JP2015099002A - Duct regenerator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、短時間で迅速に蓄熱材全量の交換作業を完了することが可能なダクト式蓄熱装置に関する。 The present invention relates to a duct type heat storage device capable of completing the replacement work of the entire amount of heat storage material quickly in a short time.
工業炉に用いられるリジェネレイティブバーナには、排ガスの排熱で燃焼用空気を加熱する蓄熱装置が備えられている。この蓄熱装置には、球状蓄熱材が収容され、交互に流通する排ガスと燃焼用空気のうち、排ガスが流通するとき排熱が球状蓄熱材に蓄積され、その後、燃焼用空気が流通するときに当該燃焼用空気が球状蓄熱材で加熱されるようになっている。 A regenerative burner used in an industrial furnace is provided with a heat storage device that heats combustion air with exhaust heat of exhaust gas. In this heat storage device, a spherical heat storage material is housed, and among exhaust gas and combustion air flowing alternately, exhaust heat is accumulated in the spherical heat storage material when exhaust gas flows, and then when combustion air flows The combustion air is heated by a spherical heat storage material.
この種の蓄熱装置に関しては、球状蓄熱材を交換する交換装置が特許文献1及び2で開示されている。特許文献1の「リジェネレイティブバーナの蓄熱体交換装置」は、蓄熱室上部外側に蓄熱体補充室を設け、前記蓄熱室と蓄熱体補充室とを単数又は複数の蓄熱体供給部で連通し、前記蓄熱室の底部は蓄熱体適量落下床で構成し、その蓄熱体適量落下床から落下した量だけ、前記蓄熱体補充室から蓄熱体供給部を介して蓄熱室に蓄熱体を供給するようにしている。
Regarding this type of heat storage device,
特許文献2の「蓄熱体交換機構を備えた蓄熱式交番燃焼装置」は、燃料ノズルを備えたバーナ部と、蓄熱体を収納した蓄熱室とからなる少なくとも一対の蓄熱式バーナとで構成され、前記一対の蓄熱式バーナを交互に燃焼と排気とを行わせる蓄熱式交番燃焼装置の、蓄熱室を略L字状に形成し、前記蓄熱室の先端が多孔板を介して前記バーナ部の燃焼室後端に接続され、前記蓄熱室の底部に蓄熱体排出用開閉弁を備えた蓄熱体排出管を設け、また、前記蓄熱室の上部と蓄熱体貯蔵タンクとを分配器および当該分配器の下流に位置する蓄熱体供給用開閉弁を備えた蓄熱体供給管で接続するようにしている。
いずれの背景技術にあっても、蓄熱体が蓄熱室へ一気に供給されたり、蓄熱室から一気に排出されないよう、蓄熱体を徐々に供給・排出できるように、蓄熱室の容積に比して、十分に狭いあるいは細い通路部分を有する蓄熱体供給部や蓄熱体適量落下床、蓄熱体供給管、蓄熱体排出管を備えて構成されていた。このため、蓄熱体がこれら通路部分で目詰まりしてしまい、蓄熱体を交換できなくなってしまうという課題があった。 Regardless of the background technology, the heat storage body can be supplied to the heat storage chamber at a stretch or discharged from the heat storage chamber at a stroke, so that the heat storage body can be gradually supplied and discharged, compared to the volume of the heat storage chamber. The heat storage body supply section having a narrow or narrow passage portion, the appropriate amount of the heat storage body falling bed, the heat storage body supply pipe, and the heat storage body discharge pipe are included. For this reason, there existed a subject that a thermal storage body will be clogged in these channel | path parts, and it becomes impossible to replace | exchange a thermal storage body.
また、蓄熱体の交換については、少量ずつ交換するよりも全量を一気に交換した方が、交換されない蓄熱体が蓄熱室内にいつまでも残存してしまうなどの不都合がなく、設備管理上好ましい。全量を交換する場合には、リジェネレイティブバーナや工業炉設備を停止する必要がある。この停止期間を短縮するには、迅速な交換作業が求められるが、このような要請に応えることが難しかった。 In addition, regarding the replacement of the heat storage body, it is preferable to replace the whole amount at a time, because there is no inconvenience that the heat storage body that is not replaced will remain in the heat storage chamber indefinitely. When exchanging the whole quantity, it is necessary to stop the regenerative burner and industrial furnace equipment. In order to shorten this stop period, quick replacement work is required, but it has been difficult to meet such a request.
