JP2013087985A - Radiant tube burner, and operation method therefor - Google Patents

Radiant tube burner, and operation method therefor Download PDF

Info

Publication number
JP2013087985A
JP2013087985A JP2011226487A JP2011226487A JP2013087985A JP 2013087985 A JP2013087985 A JP 2013087985A JP 2011226487 A JP2011226487 A JP 2011226487A JP 2011226487 A JP2011226487 A JP 2011226487A JP 2013087985 A JP2013087985 A JP 2013087985A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion
exhaust gas
radiant tube
tube burner
circulation path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011226487A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5767075B2 (en
Inventor
Hirotoshi Uejima
啓利 上島
Shunsuke Yamamoto
俊輔 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chugai Ro Co Ltd
Original Assignee
Chugai Ro Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chugai Ro Co Ltd filed Critical Chugai Ro Co Ltd
Priority to JP2011226487A priority Critical patent/JP5767075B2/en
Publication of JP2013087985A publication Critical patent/JP2013087985A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5767075B2 publication Critical patent/JP5767075B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Air Supply (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiant tube burner and an operation method therefor, which can properly prevent an unburned component, which is included in a combustion exhaust gas circulated from an exhaust region to a combustion region, from burning in a circulation passage.SOLUTION: The radiant tube burner 1 includes a combustion tube 8 in which a fuel is burned with supplied combustion air A to generate a combustion exhaust gas G, a heater tube 9 which is placed in a furnace S and releases the exhaust heat of the incoming combustion exhaust gas from the combustion tube 8, an exhaust tube 10 which discharges the combustion exhaust gas flowing out of the heater tube 9, and a circulation path 6 which is placed in the furnace S and communicatively connects the exhaust tube 10 to the combustion tube 8 to cause part of the combustion exhaust gas G to circulate therein. A supply path 7 for jetting control air C with a temperature lower than that of the combustion exhaust gas is connected to the circulation path 6.

Description

本発明は、排気領域から燃焼領域へ循環される燃焼排ガスに含まれる未燃分が循環経路で燃焼することを適切に抑えることが可能なラジアントチューブバーナ及びその運転方法に関する。   The present invention relates to a radiant tube burner capable of appropriately suppressing unburned components contained in combustion exhaust gas circulated from an exhaust region to a combustion region in a circulation path and an operating method thereof.

従来、ラジアントチューブバーナとしては例えば、特許文献1の「レキュペレータ」で開示されているように、ラジアントチューブの排気側(排気領域)とバーナ側(燃焼領域)との間に循環経路を設け、バーナ側からの高温燃焼排ガスの運動エネルギにより循環経路を経て排気側の燃焼排ガスを吸引してバーナ側へ還流させる循環型ラジアントチューブバーナが知られている。   Conventionally, as a radiant tube burner, for example, as disclosed in “Recuperator” of Patent Document 1, a circulation path is provided between an exhaust side (exhaust region) and a burner side (combustion region) of a radiant tube. A circulation type radiant tube burner is known in which the exhaust gas on the exhaust side is sucked through the circulation path by the kinetic energy of the high-temperature combustion exhaust gas from the side and recirculated to the burner side.

このような循環型ラジアントチューブバーナは、バーナ側に吸引された燃焼排ガスを再燃焼するため、排出されるNOx量が抑えられる。しかしながら、吸引された燃焼排ガスに未燃分が含まれていると、循環経路内で未燃分の燃焼が生じ、これにより循環経路に損傷が発生するおそれがある。   Such a circulation type radiant tube burner recombusts the combustion exhaust gas sucked to the burner side, so that the amount of exhausted NOx is suppressed. However, if unburned components are contained in the sucked combustion exhaust gas, unburned components may be burned in the circulation path, which may cause damage to the circulation path.

このため、例えば特許文献2の「熱風循環型ラジアントチューブ装置」に開示されているように、連通路を炉内に配置し、これにより連通路内で未燃分が燃焼しても、連通路に損傷を与える急激な温度変化が生じないように構成したものが知られている。   For this reason, for example, as disclosed in “Hot-air circulation type radiant tube device” of Patent Document 2, the communication path is arranged in the furnace, so that the unburned portion burns in the communication path. It is known that it is constructed so as not to cause a rapid temperature change that damages the substrate.

特開2000−146118号公報JP 2000-146118 A 特開2000−283416号公報JP 2000-283416 A

特許文献2のように、循環経路を炉内に配置すれば、燃焼排ガスに含まれる未燃分の燃焼による急激な温度変化を抑えることはできるものの、燃焼が生じることを抑えることはできず、依然として、循環経路が損傷を受けるおそれがあるという課題があった。   If the circulation path is arranged in the furnace as in Patent Document 2, it is possible to suppress a rapid temperature change due to the combustion of unburned components contained in the combustion exhaust gas, but it is not possible to suppress the occurrence of combustion. There was still a problem that the circulation path might be damaged.

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、排気領域から燃焼領域へ循環される燃焼排ガスに含まれる未燃分が循環経路で燃焼することを適切に抑えることが可能なラジアントチューブバーナ及びその運転方法を提供することを目的とする。   The present invention has been devised in view of the above-described conventional problems, and can appropriately suppress unburned components contained in the combustion exhaust gas circulated from the exhaust region to the combustion region in the circulation path. An object is to provide a radiant tube burner and an operation method thereof.

