉４内の温度Ｔが目標温度Ｔｒになるまでの昇温運転時Ａにおいては，上記各バーナ２１，２２における燃焼と排気とは，上記１０〜３０秒の切替時間間隔である短時間間隔ｔ２として行う。すなわち，上記ラジアントチューブ３の温度が低く，このラジアントチューブ３と上記各バーナ２１，２２の燃焼による火炎又は燃焼ガス１０３との温度差が大きい上記昇温運転時Ａにおいては，上記切替弁５の切替時間間隔を，上記定常運転時Ｂ〜Ｅのときよりも短くする。
【００３５】
そのため，上記昇温運転時Ａにおいて燃焼を行っている一方のバーナ２１又は２２により，このバーナ２１又は２２の近くに位置するラジアントチューブ３の一部が局所的に過熱される時間を短くすることができる。そして，上記ラジアントチューブ３の一部が，他の部分の温度に比べて著しく高温に過熱されることを抑制することができる。
そのため，このラジアントチューブ３の一部に生じる過大な熱応力の発生を緩和することができ，ラジアントチューブ３の耐久性を向上させることができる。
【００３６】
また，上記加熱炉４内の温度Ｔが目標温度Ｔｒに到達した後の定常運転時Ｂ〜Ｅにおいては，上記各バーナ２１，２２における燃焼と排気とは，上記３０〜６０秒の切替時間間隔である定常間隔ｔ１として行う。すなわち，上記加熱炉４内の温度Ｔが目標温度Ｔｒに到達した後には，上記ラジアントチューブ３の温度も目標温度Ｔｒと同じくらい，あるいは目標温度Ｔｒ以上になっており，ラジアントチューブ３と上記火炎又は燃焼ガス１０３との温度差が上記昇温運転時Ａに比べて小さくなる。そのため，上記定常運転時Ｂ〜Ｅにおいては，上記切替弁５の切替時間間隔を上記蓄熱体２１４，２２４に蓄熱した燃焼排気ガス１０４の排熱を効果的に回収することができる時間間隔として，上記リジェネバーナ１は効率的に運転を行うことができる。
【００３７】
さらに，上記定常運転時において，上記目標温度Ｔｒに対する上記加熱炉４内の温度Ｔが所定の温度差Ｔｅ以内にある場合Ｃには，上記各バーナ２１，２２における燃料１０１の供給量を制限することにより，余分な燃焼を避けて上記目標温度Ｔｒに容易に近づけることができる。また，この場合Ｃには，上記定常間隔ｔ１の範囲内において継続して燃焼を行うことにより，上記ラジアントチューブ３に燃焼を行っていない燃焼用空気１０２のみが流れることを抑制することができる。そのため，ラジアントチューブ３が燃焼用空気１０２により冷却されてしまうことを抑制することができ，上記リジェネバーナ１は，一層効率的に運転を行うことができる。
【００３８】
一方で，上記定常運転時において，各バーナ２１，２２における燃焼が上記最小燃焼限界を外れたときＤは，必要以上にラジアントチューブ３が加熱された場合であり，上記燃料１０１の供給量を制限するだけでなく上記定常間隔ｔ１の範囲内における燃焼時間も制限する。これにより，若干ラジアントチューブ３を冷却して上記加熱炉４内の温度Ｔを上記目標温度Ｔｒに素早く近づけることができる。
上記のように，本例のリジェネバーナ１の燃焼方法によれば，ラジアントチューブ３の耐久性を向上させることができると共に，リジェネバーナ１においてできるだけ効率的に運転を行うことができる。
【００３９】
（実施例２）
本例は，図７〜図９に示すごとく，上記昇温運転時Ａにおいて，上記各バーナ２１，２２における燃焼と排気との切替時間間隔を，上記定常運転時Ｂ〜Ｅのときよりも短くすると共に，段階的に上記切替時間間隔を長くする例である。すなわち，本例では，図７に示すごとく，上記加熱炉４内の昇温を開始した昇温運転時の初期から中期段階Ａ１においては，図８に示すごとく，上記定常間隔ｔ１よりも短い初期間隔ｔ３とする。そして，図７に示すごとく，上記加熱炉４内の温度Ｔが上記目標温度Ｔｒに近づいた昇温運転時の後期段階Ａ２においては，図９に示すごとく，上記定常間隔ｔ１よりも短く，かつ上記初期間隔ｔ３よりは長い後期間隔ｔ４とする。
なお，上記定常間隔ｔ１は，上記実施例１と同様である。
【００４０】
本例においては，上記昇温運転時Ａ１，Ａ２において，目標温度Ｔｒの近くまで昇温されたラジアントチューブ３の温度は，昇温を開始したときのラジアントチューブ３の温度よりも高くなっていることを考慮して，上記切替時間間隔を変更して長くする。すなわち，本例においては，上記昇温運転時の後期段階Ａ２において，上記加熱炉４内の温度Ｔが上記目標温度Ｔｒに近づき，上記ラジアントチューブ３と上記火炎又は燃焼ガス１０３との温度差が上記初期から中期段階Ａ１に比べて小さくなったときには，上記切替時間間隔を上記定常間隔ｔ１に近づける。