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、短時間で迅速に蓄熱材全量の交換作業を完了することが可能なダクト式蓄熱装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a duct type heat storage device that can quickly complete the replacement work of the total amount of the heat storage material in a short time.
本発明にかかるダクト式蓄熱装置は、上部ダクトが上部に接続されると共に、下部に下部ダクトが接続され、少なくとも該下部ダクト上方まで粒状蓄熱材が収容されて、該粒状蓄熱材を介して該上部ダクトと該下部ダクトの間に交互に燃焼用空気と排ガスが流通される鉛直ダクトと、該鉛直ダクト上に設けられ、上記粒状蓄熱材を当該鉛直ダクト内部に供給するための供給ホッパーと、該供給ホッパーと上記鉛直ダクトとの間に開閉自在に設けられ、閉じられて上記粒状蓄熱材を該供給ホッパー内に保持すると共に、開放されて該供給ホッパーから該鉛直ダクト内部に上記粒状蓄熱材を投下するための上部ゲートと、上記鉛直ダクト下端に開閉自在に設けられ、閉じられて上記粒状蓄熱材を該鉛直ダクト内に保持すると共に、開放されて当該鉛直ダクト内部から該粒状蓄熱材を排出する下部ゲートとを備えたことを特徴とする。 In the duct type heat storage device according to the present invention, the upper duct is connected to the upper part, the lower duct is connected to the lower part, the granular heat storage material is accommodated at least above the lower duct, and the granular heat storage material is interposed through the granular heat storage material. A vertical duct in which combustion air and exhaust gas are circulated alternately between the upper duct and the lower duct; a supply hopper provided on the vertical duct for supplying the granular heat storage material into the vertical duct; The granular heat storage material is provided between the supply hopper and the vertical duct so as to be openable and closable, and is closed to hold the granular heat storage material in the supply hopper, and is opened and opened from the supply hopper to the vertical duct. An upper gate for dropping the gas, and is provided at the lower end of the vertical duct so as to be openable and closable. Characterized in that a lower gate for discharging the particulate heat storage material from the internal straight duct.
前記鉛直ダクト下には、前記下部ゲートから排出される前記粒状蓄熱材を回収する回収容器が配置されることを特徴とする。 A recovery container for recovering the granular heat storage material discharged from the lower gate is disposed under the vertical duct.
前記下部ゲートは、観音開きで開閉されることを特徴とする。 The lower gate is opened and closed with double doors.
前記上部ダクト及び前記下部ダクトのいずれか一方には、給気バルブを有する燃焼用空気供給管と排気バルブを有する排ガス排出管が接続され、上記排気バルブが閉じられ上記給気バルブが開かれて燃焼用空気が前記鉛直ダクトに流通している状態で、該給気バルブを閉じたことに応じて、前記下部ゲートの開閉動作に引き続き前記上部ゲートの開閉動作が行われるように構成したことを特徴とする。 A combustion air supply pipe having an air supply valve and an exhaust gas exhaust pipe having an exhaust valve are connected to one of the upper duct and the lower duct, the exhaust valve is closed, and the air supply valve is opened. In a state where combustion air is flowing through the vertical duct, the opening and closing operation of the upper gate is performed following the opening and closing operation of the lower gate in response to closing of the air supply valve. Features.
前記粒状蓄熱体は、球体形状の球状蓄熱材であることを特徴とする。 The granular heat storage body is a spherical heat storage material having a spherical shape.
本発明にかかるダクト式蓄熱装置にあっては、短時間で迅速に蓄熱材全量の交換作業を完了することができる。 In the duct type heat storage device according to the present invention, the replacement work of the total amount of the heat storage material can be completed quickly in a short time.
以下に、本発明にかかるダクト式蓄熱装置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は、本実施形態に係るダクト式蓄熱装置の側断面図、図2は、図1のダクト式蓄熱装置による蓄熱材排出段階を示す側断面図、図3は、図1のダクト式蓄熱装置による蓄熱材投下段階を示す側断面図、図4は、図1のダクト式蓄熱装置による蓄熱材交換作業の完了状態を示す側断面図である。 Hereinafter, a preferred embodiment of a duct type heat storage device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a side sectional view of a duct type heat storage device according to the present embodiment, FIG. 2 is a side sectional view showing a heat storage material discharging stage by the duct type heat storage device of FIG. 1, and FIG. 3 is a duct type heat storage device of FIG. FIG. 4 is a side sectional view showing a completed state of the heat storage material replacement work by the duct type heat storage device of FIG. 1.