本発明にかかるラジアントチューブバーナは、供給される燃焼用空気で燃焼して燃焼排ガスを生成する燃焼領域と、炉内に配置され、上記燃焼領域から流入する燃焼排ガスの排熱を放熱する放熱領域と、該放熱領域から流出する燃焼排ガスを排気する排気領域と、上記炉内に配置され、上記排気領域を上記燃焼領域に連通して燃焼排ガスの一部を流通させる循環経路とを有するラジアントチューブバーナであって、上記循環経路に、燃焼排ガスよりも低温の制御用空気を噴出する供給経路を接続したことを特徴とする。   The radiant tube burner according to the present invention includes a combustion region that is combusted with supplied combustion air to generate combustion exhaust gas, and a heat dissipation region that is disposed in the furnace and dissipates the exhaust heat of the combustion exhaust gas flowing from the combustion region. A radiant tube having an exhaust region for exhausting the combustion exhaust gas flowing out from the heat dissipation region, and a circulation path that is disposed in the furnace and communicates the exhaust region with the combustion region to circulate a part of the combustion exhaust gas. A burner, characterized in that a supply path for ejecting control air having a temperature lower than that of combustion exhaust gas is connected to the circulation path.

前記排気領域には、前記燃焼領域に供給する燃焼用空気を燃焼排ガスで予熱するレキュペレータが設けられ、前記供給経路は、燃焼用空気の一部を制御用空気として噴出するために、上記レキュペレータの下流側に接続されることを特徴とする。   The exhaust region is provided with a recuperator that preheats combustion air to be supplied to the combustion region with combustion exhaust gas, and the supply path ejects a part of the combustion air as control air. It is connected to the downstream side.

前記供給経路には、制御用空気の流通を遮断する遮断装置が設けられることを特徴とする。   The supply path is provided with a shut-off device for shutting off the flow of control air.

本発明にかかるラジアントチューブバーナの運転方法は、上記ラジアントチューブバーナを用い、炉内温度に応じて制御用空気量を調節して前記循環経路へ供給することを特徴とする。   A method of operating a radiant tube burner according to the present invention is characterized in that the above-mentioned radiant tube burner is used and the amount of control air is adjusted according to the furnace temperature and supplied to the circulation path.

上記ラジアントチューブバーナを用い、排出されるNOx量に応じて制御用空気量を調節して前記循環経路へ供給することを特徴とする。   Using the radiant tube burner, the control air amount is adjusted in accordance with the amount of NOx discharged and supplied to the circulation path.

上記ラジアントチューブバーナを用い、前記炉の炉内温度の上昇時、制御用空気の前記循環経路への供給を遮断することを特徴とする。   The radiant tube burner is used to cut off the supply of control air to the circulation path when the furnace temperature of the furnace rises.

本発明にかかるラジアントチューブバーナ及びその運転方法にあっては、排気領域から燃焼領域へ循環される燃焼排ガスに含まれる未燃分が循環経路で燃焼することを適切に抑えて、循環経路の損傷を防ぐことができる。   In the radiant tube burner and the operation method thereof according to the present invention, damage to the circulation path is appropriately suppressed by appropriately suppressing unburned components contained in the combustion exhaust gas circulated from the exhaust area to the combustion area in the circulation path. Can be prevented.

本発明に係るラジアントチューブバーナの好適な実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows suitable embodiment of the radiant tube burner which concerns on this invention. 本発明に係るラジアントチューブバーナの変形例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the modification of the radiant tube burner which concerns on this invention.

以下に、本発明にかかるラジアントチューブバーナ及びその運転方法の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図1には、本実施形態に係るラジアントチューブバーナ1の概略構成図が示されている。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a radiant tube burner and an operation method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a radiant tube burner 1 according to the present embodiment.

本実施形態のラジアントチューブバーナ1は、おおよそU字状の外形形態で構成されたラジアントチューブ2と、ラジアントチューブ2の一方の端部内に設けられ、燃料を噴射するノズル3と、ラジアントチューブ2の他方の端部内に設けられ、燃焼排ガスGの排熱で燃焼用空気Aを予熱するレキュペレータ4と、ラジアントチューブ2に設けられ、レキュペレータ4で予熱された燃焼用空気Aをノズル3周辺へ供給するダクト状の空気供給通路5と、ラジアントチューブ2に設けられ、ノズル3近傍とレキュペレータ4近傍との間を連通する管路状の循環経路6と、循環経路6に接続され、後述する制御用空気Cを循環経路6へ噴出して供給する管路状の供給経路7とを備える。   The radiant tube burner 1 of the present embodiment includes a radiant tube 2 configured in an approximately U-shaped outer shape, a nozzle 3 that is provided in one end of the radiant tube 2, and a radiant tube 2. A recuperator 4 provided in the other end portion for preheating the combustion air A by exhaust heat of the combustion exhaust gas G and a combustion air A provided in the radiant tube 2 and preheated by the recuperator 4 are supplied to the periphery of the nozzle 3. A duct-like air supply passage 5 and a circulatory path 6 provided in the radiant tube 2 and communicating between the vicinity of the nozzle 3 and the vicinity of the recuperator 4, and a control air to be described later are connected to the circulation path 6. And a pipe-shaped supply path 7 for supplying C by jetting it to the circulation path 6.

ラジアントチューブバーナ1を構成するラジアントチューブ2は、ノズル3が設けられた一方の端部を始端とし、レキュペレータ4が設けられた他方の端部を終端として、順次、燃焼領域である燃焼管部8、放熱領域であるヒーター管部9及び排気領域である排気管部10を一連に備える。   The radiant tube 2 constituting the radiant tube burner 1 has a combustion tube portion 8 which is a combustion region in sequence, with one end portion provided with a nozzle 3 as a start end and the other end portion provided with a recuperator 4 as an end portion. The heater tube 9 that is a heat radiating region and the exhaust tube 10 that is an exhaust region are provided in series.