【００４１】
そのため，ラジアントチューブ３と上記火炎又は燃焼ガス１０３との温度差が激しい初期から中期段階Ａ１においては，上記切替時間間隔を初期間隔ｔ３として，上記過大な熱応力の発生の抑制を重点的に行い，上記温度差が初期から中期段階Ａ１に比べて小さくなった後期段階Ａ２においては，上記切替時間間隔を後期間隔ｔ４として，できるだけ効率的に運転が行えるようにすることができる。これにより，ラジアントチューブ３の耐久性を向上させることができると共に，上記リジェネバーナ１は上記昇温運転時Ａ１，Ａ２においてもできるだけ効率的に運転を行うことができる。
【００４２】
なお，本例においては，上記昇温運転時における切替時間間隔は，初期から中期段階Ａ１と後期段階Ａ２との２段階に変更した。一方で，昇温運転時における切替時間間隔は，初期段階とは別に中期段階を１又は２以上設定し，３段階以上に変更してもよい。この場合には，より最適なリジェネバーナ１における運転が可能になる。
本例においても，その他は上記実施例１と同様であり，上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における，加熱炉内の温度変化に伴うリジェネバーナの燃焼状態Ａ〜Ｅの変更方法を示す説明図。
【図２】実施例１における，昇温運転時Ａにおける各バーナの切替時間間隔，燃焼量及び燃焼時間を示す説明図。
【図３】実施例１における，定常運転時Ｂにおける各バーナの切替時間間隔，燃焼量及び燃焼時間を示す説明図。
【図４】実施例１における，定常運転時Ｃにおける各バーナの切替時間間隔，燃焼量及び燃焼時間を示す説明図。
【図５】実施例１における，定常運転時Ｄ，Ｅにおける各バーナの切替時間間隔，燃焼量及び燃焼時間を示す説明図。
【図６】実施例１における，リジェネバーナの構成を示す説明図。
【図７】実施例２における，加熱炉内の温度変化に伴うリジェネバーナの燃焼状態Ａ１，Ａ２，Ｂ〜Ｅの変更方法を示す説明図。
【図８】実施例２における，昇温運転時の初期から中期段階Ａ１における各バーナの切替時間間隔，燃焼量及び燃焼時間を示す説明図。
【図９】実施例２における，昇温運転時の後期段階Ａ２における各バーナの切替時間間隔，燃焼量及び燃焼時間を示す説明図。
【符号の説明】
１．．．リジェネバーナ，
１０１．．．燃料，
１０２．．．燃焼用空気，
１０３．．．燃焼ガス，
１０４．．．燃焼排気ガス，
２１，２２．．．バーナ，
２１４，２２４．．．蓄熱体，
３．．．ラジアントチューブ，
４．．．加熱炉，
５．．．切替弁，
６．．．制御装置，
ｔ１．．．定常間隔，
ｔ２．．．短時間間隔，
ｔ３．．．昇温初期から中期間隔，
ｔ４．．．後期間隔，
Ａ，Ａ１，Ａ２．．．昇温運転時，
Ｂ〜Ｅ．．．定常運転時，
Ｔｒ．．．目標温度，
Ｔｅ．．．所定の温度差，
Claims (3)
- 加熱炉内に配設したラジアントチューブの両端に燃焼排気ガス中の排熱を蓄熱する蓄熱体を有するバーナをそれぞれ配設し，各バーナにおける燃焼と排気とを交互に切り替えて，上記加熱炉内を加熱するリジェネバーナの燃焼方法において，
上記各バーナにおける燃焼と排気との切替時間間隔は，上記加熱炉内の温度が目標とする目標温度に到達した後の定常運転時においては，所定の時間間隔である定常間隔とし，
上記定常運転時に至るまでの上記加熱炉内の昇温を行う昇温運転時においては，上記定常間隔よりも短い短時間間隔とすることを特徴とするリジェネバーナの燃焼方法。 - 加熱炉内に配設したラジアントチューブの両端に燃焼排気ガス中の排熱を蓄熱する蓄熱体を有するバーナをそれぞれ配設し，各バーナにおける燃焼と排気とを交互に切り替えて，上記加熱炉内を加熱するリジェネバーナの燃焼方法において，
上記各バーナにおける燃焼と排気との切替時間間隔は，上記加熱炉内の温度が目標とする目標温度に到達した後の定常運転時においては，所定の時間間隔である定常間隔とし，
上記加熱炉内の昇温を開始した昇温運転時の初期段階においては，上記定常間隔よりも短い初期間隔とし，