本実施形態に係るダクト式蓄熱装置1は、上下鉛直方向に立設された真っ直ぐな鉛直ダクト2を備える。鉛直ダクト2は、上端2aが上方に開放され、下端2bが下方に開放された中空筒体状に形成される。鉛直ダクト2の内径は、上端2aから下端2bまで同一寸法で形成される。
The duct-type heat storage device 1 according to this embodiment includes a straight
鉛直ダクト2の上部には、上部ダクト3が接続される。鉛直ダクト2の下部には、下部ダクト4が接続される。鉛直ダクト2に接続される上部ダクト3の端部には、多孔板(グレーチング)5が設けられる。鉛直ダクト2に接続される下部ダクト4の端部にも、多孔板6が設けられる。
An
下部ダクト4には、給気バルブ7を有する燃焼用空気供給管8と排気バルブ9を有する排ガス排出管10が接続される。燃焼用空気供給管8は、燃焼用空気Aを供給する空気供給ブロアー(図示せず)に接続され、排ガス排出管10は、排ガスBを排出する煙道(図示せず)に接続される。
A combustion air supply pipe 8 having an
リジェネレイティブバーナは、燃焼動作と排気動作を交互に行う一対のバーナユニットで構成される。各図は、一方のバーナユニットの主要部を示している。上部ダクト3は、例えば工業用炉の炉内に向けて開口していて、燃焼動作時には、燃焼用空気供給管8から供給される燃焼用空気A(図中、実線矢印で示す)に燃料が混合されて、炉内に向けて火炎を生成する。排気動作時には、炉内の排ガスB(図中、点線矢印で示す)が排ガス排出管10に向けて吸引される。
The regenerative burner is composed of a pair of burner units that alternately perform a combustion operation and an exhaust operation. Each figure has shown the principal part of one burner unit. The
図1に示すように、燃焼用空気供給管8から炉内へ供給される燃焼用空気Aは、下部ダクト4から鉛直ダクト2を経て、上部ダクト3へ流通される。排ガス排出管10から排出される排ガスBは、燃焼用空気Aの流れとは逆に、上部ダクト3から鉛直ダクト2を経て、下部ダクト4へ流通される。すなわち、燃焼用空気A及び排ガスBの流通経路は、これら燃焼用空気A及び排ガスBを互いに反対向きで、燃焼用空気Aを下部ダクト4から上部ダクト3へ、排ガスBを上部ダクト3から下部ダクト4へ流通させるようにする。また、燃焼用空気供給管8及び排ガス排出管10を、下部ダクト4に代えて、上部ダクト3に接続するようにして、下部ダクト4を炉内側に接続するようにしてもよい。いずれにしても、上部ダクト3と下部ダクト4の間に設けられる鉛直ダクト2には、交互に燃焼用空気Aと排ガスBが流通される。
As shown in FIG. 1, the combustion air A supplied from the combustion air supply pipe 8 into the furnace flows from the lower duct 4 through the
鉛直ダクト2の内部には、少なくとも下部ダクト4上方まで、セラミックス製などの粒状蓄熱材、本実施形態では球状形態の球状蓄熱材11が収容される。球状蓄熱材11は、図1中の仮想線Dで示すように、上部ダクト3付近あるいは上部ダクト3上方まで収容しても良いことはもちろんである。これにより、上部ダクト3や下部ダクト4から流れ込んで鉛直ダクト2内部を流れる燃焼用空気A及び排ガスBが球状蓄熱材11を介して流通され、当該球状蓄熱材11に接触される。
A granular heat storage material made of ceramics, for example, a spherical
球状蓄熱材11は、排ガスBが流通するとき、排ガスBから排熱を回収し、燃焼用空気Aが流通するとき、回収した排熱で燃焼用空気Aを加熱する。上部ダクト3及び下部ダクト4の多孔板5,6は、燃焼用空気Aや排ガスBを流通させつつ、球状蓄熱材11が鉛直ダクト2内部から上部ダクト3や下部ダクト4にこぼれ出ないように保持する。
The spherical
多孔板5,6は、鉛直ダクト2内部に面する表面5a,6aが鉛直ダクト2の内面2cとほぼ面一となるように設置され、これにより、後述するように、球状蓄熱材11を鉛直ダクト2内部から排出するとき、球状蓄熱材11が円滑に落下して、多孔板5,6の周辺に残存しないようになっている。