ヒータ管部9は、ラジアントチューブバーナ1が設けられる炉11の炉壁11aから内方に突出されて、炉内Sに配置される。排気管部10の排気ポート10aは、炉壁11aを貫通して炉11の外側へ延出され、排気ダクト12と接続される。   The heater tube portion 9 protrudes inward from the furnace wall 11a of the furnace 11 where the radiant tube burner 1 is provided, and is disposed in the furnace S. An exhaust port 10 a of the exhaust pipe portion 10 extends through the furnace wall 11 a to the outside of the furnace 11 and is connected to the exhaust duct 12.

燃焼管部8では、ノズル3から噴出される燃料と空気供給通路5から供給される燃焼用空気Aによる燃焼作用で燃焼排ガスGが生成される。燃焼排ガスGは、燃焼管部8からヒータ管部9に流入する。ヒータ管部9は、流入した燃焼排ガスGの排熱を放熱し、ヒータ機能を発揮する。ヒータ管部9を加熱した燃焼排ガスGは、排気管部10へ向かって流れていく。排気管部10は、ヒータ管部9から流出した燃焼排ガスGを、排気ポート10aへ向かって流通させ、排気ダクト12へ排気する。   In the combustion pipe portion 8, combustion exhaust gas G is generated by the combustion action of the fuel ejected from the nozzle 3 and the combustion air A supplied from the air supply passage 5. The combustion exhaust gas G flows from the combustion tube portion 8 into the heater tube portion 9. The heater tube portion 9 radiates the exhaust heat of the inflowing combustion exhaust gas G and exhibits a heater function. The combustion exhaust gas G that has heated the heater pipe portion 9 flows toward the exhaust pipe portion 10. The exhaust pipe part 10 circulates the combustion exhaust gas G flowing out from the heater pipe part 9 toward the exhaust port 10 a and exhausts it to the exhaust duct 12.

レキュペレータ4はその全体が、排気ポート10a側から排気管部10内部に挿入して設けられ、熱交換作用により、当該排気管部10に流通する燃焼排ガスGで燃焼用空気Aを予熱する。   The entire recuperator 4 is provided by being inserted into the exhaust pipe portion 10 from the exhaust port 10a side, and preheats the combustion air A with the combustion exhaust gas G flowing through the exhaust pipe portion 10 by heat exchange.

レキュペレータ4は、排気管部10内に管軸方向に沿って設けられ、排気ポート10aへ向かって流通する燃焼排ガスGと燃焼用空気源であるブロア13から供給される燃焼用空気Aとを対向流とする外管14と、外管14から燃焼用空気Aが流入する開口部15aを有し、かつ外管14内に管軸方向に沿って設けられ、空気供給通路5と接続されて燃焼管部8へ燃焼用空気Aを供給する内管15とを備えて、二重管構造で構成される。   The recuperator 4 is provided in the exhaust pipe portion 10 along the pipe axis direction, and opposes the combustion exhaust gas G flowing toward the exhaust port 10a and the combustion air A supplied from the blower 13 as a combustion air source. The outer pipe 14 is a flow, the opening 15a through which the combustion air A flows from the outer pipe 14 is provided in the outer pipe 14 along the pipe axis direction, and connected to the air supply passage 5 for combustion. And an inner pipe 15 for supplying the combustion air A to the pipe section 8, and a double pipe structure.

レキュペレータ4とこれを収容する排気管部10との間には、長さ方向に沿って熱交換用流路16が形成され、燃焼排ガスGは、燃焼用空気Aと熱交換されつつ、排気ポート10aへ向かって流通される。   Between the recuperator 4 and the exhaust pipe portion 10 that accommodates it, a heat exchange channel 16 is formed along the length direction, and the exhaust gas G is exchanged with the combustion air A while being exhausted. It is distributed toward 10a.

外管14には、ブロア13から送り込まれる燃焼用空気Aを圧送する燃焼用空気圧送管17が接続される。内管15には、燃焼管部8に連通する空気供給通路5が接続され、この空気供給通路5は、炉11の外側に配設される。燃焼用空気Aは、外管14内部を流通しつつ燃焼排ガスGで予熱され、開口部15aから内管15へ流入し、内管15から空気供給通路5へ送り出されて、燃焼管部8へ供給される。   Connected to the outer pipe 14 is a combustion pneumatic feeding pipe 17 that pumps the combustion air A fed from the blower 13. An air supply passage 5 that communicates with the combustion tube portion 8 is connected to the inner tube 15, and the air supply passage 5 is disposed outside the furnace 11. The combustion air A is preheated by the combustion exhaust gas G while circulating in the outer pipe 14, flows into the inner pipe 15 from the opening 15 a, is sent out from the inner pipe 15 to the air supply passage 5, and goes to the combustion pipe section 8. Supplied.

空気供給通路5には、これより分岐させて供給経路7が設けられ、供給経路7は循環経路6と接続される。循環経路6は、炉内Sに配置され、排気管部10と燃焼管部8とを連通して、燃焼排ガスGの一部を燃焼管部8へ流入させる。供給経路7は、燃焼排ガスGよりも低温の制御用空気Cを循環経路6へ噴出作用を伴って供給する。供給経路7は、制御用空気Cの噴出作用により、排気管部10から循環経路6内へ向かって燃焼排ガスGを吸引するエジェクタ効果を発生する。   The air supply passage 5 is provided with a supply path 7 branched from the air supply path 5, and the supply path 7 is connected to the circulation path 6. The circulation path 6 is disposed in the furnace S, communicates the exhaust pipe portion 10 and the combustion pipe portion 8, and allows a part of the combustion exhaust gas G to flow into the combustion pipe portion 8. The supply path 7 supplies control air C having a temperature lower than that of the combustion exhaust gas G to the circulation path 6 with an ejection action. The supply path 7 generates an ejector effect that sucks the combustion exhaust gas G from the exhaust pipe portion 10 into the circulation path 6 by the jetting action of the control air C.