上記加熱炉内の温度が上記目標温度に近づいた昇温運転時の後期段階においては，上記定常間隔よりも短く，かつ上記初期間隔よりは長い後期間隔とすることを特徴とするリジェネバーナの燃焼方法。 - 請求項１又は２において，上記定常運転時においては，上記目標温度に対する上記加熱炉内の温度が所定の温度差以内にある場合には，上記各バーナにおける燃焼は，燃料の供給量を制限した状態で上記定常間隔範囲内において継続して行う一方，上記燃料の供給量を最小燃焼が行える最小供給量まで制限しても，まだ上記目標温度を維持するための燃焼に必要な燃料の供給量よりも多くなるときには，上記燃料の供給量を制限すると共に上記定常間隔範囲内における燃焼時間を制限して行うことを特徴とするリジェネバーナの燃焼方法。
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| JP2003065516A JP2004271130A (ja) | 2003-03-11 | 2003-03-11 | リジェネバーナの燃焼方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2003065516A JP2004271130A (ja) | 2003-03-11 | 2003-03-11 | リジェネバーナの燃焼方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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ID=33126518
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2004271130A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100447491C (zh) * | 2007-02-06 | 2008-12-31 | 顾向涛 | 蓄热式燃烧装置用换向时间控制方法 |
| JP2010032141A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Sanken Sangyo Co Ltd | リジェネバーナ燃焼制御方法 |
| JP2011252211A (ja) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Chugai Ro Co Ltd | 蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法 |
| JP2019515229A (ja) * | 2016-05-04 | 2019-06-06 | ヴェーエス−ヴェルメプロツェステヒニク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 放射管を用いた炉加熱装置および炉加熱方法 |
-
2003
- 2003-03-11 JP JP2003065516A patent/JP2004271130A/ja active Pending
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| KR101372631B1 (ko) | 2010-06-03 | 2014-03-10 | 쥬가이로 고교 가부시키가이샤 | 축열 연소식 열처리로의 연소 제어 방법 |
| JP2019515229A (ja) * | 2016-05-04 | 2019-06-06 | ヴェーエス−ヴェルメプロツェステヒニク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 放射管を用いた炉加熱装置および炉加熱方法 |
| JP7038665B2 (ja) | 2016-05-04 | 2022-03-18 | ヴェーエス－ヴェルメプロツェステヒニク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 放射管を用いた炉加熱装置および炉加熱方法 |
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