The
鉛直ダクト2の上端2a上には、球状蓄熱材11を鉛直ダクト2内部に供給するための供給ホッパー12が設けられる。供給ホッパー12はよく知られているように、下端部が供給方向に向かって傾斜する傾斜面で形成される。
A supply hopper 12 for supplying the spherical
供給ホッパー12の下端12aの開口は、鉛直ダクト2の開口とほぼ同一寸法で形成される。供給ホッパー12には、鉛直ダクト2内部に供給する前に予め、球状蓄熱材供給経路13から球状蓄熱材11が送り込まれ、貯留される。一回の貯留量は、球状蓄熱材11の交換総量に設定される。
The opening of the
供給ホッパー12の下端12aと鉛直ダクト2の上端2aとの間には、開閉自在に上部ゲート14が設けられる。上部ゲート14は、閉じられることにより、供給ホッパー12を鉛直ダクト2内部から遮断し、球状蓄熱材11を供給ホッパー12内に保持する。同時に、上部ゲート14は、鉛直ダクト2内部を気密に保持する。他方、上部ゲート14は、開放されることにより、供給ホッパー12と鉛直ダクト2内部とを連通し、供給ホッパー12から鉛直ダクト2内部に球状蓄熱材11を投下する。
An
本実施形態では、上部ゲート14は、左右一対の上部ゲート板14aが互いに接離するように、水平方向にスライド駆動され、接近することで閉じられ、離隔することで開放される。各上部ゲート板14aは好ましくは、鉛直ダクト2の上端2aが全開とされる位置まで離隔駆動される。駆動機構としては例えば、油圧シリンダなどを用いればよい。
In the present embodiment, the
鉛直ダクト2の下端2bには、開閉自在に下部ゲート15が設けられる。下部ゲート15は、閉じられることにより、鉛直ダクト2内部を外部から遮断し、球状蓄熱材11を鉛直ダクト2内部に保持する。同時に、下部ゲート15は、鉛直ダクト2内部を気密に保持する。他方、下部ゲート15は、開放されることにより、鉛直ダクト2内部と外部とを連通し、鉛直ダクト2内部から球状蓄熱材11を排出する。
A
本実施形態では、下部ゲート15は、左右一対の下部ゲート板15aが互いに接離するように、観音開きで開閉駆動される。具体的には、下部ゲート15は、各下部ゲート板15aの基端が鉛直ダクト2の外側部分に設けられる支軸15bに回転自在に支持され、各下部ゲート板15aが基端周りに回転されてそれらの先端15cが互いに接近することで閉じられ、離隔することで開放される。
In the present embodiment, the
これにより、各下部ゲート板15aは、鉛直ダクト2の下端2bが全開される位置まで離隔移動される。駆動機構としては例えば、ギア機構などを用いればよい。
Thereby, each
下部ゲート15は、上部ゲート14と同様に、水平方向にスライド駆動されることで開閉されるようにしてもよい。また、上部ゲート14は、下部ゲート15と同様に、観音開きで開閉駆動されてもよい。
Similarly to the
スライド駆動であれば、設置に必要な上下寸法を小さくすることができ、ダクト式蓄熱装置1をコンパクト化することができる。他方、鉛直ダクト2の上下にスペースの余裕がある場合には、観音開きとすることで、球状蓄熱材11の供給・排出を瞬時に迅速に行うことができる。
If it is a slide drive, the vertical dimension required for installation can be made small, and the duct type heat storage device 1 can be made compact. On the other hand, when there is enough space above and below the
本実施形態では、下部ゲート板15aを軽量化するために、当該下部ゲート板15aの下面に補強リブ15dが配設され、これにより下部ゲート板15aの薄肉化が図られている。また、図示例では、下部ゲート15の下方は空所とされているが、下部ゲート15直下に、球状蓄熱材11の排出を案内する排出シュートを設けるようにしても良い。
In the present embodiment, in order to reduce the weight of the