供給経路7から制御用空気Cを噴出させる作用は、噴出ノズルを設けるなど、気体流速を高める一般周知の手法によって得ることができる。本実施形態では、供給経路7は、炉11の外側で、レキュペレータ4下流側の空気供給通路5から分岐されている。これにより、供給経路7は、レキュペレータ4で予熱された燃焼用空気Aの一部を制御用空気Cとして、循環経路6へ供給する。   The action of ejecting the control air C from the supply path 7 can be obtained by a generally known technique for increasing the gas flow rate, such as providing an ejection nozzle. In the present embodiment, the supply path 7 is branched from the air supply passage 5 downstream of the recuperator 4 outside the furnace 11. Thereby, the supply path 7 supplies a part of the combustion air A preheated by the recuperator 4 to the circulation path 6 as control air C.

循環経路6には、供給経路7の接続位置よりも燃焼排ガスGの流れ方向上流側に、エジェクタ効果と相俟って、循環経路6を流れる燃焼排ガスGの流速を増速して燃焼排ガスGを燃焼管部8へ向かって循環させるための縮径部18が形成される。供給経路7の先端7aは、制御用空気Cの循環経路6への流入をさらに円滑化するために、燃焼排ガスGの流れ方向へ向かって屈曲形成される。   In the circulation path 6, in combination with the ejector effect, upstream of the connection position of the supply path 7 in the flow direction of the combustion exhaust gas G, the flow velocity of the combustion exhaust gas G flowing through the circulation path 6 is increased to increase the combustion exhaust gas G. The diameter-reduced portion 18 for circulating the gas toward the combustion tube portion 8 is formed. The tip 7a of the supply path 7 is bent toward the flow direction of the combustion exhaust gas G in order to further facilitate the flow of the control air C into the circulation path 6.

循環経路6に流入した燃焼排ガスGは、供給経路7からの制御用空気Cと混合されて、燃焼管部8へと循環されることになる。縮径部18は、供給経路7からの制御用空気Cの流入がないときには、排気管部10から燃焼管部8への燃焼排ガスGの流通を妨げるバッフルとして機能する。なお、空気供給通路5から供給経路7への制御用空気Cの供給をより円滑化させる場合には、供給経路7の分岐位置下流側に絞り19を設けてもよい。   The combustion exhaust gas G flowing into the circulation path 6 is mixed with the control air C from the supply path 7 and circulated to the combustion pipe portion 8. The reduced diameter portion 18 functions as a baffle that prevents the flow of the combustion exhaust gas G from the exhaust pipe portion 10 to the combustion pipe portion 8 when the control air C does not flow from the supply path 7. In addition, when smoothing the supply of the control air C from the air supply passage 5 to the supply path 7, a throttle 19 may be provided on the downstream side of the branch position of the supply path 7.

供給経路7には、循環経路6への制御用空気Cの流量を調整するための流量調整弁20及び制御用空気Cの循環経路6への供給を遮断する遮断弁21が設けられる。供給経路7に流通する制御用空気Cは、燃焼排ガスGよりも低温ではあるが、予熱されている。流量調整弁20を開き制御して、制御用空気Cの流量を増大させると、燃焼排ガスGの循環量が増大されると同時に、未燃分を含む燃焼排ガスGに対して、低温な制御用空気Cの空気量が増大し、循環経路6において未燃分の燃焼を生じることが抑制される。また、燃焼排ガスGよりも低温の制御用空気Cが燃焼管部8へ多量に供給されるので、燃焼排ガスG中のNOx量も低減される。   The supply path 7 is provided with a flow rate adjusting valve 20 for adjusting the flow rate of the control air C to the circulation path 6 and a shut-off valve 21 for blocking the supply of the control air C to the circulation path 6. The control air C flowing in the supply path 7 is preheated although it is at a lower temperature than the combustion exhaust gas G. When the flow rate adjusting valve 20 is opened and controlled to increase the flow rate of the control air C, the circulation amount of the combustion exhaust gas G is increased, and at the same time, the low temperature control is performed for the combustion exhaust gas G including unburned components. The amount of air C is increased, and unburned combustible combustion is suppressed from occurring in the circulation path 6. Further, since the control air C having a temperature lower than that of the combustion exhaust gas G is supplied in a large amount to the combustion pipe portion 8, the amount of NOx in the combustion exhaust gas G is also reduced.

流量調整弁20を絞り制御して、制御用空気Cの流量を減少させると、燃焼排ガスGの循環量が減少されると同時に、燃焼排ガスGに対する低温な制御用空気Cの量が減少し、燃焼管部8での火炎温度が高くなって、燃焼温度が上昇する。遮断弁21で制御用空気Cの供給を停止すると、空気供給通路5からの燃焼用空気Aのみによる燃焼となり、通常の高温度火炎による燃焼運転が確保される。   When the flow control valve 20 is throttled to reduce the flow rate of the control air C, the amount of the combustion exhaust gas G circulated is reduced, and at the same time, the amount of the low-temperature control air C with respect to the combustion exhaust gas G is reduced. The flame temperature in the combustion pipe part 8 becomes high, and the combustion temperature rises. When the supply of the control air C is stopped by the shutoff valve 21, combustion is performed only by the combustion air A from the air supply passage 5, and a combustion operation by a normal high temperature flame is ensured.