下部ダクト4は、下部ゲート15が設けられる鉛直ダクト2の下端2bよりも上方に接続され,これにより鉛直ダクト2の下端2b周辺に底部領域Cが形成される。下部ダクト4よりも下方となる鉛直ダクト2の下端2b周辺の底部領域Cは、一旦排ガスB等が入り込むと圧力が安定するので、その後は、この底部領域Cへの排ガスB等の流通が妨げられる。
The lower duct 4 is connected above the
すなわち、底部領域Cには排ガスB等が回り込まず、球状蓄熱材11同士の間の空気層も相俟って、断熱性が発現される。このため、下部ゲート15周辺が高温に加熱されることを防止できる。従って、下部ゲート15に施工される耐熱材を削減でき、下部ゲート15の軽量化・低コスト化を達成できる。
That is, the exhaust gas B or the like does not enter the bottom region C, and the air layer between the spherical
ダクト式蓄熱装置1の設置床17の上には、鉛直ダクト2下に位置させて、下部ゲート15から排出される球状蓄熱材11を回収する回収容器18が配置される。回収容器18は、上向き開口部18aを有する。回収容器18は、球状蓄熱材11を受容できるものであれば、コンテナ形態など、どのような形態の容器であってもよい。本実施形態では、移動の利便性を向上するために、回収容器18には、設置床17上で走行自在な車輪18bが設けられている。
A
ダクト式蓄熱装置1には、上部ゲート14、下部ゲート15、給気バルブ7及び排気バルブ9に接続されてこれらを制御するコントローラ19が備えられる。
The duct-type heat storage device 1 includes a
給気バルブ7は、リジェネレイティブバーナの燃焼動作時に開かれ(開動作は、図中、白抜き表記で示す)、燃焼用空気供給管8からの燃焼用空気Aが、鉛直ダクト2から上部ダクト3へ送り込まれる。上部ダクト3へ送り込まれた燃焼用空気Aは、その後燃料と混合され、これにより炉内に向けて火炎が生成される。このとき、排気バルブ9は閉じられている(閉動作は、図中、黒ベタ表記で示す)。他方、リジェネレイティブバーナの排気動作時には、給気バルブ7は閉じられると共に、排気バルブ9が開かれ、これにより、炉内からの排ガスBが上部ダクト3を介して鉛直ダクト2内部に流通し、その後、排ガス排出管10へと排出される。
The
コントローラ19は、リジェネレイティブバーナの対になっているバーナユニットの一方のバーナユニットに関し、排気バルブ9が閉じられ給気バルブ7が開かれて燃焼用空気Aが鉛直ダクト2を流通している状態にある燃焼動作時(他方のバーナユニットは排気動作状態)に、給気バルブ7が閉じられてその操作信号が給気バルブ7から入力されると、球状蓄熱材11の交換操作を可能とする。あるいは、燃焼動作時に、コントローラ19に給気バルブ7の閉じ信号を入力すると、この入力操作をトリガーとして、球状蓄熱材11の交換操作を実施可能とする。
The
給気バルブ7が閉じられ、鉛直ダクト2内の気流が一旦停止されたことに応じて、コントローラ19から下部ゲート15に開放信号が送出される。その後、コントローラ19に備えられるタイマなどによるカウントで所定時間が経過する等によって球状蓄熱材11の全量が回収容器18に落下したことを確認すると、下部ゲート15に閉じ信号が送出される。その後、下部ゲート15の開閉を検知するセンサ等により下部ゲート15が閉じられたことを確認すると、コントローラ19から上部ゲート14に開放信号が送出される。
In response to the
その後、コントローラ19のタイマなどによるカウントによって所定時間が経過する等によって球状蓄熱材11の全量が供給ホッパー12から鉛直ダクト2内に投下されたことを確認すると、コントローラ19から上部ゲート14に閉じ信号が送出されるようになっている。最後に、上部ゲート14の開閉を検知するセンサ等により上部ゲート14が閉じられたことを確認すると、コントローラ19から排気バルブ9に開き信号が送出されて当該一方のバーナユニットは排気動作に移行し、これにより、対になっている他方のバーナユニットで燃焼動作が開始される。
After that, when it is confirmed that the total amount of the spherical
バルブ7,9やゲート14,15の動作制御は、コントローラ19のタイマ等によるカウントアップによることなく、作業者が目視で状況を確認しつつ、コントローラ19を操作してゲート14,15やバルブ7,9を開閉操作するようにしてもよい。その場合においても、コントローラ19は、排気バルブ9が閉じられていることを条件に、給気バルブ7が閉じられることに応じて、交換操作の制御を許容する。従って、コントローラ19は、排気バルブ9が開かれている排気動作時には、交換操作の制御を禁止するようになっている。
The operation control of the
次に、本実施形態に係るダクト式蓄熱装置1の作用について説明する。図1〜図4には、図の順に従って、球状蓄熱材11の交換操作の手順が示されている。図1は、リジェネレイティブバーナの通常運転時における一方のバーナユニットの燃焼運転状態が示されている。
Next, the effect | action of the duct type heat storage apparatus 1 which concerns on this embodiment is demonstrated. 1 to 4 show the procedure for replacing the spherical
燃焼動作時には、給気バルブ7が開かれると共に、排気バルブ9が閉じられ、燃焼用空気Aは、燃焼用空気供給管8から鉛直ダクト2を経て、上部ダクト3へ流通される。球状蓄熱材11の交換操作は、この燃焼動作時に行われる。
During the combustion operation, the
図2に示すように、まず、鉛直ダクト2下方の設備床17上に、上向き開口部18aを下部ゲート15に向けて、回収容器18が配置される。また、供給ホッパー12には、交換総量の球状蓄熱材11が貯留される。次に、給気バルブ7が閉じられる。これにより、燃焼用空気Aの流通が停止される。このとき、燃料の供給も停止する。
As shown in FIG. 2, first, the
その後、コントローラ19により、下部ゲート15が開放される。これにより、鉛直ダクト2内部の球状蓄熱材11が瞬時にかつ一気に、下部ゲート15から回収容器18内に排出される。次いで、コントローラ19により、下部ゲート15が閉じられる。
Thereafter, the
次いで、図3に示すように、コントローラ19により、上部ゲート14が開放される。これにより、供給ホッパー12内の球状蓄熱材11が瞬時にかつ一気に、上部ゲート14から鉛直ダクト2内に投下される。
Next, as shown in FIG. 3, the
その後、図4に示すように、コントローラ19により、上部ゲート14が閉じられる。その後、排気バルブ9が開かれる。これにより、当該一方のバーナユニットでは排ガスBの流通が開始されて排気運転状態に移行し、これと同時に、他方のバーナユニットでは燃焼運転か開始される。回収容器18は、下部ゲート15が閉じられた後、適宜タイミングで、洗浄設備等へ搬送される。洗浄等で再生された球状蓄熱材11は、球状蓄熱材供給経路13から供給ホッパー12へ供給され、再利用される。
Thereafter, as shown in FIG. 4, the
以上説明した本実施形態に係るダクト式蓄熱装置1にあっては、上下方向にストレートな形態の鉛直ダクト2に球状蓄熱材11を収容するようにしたので、球状蓄熱材11を交換する際の排出作業も、再度充填するための投下作業も、目詰まりが生じることなく、瞬時にかつ一気に行うことができ、球状蓄熱材11全量の交換作業をきわめて短時間で迅速に完了することができる。
In the duct type heat storage device 1 according to the present embodiment described above, since the spherical
従って、球状蓄熱材11を対象としたリジェネレイティブバーナのメンテナンスを簡素化できる。また、球状蓄熱材11の全量を一気に交換することができるので、交換されない球状蓄熱材11がいつまでも残存してしまうなどの不都合がなく、設備の管理を向上することができる。
Therefore, the maintenance of the regenerative burner for the spherical
本実施形態では、供給ホッパー12の下端12aの開口を、鉛直ダクト2の開口とほぼ同一寸法で形成していること、並びに、多孔板5,6を、鉛直ダクト2内部に面する表面5a,6aが鉛直ダクト2の内面2cとほぼ面一となるように設置しているので、これら供給ホッパー12や多孔板5,6周辺に球状蓄熱材11が残存することなく、よりスムーズにかつ適切に交換作業を完了することできる。