流量調整弁20及び遮断弁21は、炉内温度を検出する温度センサ22からの信号及び排気ダクト12から排出される燃焼排ガスG中のNOx濃度を検出するNOxセンサ23からの信号が入力されるコントローラ24によって作動制御される。   The flow rate adjusting valve 20 and the shutoff valve 21 are input with a signal from the temperature sensor 22 that detects the furnace temperature and a signal from the NOx sensor 23 that detects the NOx concentration in the combustion exhaust gas G discharged from the exhaust duct 12. The operation is controlled by the controller 24.

次に、本実施形態に係るラジアントチューブバーナ1の運転方法について説明する。ラジアントチューブバーナ1を始動するときには、コントローラ24により遮断弁21を閉じておく。これにより、燃焼排ガスGの循環及び制御用空気Cの導入が停止され、通常のラジアントチューブバーナ1と同様に、レキュペレータ4で予熱された燃焼用空気Aが燃焼管部8へ供給され、速やかにかつ円滑に高温の燃焼火炎が生成されて、良好な立ち上がり性能が確保される。   Next, an operation method of the radiant tube burner 1 according to the present embodiment will be described. When starting the radiant tube burner 1, the shutoff valve 21 is closed by the controller 24. As a result, the circulation of the combustion exhaust gas G and the introduction of the control air C are stopped, and the combustion air A preheated by the recuperator 4 is supplied to the combustion pipe portion 8 as quickly as the normal radiant tube burner 1 and promptly. And a high-temperature combustion flame is produced | generated smoothly and favorable start-up performance is ensured.

運転立ち上がり後は、コントローラ24により、遮断弁21を開放する。NOxセンサ23により、燃焼排ガスG中のNOx量が多いことが検出されたときは、コントローラ24により、流量調整弁20の開き量を増加させ、供給経路7を介して、レキュペレータ4で予熱された制御用空気Cを循環経路6へ多量に流入させる。   After the start of operation, the shutoff valve 21 is opened by the controller 24. When the NOx sensor 23 detects that the amount of NOx in the combustion exhaust gas G is large, the controller 24 increases the opening amount of the flow rate adjustment valve 20 and preheats the recuperator 4 via the supply path 7. A large amount of control air C flows into the circulation path 6.

供給経路7による制御用空気Cの導入により、排気管部10から燃焼管部8へ多量の燃焼排ガスGが循環される。制御用空気Cを燃焼排ガスGに混合することで、燃焼管部8へ循環する燃焼排ガスGの温度が低下し、燃焼温度が下がってNOx量が低減される。   By introducing the control air C through the supply path 7, a large amount of combustion exhaust gas G is circulated from the exhaust pipe portion 10 to the combustion pipe portion 8. By mixing the control air C with the combustion exhaust gas G, the temperature of the combustion exhaust gas G circulated to the combustion pipe portion 8 is lowered, the combustion temperature is lowered, and the NOx amount is reduced.

他方、NOx量が少ないときは、制御用空気Cの供給量及び供給経路7による制御用空気Cの噴出による吸引作用で送り込まれる燃焼排ガスGの量を減少させて高温度燃焼させるために、コントローラ24により、流量調整弁20の開き量を減少させる。   On the other hand, when the amount of NOx is small, a controller is used to reduce the amount of control air C supplied and the amount of combustion exhaust gas G sent by the suction action of the control air C through the supply path 7 for high temperature combustion. 24, the opening amount of the flow regulating valve 20 is decreased.

他方、温度センサ22により、炉内温度が低いことが検出されたときには、コントローラ24により、流量調整弁20の開き量を減少させる。これにより、制御用空気C及び燃焼排ガスGの燃焼管部8への流入が抑えられて、高温度燃焼が確保される。炉内温度が高いことが検出されたときには、コントローラ24により、流量調整弁20の開き量を増大させ、循環経路6への制御用空気C及び燃焼用排ガスGの供給量を増大させる。これにより、炉内温度が低下される。   On the other hand, when the temperature sensor 22 detects that the furnace temperature is low, the controller 24 decreases the opening amount of the flow rate adjustment valve 20. Thereby, inflow of the control air C and the combustion exhaust gas G into the combustion pipe portion 8 is suppressed, and high-temperature combustion is ensured. When it is detected that the furnace temperature is high, the controller 24 increases the opening amount of the flow rate adjusting valve 20 and increases the supply amount of the control air C and the combustion exhaust gas G to the circulation path 6. Thereby, the furnace temperature is lowered.

NOx量と燃焼温度、すなわち炉内温度とは、NOx量が多いとき燃焼温度が高く、NOx量が少ないとき燃焼温度が低いという相関があり、流量調整弁20の開き量をセンサ22,23の検出値の基づいてコントローラ24で制御することにより、NOx量を設定値以下に抑える制御が達成される。   There is a correlation between the NOx amount and the combustion temperature, that is, the furnace temperature, that the combustion temperature is high when the NOx amount is large and the combustion temperature is low when the NOx amount is small. By controlling with the controller 24 based on the detected value, the control for suppressing the NOx amount to the set value or less is achieved.

そして、ラジアントチューブバーナ1の通常運転中、循環経路6へ、燃焼排ガスGよりも低温の制御用空気Cが継続して供給され、これにより、未燃分を含む燃焼排ガスGが循環経路6内部で燃焼することが抑制される。   During normal operation of the radiant tube burner 1, the control air C having a temperature lower than that of the combustion exhaust gas G is continuously supplied to the circulation path 6. Combustion is suppressed.

このように本実施形態に係るラジアントチューブバーナ及びその運転方法では、エジェクタ効果を発揮するように循環経路6へ噴出される制御用空気Cによって、ラジアントチューブバーナ1の運転を、ガスの流れに任せた成り行きではなく、的確に制御することができる。   As described above, in the radiant tube burner and the operation method thereof according to the present embodiment, the operation of the radiant tube burner 1 is left to the gas flow by the control air C ejected to the circulation path 6 so as to exert the ejector effect. It can be controlled accurately rather than simply.

以上説明した本実施形態に係るラジアントチューブバーナ及びその運転方法では、供給経路7を介して、燃焼排ガスGよりも低温の制御用空気Cを循環経路6に噴出するようにしたので、燃焼排ガスGに含まれる未燃分が循環経路6内で燃焼することを抑制することができ、循環経路6の損傷発生を防止することができる。   In the radiant tube burner and its operating method according to the present embodiment described above, the control air C having a temperature lower than that of the combustion exhaust gas G is jetted to the circulation path 6 via the supply path 7. It can suppress that the unburned part contained in is combusted within the circulation path 6, and can prevent the circulation path 6 from being damaged.

制御用空気Cを循環経路6へ噴出することにより、当該制御用空気Cと吸引される燃焼排ガスGとによって、燃焼管部8における燃焼温度を下げることができ、NOxの排出量を減少させることができる。   By jetting the control air C to the circulation path 6, the combustion temperature in the combustion pipe section 8 can be lowered by the control air C and the suctioned exhaust gas G, and the amount of NOx emission can be reduced. Can do.

循環経路6に噴出する制御用空気Cを、レキュペレータ4で予熱した燃焼用空気Aの一部としたので、燃焼管部8での燃焼温度が低くなり過ぎる、ひいては炉内温度が低くなり過ぎることを防止できる。言い換えれば、燃焼管部8へ供給する燃焼用空気Aを予熱するレキュペレータ4を利用して、制御用空気Cを昇温することができ、追加の加熱装置を設ける必要がなくて、ラジアントチューブバーナ1の構成を簡略化して設備コストやランニングコストをコストダウンすることができる。   Since the control air C ejected to the circulation path 6 is a part of the combustion air A preheated by the recuperator 4, the combustion temperature in the combustion pipe portion 8 becomes too low, and the furnace temperature becomes too low. Can be prevented. In other words, the temperature of the control air C can be raised by using the recuperator 4 that preheats the combustion air A supplied to the combustion pipe section 8, and there is no need to provide an additional heating device. The structure of 1 can be simplified and the equipment cost and running cost can be reduced.

流量調整弁20により、炉内温度やNOx量に応じて、制御用空気Cの噴出量を調整して、燃焼温度を制御することができ、ラジアントチューブバーナ1の運転を適正化することができる。   The flow rate adjusting valve 20 can adjust the ejection amount of the control air C in accordance with the furnace temperature and the amount of NOx, thereby controlling the combustion temperature and optimizing the operation of the radiant tube burner 1. .

遮断弁21により、運転立ち上げ時などの炉内温度の上昇時、制御用空気Cの循環経路6への噴出を遮断するようにしたので、燃焼排ガスGが燃焼管部8へ循環することを抑制して、短時間にスムーズに炉内温度を上昇させることができ、ラジアントチューブバーナ1の立ち上がり性能を向上することができる。   Since the shutoff valve 21 blocks the injection of the control air C to the circulation path 6 when the temperature in the furnace rises, such as when the operation is started up, the combustion exhaust gas G is circulated to the combustion pipe section 8. Therefore, the temperature in the furnace can be raised smoothly in a short time, and the rising performance of the radiant tube burner 1 can be improved.

本実施形態に係るラジアントチューブバーナ1を、一つの炉11に対して、複数設備し、これらラジアントチューブバーナ1に対し、燃焼用空気圧送管17及び排気ダクト12を共用する場合がある。   A plurality of radiant tube burners 1 according to the present embodiment may be installed for one furnace 11, and the combustion pneumatic feed pipe 17 and the exhaust duct 12 may be shared for these radiant tube burners 1.

このような場合には、各ラジアントチューブバーナ1の燃焼状態、具体的には、燃焼用空気Aの供給量や燃焼排ガスGの排出量が、他のラジアントチューブバーナ1の運転に影響を及ぼすことになる。例えば、いずれかのラジアントチューブバーナ1への燃焼用空気Aの供給量が増加すると、他のラジアントチューブバーナ1では、燃焼用空気Aの供給量が減少してしまって、運転状態が不安定になってしまう。   In such a case, the combustion state of each radiant tube burner 1, specifically, the supply amount of combustion air A and the discharge amount of combustion exhaust gas G affect the operation of other radiant tube burners 1. become. For example, when the supply amount of the combustion air A to any one of the radiant tube burners 1 increases, the supply amount of the combustion air A decreases in the other radiant tube burners 1 and the operation state becomes unstable. turn into.

本実施形態にあっては、各ラジアントチューブバーナ1それぞれに遮断弁21や流量調整弁20を備えるようにしているので、各ラジアントチューブバーナ1を個別独立に燃焼制御することができ、これらの運転状態を安定化することができる。   In the present embodiment, since each radiant tube burner 1 is provided with the shut-off valve 21 and the flow rate adjusting valve 20, each radiant tube burner 1 can be individually controlled for combustion, and these operations are performed. The state can be stabilized.