In the present embodiment, the opening of the
殊に、排出作業では、下部ゲート15を開けば球状蓄熱材11をそのまま全量排出でき、掻き出すなどの煩雑な作業をなくすことができる。また、鉛直ダクト2であるので、構造がきわめて簡易であり、球状蓄熱材11が投下されたり排出されても、これによる損傷発生を防止することができる。
In particular, in the discharging operation, if the
鉛直ダクト2下に回収容器18を配置し、回収容器18で球状蓄熱材11を回収するようにしたので、排出された球状蓄熱材11を容易に別の場所へ移動することができる。
Since the
下部ゲート板15aを補強リブ15dで補強したり、下部ゲート15直上に、断熱性のある底部領域Cを形成したことにより、下部ゲート板15aの薄肉化や耐熱材の施工量の削減を確保することができ、これにより、下部ゲート15の開閉動作時間を短縮できて、交換作業時間をさらに短くすることができる。
Reinforcing the
球状蓄熱材11の交換作業は、下部ゲート15及び上部ゲート14の開閉操作だけでよく、簡易に短時間で作業を完了することができて、リジェネレイティブバーナの運転停止期間を短縮することができる。
The replacement work of the spherical
下部ゲート15を観音開きとしたので、スライド式に比べて、球状蓄熱材11の排出を瞬時に迅速に行うことができ、これによっても交換時間の短縮化を促進できる。
Since the
下部ダクト4に、給気バルブ7を有する燃焼用空気供給管8と排気バルブ9を有する排ガス排出管10を接続し、排気バルブ9が閉じられ給気バルブ7が開かれて燃焼用空気Aが鉛直ダクト2に流通している状態で、給気バルブ7を閉じたことに応じて、下部ゲート15の開閉動作に引き続き上部ゲート14の開閉動作を行うように構成したので、高温排ガスBの流通時は交換作業を禁止する一方で、燃焼用空気Aの流通期間中、交換作業時のみ燃焼用空気Aの供給を停止するようにして、この供給停止、すなわち給気バルブ7の閉じ操作によって炉内温度の変動を極力抑えつつ、リジェネレイティブバーナの運転期間中であっても、球状蓄熱材11の交換作業を行うことができる。
A combustion air supply pipe 8 having an
また、低温な燃焼用空気Aの流通時に交換作業をするので、球状蓄熱材11の温度を下げて排出することができ、作業の安全性を高めることができる。
Further, since the replacement work is performed during the flow of the low-temperature combustion air A, the temperature of the spherical
そして、一方のバーナユニットにおいて、球状蓄熱材11の交換作業を終えて上部ゲート14を閉じたら排気運転に切り換えるようにしたので、これに応じて他方のバーナユニットを排気運転から直ちに燃焼運転に切り換えることができ、球状蓄熱材11の交換作業を組み入れながら、リジェネレイティブバーナの連続運転を確保することができて、これにより炉を連続的に操業することができる。
In one burner unit, when the replacement operation of the spherical
また、交換直後の低温の球状蓄熱材11は、まず排気運転時に排ガスBで加熱されて蓄熱・昇温することから始まるので、その後の燃焼運転時に燃焼用空気Aが流通されるときには、十分な高温状態に達していて、当該燃焼用空気Aを適切に加熱することができ、炉内に生成される火炎温度を高く維持することができる。
Moreover, since the low-temperature spherical
また、リジェネレイティブバーナを複数運転する場合、間引き運転によりいずれかのリジェネレイティブバーナは運転停止している。この運転停止期間中に交換作業を行っても良いことはもちろんである。 Further, when a plurality of regenerative burners are operated, any one of the regenerative burners is stopped due to the thinning-out operation. Of course, the replacement work may be performed during the shutdown period.