縮径部18により、供給経路7から制御用空気Cを噴出させる運転時には、制御用空気Cを噴出する供給経路7のエジェクタ効果と相俟って、循環経路6を流れる燃焼排ガスGの流速を増速することができ、燃焼排ガスGを円滑に燃焼管部8へ向かって循環させることができる。また、縮径部18は、制御用空気Cを噴出させないときには、バッフルとして機能して、燃焼排ガスGが循環経路6を介して燃焼管部8へ流通することを抑制することができる。   When the control air C is ejected from the supply path 7 by the reduced diameter portion 18, the flow rate of the combustion exhaust gas G flowing through the circulation path 6 is combined with the ejector effect of the supply path 7 that ejects the control air C. The speed can be increased, and the combustion exhaust gas G can be smoothly circulated toward the combustion pipe portion 8. Further, the reduced diameter portion 18 functions as a baffle when the control air C is not ejected, and can suppress the combustion exhaust gas G from flowing to the combustion pipe portion 8 via the circulation path 6.

図2には、上記実施形態の変形例が示されている。この変形例が上記実施形態と異なる点は、供給経路7を、空気供給通路5から分岐して循環経路6に接続することに代えて、ブロア13と循環経路6とを接続するようにし、制御用空気Cをブロア13から循環経路6に導入するようにしたことにある。この場合には、供給経路7に、制御用空気Cを予熱するための加熱装置25を設けることが好ましい。   FIG. 2 shows a modification of the above embodiment. This modification differs from the above embodiment in that the supply path 7 is branched from the air supply path 5 and connected to the circulation path 6 so that the blower 13 and the circulation path 6 are connected and controlled. This is because the working air C is introduced from the blower 13 into the circulation path 6. In this case, it is preferable to provide a heating device 25 for preheating the control air C in the supply path 7.

この変形例にあっては、ブロア13から直接、動圧の高い制御用空気Cを循環経路6へ噴出させるので、レキュペレータ4から燃焼管部8へ供給される燃焼用空気Aを利用する場合に比べて、燃焼排ガスGを効率良く循環経路6へ吸引することができる。   In this modification, since the control air C having a high dynamic pressure is jetted directly from the blower 13 to the circulation path 6, the combustion air A supplied from the recuperator 4 to the combustion pipe portion 8 is used. In comparison, the combustion exhaust gas G can be efficiently sucked into the circulation path 6.

上記実施形態では、循環経路6を炉内Sに設置する場合について説明したが、本発明の構成を用いれば、循環経路6の内部で燃焼を生じることがなく、損傷を防止できるので、循環経路6は、炉11の外に設置することも可能である。このようにすれば、炉内Sの構造を簡素化することができる。   In the above embodiment, the case where the circulation path 6 is installed in the furnace S has been described. However, if the configuration of the present invention is used, combustion does not occur inside the circulation path 6 and damage can be prevented. 6 can also be installed outside the furnace 11. In this way, the structure of the furnace S can be simplified.

1 ラジアントチューブバーナ
2 ラジアントチューブ
3 ノズル
4 レキュペレータ
5 空気供給通路
6 循環経路
7 供給経路
7a 供給経路の先端
8 燃焼管部
9 ヒーター管部
10 排気管部
10a 排気ポート
11 炉
11a 炉壁
12 排気ダクト
13 ブロア
14 外管
15 内管
15a 開口部
16 熱交換用流路
17 燃焼用空気圧送管
18 縮径部
19 絞り
20 流量調整弁
21 遮断弁
22 温度センサ
23 NOxセンサ
24 コントローラ
25 加熱装置
A 燃焼用空気
C 制御用空気(燃焼排ガスよりも低温)
G 燃焼排ガス
S 炉内

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radiant tube burner 2 Radiant tube 3 Nozzle 4 Recuperator 5 Air supply path 6 Circulation path 7 Supply path 7a Tip of supply path 8 Combustion pipe part 9 Heater pipe part 10 Exhaust pipe part 10a Exhaust port 11 Furnace 11a Furnace wall 12 Exhaust duct 13 Blower 14 Outer pipe 15 Inner pipe 15a Opening 16 Heat exchange flow path 17 Combustion pneumatic feeding pipe 18 Reduced diameter part 19 Throttle 20 Flow control valve 21 Shut-off valve 22 Temperature sensor 23 NOx sensor 24 Controller 25 Heating device A Combustion air C Control air (lower temperature than combustion exhaust gas)
G Combustion exhaust gas S Furnace

Claims (6)