底部領域Cは、断熱性を有するので、この底部領域Cを形成する鉛直ダクト2部分は、耐火材などを用いることなく、鉄製シェルで形成してもよい。このようにすれば、鉛直ダクト2の製作費を低減することができる。
Since the bottom region C has heat insulation properties, the
なお、粒状蓄熱体について、球体形状の球状蓄熱材11を例示して説明したが、粒状とは、球状に限らず、楕円上や円筒状、破砕した形状など、転がり性を呈する形態であれば、どのような形態であってもよい。球状についても、真球である必要はなく、歪みや凹凸のある球状でよい。
In addition, although the spherical
1 ダクト式蓄熱装置
2 鉛直ダクト
2a 鉛直ダクトの上端
2b 鉛直ダクトの下端
2c 鉛直ダクトの内面
3 上部ダクト
4 下部ダクト
5,6 多孔板
5a,6a 多孔板の表面
7 給気バルブ
8 燃焼用空気供給管
9 排気バルブ
10 排ガス排出管
11 球状蓄熱材
12 供給ホッパー
12a 供給ホッパーの下端
13 球状蓄熱体供給経路
14 上部ゲート
14a 上部ゲート板
15 下部ゲート
15a 下部ゲート板
15b 支軸
15c 先端
15d 補強リブ
17 設備床
18 回収容器
18a 上向き開口部
18b 車輪
19 コントローラ
A 燃焼用空気
B 排ガス
C 底部領域
D 球状蓄熱材の収容高さを示す仮想線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Duct type
本発明にかかるダクト式蓄熱装置は、上下鉛直方向にストレートな形態で立設され、上部ダクトが上部に接続されると共に、下部に下部ダクトが接続され、該上部上方の上端から該下部下方の下端までその内径が同一寸法で形成され、少なくとも該下部ダクト上方まで粒状蓄熱材が収容されて、該粒状蓄熱材を介して該上部ダクトと該下部ダクトの間に交互に燃焼用空気と排ガスが流通される鉛直ダクトと、上記上部ダクト及び上記下部ダクトそれぞれの上記鉛直ダクトとの接続端部に、該鉛直ダクト内部に面する表面が当該鉛直ダクトの内面と面一となるように設置された多孔板と、該鉛直ダクト上に設けられ、上記粒状蓄熱材を当該鉛直ダクト内部に供給するための供給ホッパーと、該供給ホッパーと上記鉛直ダクトとの間に開閉自在に設けられ、閉じられて上記粒状蓄熱材を該供給ホッパー内に保持すると共に、開放されて該供給ホッパーから該鉛直ダクト内部に上記粒状蓄熱材を投下するための上部ゲートと、上記鉛直ダクト下端に開閉自在に設けられ、閉じられて上記粒状蓄熱材を該鉛直ダクト内に保持すると共に、開放されて当該鉛直ダクト内部から該粒状蓄熱材を排出する下部ゲートとを備えたことを特徴とする。
The duct-type heat storage device according to the present invention is erected in a straight form in the vertical direction, and the upper duct is connected to the upper part, and the lower duct is connected to the lower part. The inner diameter is formed to the same size up to the lower end, the granular heat storage material is accommodated at least above the lower duct, and combustion air and exhaust gas alternately flow between the upper duct and the lower duct via the granular heat storage material. The surface facing the inside of the vertical duct is set to be flush with the inner surface of the vertical duct at the connecting end of the vertical duct to be circulated and the vertical duct of each of the upper duct and the lower duct. and the perforated plate, provided on該鉛straight duct, openably said particulate heat storage material between the feed hopper for supplying the interior the vertical duct, with the feed hopper and the vertical duct An upper gate for releasing the granular heat storage material from the supply hopper into the vertical duct and a lower end of the vertical duct. A lower gate that is provided so as to be openable and closable, is closed and holds the granular heat storage material in the vertical duct, and is opened to discharge the granular heat storage material from the vertical duct.
Claims (5)
該鉛直ダクト上に設けられ、上記粒状蓄熱材を当該鉛直ダクト内部に供給するための供給ホッパーと、
該供給ホッパーと上記鉛直ダクトとの間に開閉自在に設けられ、閉じられて上記粒状蓄熱材を該供給ホッパー内に保持すると共に、開放されて該供給ホッパーから該鉛直ダクト内部に上記粒状蓄熱材を投下するための上部ゲートと、
上記鉛直ダクト下端に開閉自在に設けられ、閉じられて上記粒状蓄熱材を該鉛直ダクト内に保持すると共に、開放されて当該鉛直ダクト内部から該粒状蓄熱材を排出する下部ゲートとを備えたことを特徴とするダクト式蓄熱装置。 The upper duct is connected to the upper part, and the lower duct is connected to the lower part. The granular heat storage material is accommodated at least above the lower duct, and alternately interposed between the upper duct and the lower duct via the granular heat storage material. A vertical duct through which combustion air and exhaust gas are circulated,
A supply hopper provided on the vertical duct for supplying the granular heat storage material into the vertical duct;
The granular heat storage material is provided between the supply hopper and the vertical duct so as to be openable and closable, and is closed to hold the granular heat storage material in the supply hopper, and is opened and opened from the supply hopper to the vertical duct. An upper gate for dropping
A lower gate that is provided at the lower end of the vertical duct so as to be opened and closed, is closed and holds the granular heat storage material in the vertical duct, and is opened and discharges the granular heat storage material from the vertical duct. A duct type heat storage device.
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