供給される燃焼用空気で燃焼して燃焼排ガスを生成する燃焼領域と、炉内に配置され、上記燃焼領域から流入する燃焼排ガスの排熱を放熱する放熱領域と、該放熱領域から流出する燃焼排ガスを排気する排気領域と、上記炉内に配置され、上記排気領域を上記燃焼領域に連通して燃焼排ガスの一部を流通させる循環経路とを有するラジアントチューブバーナであって、
上記循環経路に、燃焼排ガスよりも低温の制御用空気を噴出する供給経路を接続したことを特徴とするラジアントチューブバーナ。
Combustion region that generates combustion exhaust gas by burning with supplied combustion air, a heat dissipation region that is disposed in the furnace and dissipates exhaust heat of the combustion exhaust gas flowing in from the combustion region, and combustion that flows out of the heat dissipation region A radiant tube burner having an exhaust region for exhausting exhaust gas, and a circulation path disposed in the furnace and allowing the exhaust region to communicate with the combustion region and circulate a part of the combustion exhaust gas,
A radiant tube burner, wherein a supply path for ejecting control air having a temperature lower than that of combustion exhaust gas is connected to the circulation path.
前記排気領域には、前記燃焼領域に供給する燃焼用空気を燃焼排ガスで予熱するレキュペレータが設けられ、前記供給経路は、燃焼用空気の一部を制御用空気として噴出するために、上記レキュペレータの下流側に接続されることを特徴とする請求項1に記載のラジアントチューブバーナ。   The exhaust region is provided with a recuperator that preheats combustion air to be supplied to the combustion region with combustion exhaust gas, and the supply path ejects a part of the combustion air as control air. The radiant tube burner according to claim 1, wherein the radiant tube burner is connected to a downstream side. 前記供給経路には、制御用空気の流通を遮断する遮断装置が設けられることを特徴とする請求項1または2に記載のラジアントチューブバーナ。   The radiant tube burner according to claim 1, wherein the supply path is provided with a shut-off device that shuts off the flow of control air. 請求項1〜3いずれかの項に記載のラジアントチューブバーナを用い、炉内温度に応じて制御用空気量を調節して前記循環経路へ供給することを特徴とするラジアントチューブバーナの運転方法。   A method for operating a radiant tube burner, characterized in that the radiant tube burner according to any one of claims 1 to 3 is used and the amount of control air is adjusted according to the furnace temperature and supplied to the circulation path. 請求項1〜3いずれかの項に記載のラジアントチューブバーナを用い、排出されるNOx量に応じて制御用空気量を調節して前記循環経路へ供給することを特徴とする請求項4に記載のラジアントチューブバーナの運転方法。   The radiant tube burner according to any one of claims 1 to 3, wherein the amount of control air is adjusted according to the amount of NOx discharged and supplied to the circulation path. How to drive a radiant tube burner. 請求項1〜3いずれかの項に記載のラジアントチューブバーナを用い、前記炉の炉内温度の上昇時、制御用空気の前記循環経路への供給を遮断することを特徴とする請求項4または5に記載のラジアントチューブバーナの運転方法。   The radiant tube burner according to any one of claims 1 to 3, wherein supply of control air to the circulation path is interrupted when the furnace temperature of the furnace rises. The operation method of the radiant tube burner of Claim 5.
JP2011226487A 2011-10-14 2011-10-14 Radiant tube burner and operation method thereof Expired - Fee Related JP5767075B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011226487A JP5767075B2 (en) 2011-10-14 2011-10-14 Radiant tube burner and operation method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011226487A JP5767075B2 (en) 2011-10-14 2011-10-14 Radiant tube burner and operation method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013087985A true JP2013087985A (en) 2013-05-13
JP5767075B2 JP5767075B2 (en) 2015-08-19

Family

ID=48532080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011226487A Expired - Fee Related JP5767075B2 (en) 2011-10-14 2011-10-14 Radiant tube burner and operation method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5767075B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07139710A (en) * 1993-11-13 1995-05-30 Osaka Gas Co Ltd Radiant tube type burner
JPH08128608A (en) * 1994-10-28 1996-05-21 Toyota Motor Corp Double-end type radiant tube burner system
JPH08338615A (en) * 1995-04-12 1996-12-24 Nippon Steel Corp Combustion air preheating method and heat exchanger in heat processing furnace radiant tube
JP2000283416A (en) * 1999-03-31 2000-10-13 Tokyo Gas Co Ltd Hot-air circulating radiant tube device
JP2005069595A (en) * 2003-08-26 2005-03-17 Toyota Motor Corp Radiant tube internal state detecting mechanism, and radiant tube for single type regenerative burner

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07139710A (en) * 1993-11-13 1995-05-30 Osaka Gas Co Ltd Radiant tube type burner
JPH08128608A (en) * 1994-10-28 1996-05-21 Toyota Motor Corp Double-end type radiant tube burner system
JPH08338615A (en) * 1995-04-12 1996-12-24 Nippon Steel Corp Combustion air preheating method and heat exchanger in heat processing furnace radiant tube
JP2000283416A (en) * 1999-03-31 2000-10-13 Tokyo Gas Co Ltd Hot-air circulating radiant tube device
JP2005069595A (en) * 2003-08-26 2005-03-17 Toyota Motor Corp Radiant tube internal state detecting mechanism, and radiant tube for single type regenerative burner

Also Published As

Publication number Publication date
JP5767075B2 (en) 2015-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112682789B (en) Gas water heater
EP2957835B1 (en) Method for recirculation of exhaust gas from a combustion chamber of a combustor of a gas turbine and gas turbine for conducting said method
KR20110053310A (en) Low nox burner
JP2009299955A (en) Burner combustion method and high-speed jet type diffusive combustion type burner
JP5554259B2 (en) Recuperator
KR101593623B1 (en) Interlocking sensing type proportional controlling boiler connecter with flue gas recirculation damper
KR101460775B1 (en) The boiler where automatic low NOx control system was constructed
JP2010139149A (en) Method of controlling combustion in thermal storage combustion type heat treatment furnace
JP5767075B2 (en) Radiant tube burner and operation method thereof
CN210833054U (en) Air classification type low NOXHigh-speed burner
KR101204457B1 (en) Low nitrogen oxide burner
JPH09229349A (en) Heating fluid generating furnace
JP5208196B2 (en) Oxyfuel boiler pulverized coal burner
WO2015146427A1 (en) Boiler
JP6711112B2 (en) Boiler and boiler control method
JP5153918B2 (en) Burner unit
CN211232850U (en) Boiler flue gas internal circulation system
JP2013185791A (en) Radiant tube type heating device
JP2009174723A (en) Combustion burner and burner unit
JP2007085567A (en) Combustion device
JP2012181003A (en) Boiler device and high temperature air combustion system
JP6508659B2 (en) Gas burner
EP2682675B1 (en) Flue gas recycle system with fixed orifices
CN207702950U (en) A kind of built-in natural gas baking oven
KR20190128548A (en) Recuperator and radiant tube type heating apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140925

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150520

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150609

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150618

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5767075

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees