JP2018136049A - Regeneration burner device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リジェネバーナ装置に関するものである。 The present invention relates to a regeneration burner apparatus.
従来、加熱炉や燃焼炉等の燃焼装置において、省エネルギーを図ることを目的として、炉内で燃焼した燃焼ガスの熱を回収するとともに、燃焼用空気を加熱するようバーナに蓄熱体を設けたリジェネバーナ装置が知られている。そして、特許文献1及び2に示されるように、炉内導入部では、中心に燃料及び燃焼用空気を供給するバーナが配置され、バーナの周囲に、燃焼用空気を供給し、燃焼ガスを排気する給排気管が配置されて、メイン火炎が形成されるものがある。
Conventionally, in a combustion apparatus such as a heating furnace or a combustion furnace, for the purpose of saving energy, the heat of the combustion gas burned in the furnace is recovered and the regenerator provided with a heat storage body in the burner so as to heat the combustion air. Burner devices are known. As shown in
これらの例では、給排気管からの燃焼用空気の噴流によって、火炎が炉内導入部から長く形成されることになり、内部空間の狭い炉、特に、炉内導入部からの奥行きの短い炉においては、火炎が炉壁に当たることとなり、大容量の熱量を得ることが難しいという課題があった。 In these examples, the flame is formed long from the in-furnace introduction part by the jet of combustion air from the supply / exhaust pipe, and a furnace with a narrow internal space, particularly a furnace with a short depth from the in-furnace introduction part. Has a problem that it is difficult to obtain a large amount of heat because the flame hits the furnace wall.
そこで、本発明では、従来のリジェネバーナ装置の燃焼量を維持しながら、火炎の長さを短くすることができるリジェネバーナ装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a regenerative burner device that can shorten the length of the flame while maintaining the combustion amount of the conventional regenerative burner device.
本発明は、
炉内で燃焼した燃焼ガスの熱を回収するとともに、燃焼用空気を加熱する蓄熱体を設けたリジェネバーナ装置であって、
燃料を供給する主燃料管と、
前記主燃料管の周囲に配置されており、燃焼用空気を供給し、燃焼ガスを排気する複数の給排気管と、を備えており、
前記給排気管の近傍には、それぞれ、燃料を供給する副燃料管が設けられており、
前記主燃料管及び前記副燃料管は、燃料供給量が調整可能となっていることを特徴とする。
The present invention
A regenerative burner device provided with a heat storage body for recovering heat of combustion gas burned in the furnace and heating combustion air,
A main fuel pipe for supplying fuel;
A plurality of air supply and exhaust pipes disposed around the main fuel pipe and supplying combustion air and exhausting combustion gas;
Sub fuel pipes for supplying fuel are provided in the vicinity of the supply and exhaust pipes,
The main fuel pipe and the sub fuel pipe are characterized in that the fuel supply amount can be adjusted.
前記構成によれば、給排気管は、主燃料管の周囲に配置されており、副燃料管は、給排気管の近傍に設けられているので、それぞれの給排気管からの給気に対して燃料を噴射する際、主燃料管を兼用することができる。そして、主燃料管及び副燃料管は、燃料供給量が調整可能となっているので、主燃料管を兼用しながら燃焼量を調整することができる。 According to the above configuration, the supply / exhaust pipe is disposed around the main fuel pipe, and the auxiliary fuel pipe is provided in the vicinity of the supply / exhaust pipe. Thus, when fuel is injected, the main fuel pipe can also be used. Since the main fuel pipe and the auxiliary fuel pipe can adjust the fuel supply amount, the combustion amount can be adjusted while also using the main fuel pipe.
本発明は、更に、次のような構成を備えるのが好ましい。
(1)前記給排気管として、第1給排気管及び第2給排気管が設けられ、前記主燃料管の炉内への開口部は、前記第1給排気管の炉内への開口部と前記第2給排気管の炉内への開口部との間に配置されており、
前記副燃料管として、前記第1給排気管の開口部の近傍には第2燃料管の開口部が設けられ、前記第2給排気管の開口部の近傍には第3燃料管の炉内への開口部が設けられ、
前記第1給排気管が燃焼用空気を供給するとき、前記主燃料管及び前記第2燃料管は燃料を供給し、前記第2給排気管は排気熱を回収し、前記第3燃料管は燃料を供給しないようになっており、
前記第2給排気管が燃焼用空気を供給するとき、前記主燃料管及び前記第3燃料管は燃料を供給し、前記第1給排気管は排気熱を回収し、前記第2燃料管は燃料を供給しないようになっている。
(2)前記構成(1)において、前記主燃料管の最大燃料供給量、前記第2燃料管の最大燃料供給量及び前記第3燃料管の最大燃料供給量はそれぞれ、前記リジェネバーナ装置で設定されている最大燃焼量の半分の燃焼量を得ることができる燃料供給量となっている。
(3)前記構成(1)又は(2)において、前記第2燃料管は、前記第1給排気管内に開口し、前記第1給排気管内へ燃料を供給するようになっており、
前記第3燃料管は、前記第2給排気管内に開口し、前記第2給排気管内へ燃料を供給するようになっている。
(4)前記構成(1)又は(2)において、前記第2燃料管の開口部は、前記第1給排気管の開口部に対して、前記主燃料管の開口部と反対側に位置しており、
前記第3燃料管の開口部は、前記第2給排気管の開口部に対して、前記主燃料管の開口部と反対側に位置している。
(5)前記主燃料管内に燃焼用空気を供給する、第1空気管を備えている。
The present invention preferably further comprises the following configuration.
(1) A first air supply / exhaust pipe and a second air supply / exhaust pipe are provided as the air supply / exhaust pipe, and an opening of the main fuel pipe into the furnace is an opening of the first air supply / exhaust pipe into the furnace. And the opening of the second air supply / exhaust pipe into the furnace,
As the auxiliary fuel pipe, an opening of the second fuel pipe is provided in the vicinity of the opening of the first air supply / exhaust pipe. An opening to the
When the first supply / exhaust pipe supplies combustion air, the main fuel pipe and the second fuel pipe supply fuel, the second supply / exhaust pipe collects exhaust heat, and the third fuel pipe No fuel is supplied,
When the second air supply / exhaust pipe supplies combustion air, the main fuel pipe and the third fuel pipe supply fuel, the first air supply / exhaust pipe collects exhaust heat, and the second fuel pipe The fuel is not supplied.
(2) In the configuration (1), the maximum fuel supply amount of the main fuel pipe, the maximum fuel supply amount of the second fuel pipe, and the maximum fuel supply amount of the third fuel pipe are respectively set by the regenerative burner device. This is a fuel supply amount capable of obtaining a combustion amount that is half of the maximum combustion amount.
(3) In the configuration (1) or (2), the second fuel pipe opens into the first air supply / exhaust pipe and supplies fuel into the first air supply / exhaust pipe,
The third fuel pipe opens into the second air supply / exhaust pipe and supplies fuel into the second air supply / exhaust pipe.
(4) In the configuration (1) or (2), the opening of the second fuel pipe is located on the opposite side of the opening of the main fuel pipe with respect to the opening of the first supply / exhaust pipe. And
The opening of the third fuel pipe is located on the opposite side of the opening of the main fuel pipe with respect to the opening of the second air supply / exhaust pipe.
(5) A first air pipe is provided for supplying combustion air into the main fuel pipe.
前記構成(1)によれば、主燃料管から燃料を供給しつつ、第1給排気管と第2給排気管との間で交番で燃焼用空気を供給し、それに合わせて第2燃料管と第3燃料管との間で交番で燃料を供給するようになっているので、第1給排気管からの給気に対して、主燃料管及び第2燃料管の2箇所から燃料が供給され、第2給排気管からの給気に対して、主燃料管及び第3燃料管の2箇所から燃料が供給されて、火炎の形成が2箇所に分散されるため、火炎の形状が幅広となり、吹き消えにくく、火炎の長さを短くすることができる。また、炉内で燃焼用空気と燃料とを混合させて燃焼させた後、さらに主燃料管の燃料と混合させて燃焼させるので、火炎の形成タイミングを2回に分けることにより、火炎温度を低下させることができ、その結果、NOx発生量を低減することができる。 According to the configuration (1), while supplying fuel from the main fuel pipe, combustion air is alternately supplied between the first air supply / exhaust pipe and the second air supply / exhaust pipe, and accordingly the second fuel pipe is supplied. Since the fuel is supplied alternately between the first fuel supply pipe and the third fuel pipe, the fuel is supplied from two locations of the main fuel pipe and the second fuel pipe with respect to the supply air from the first supply / exhaust pipe. Since the fuel is supplied from the two places of the main fuel pipe and the third fuel pipe with respect to the air supplied from the second air supply / exhaust pipe, the formation of the flame is dispersed in two places, so the shape of the flame is wide. It is difficult to blow out, and the length of the flame can be shortened. In addition, the combustion air and fuel are mixed and burned in the furnace, and then further mixed with the fuel in the main fuel pipe and burned. Therefore, the flame temperature is lowered by dividing the flame formation timing into two times. As a result, the amount of NOx generated can be reduced.
前記構成(2)によれば、主燃料管の最大燃料供給量、第2燃料管の最大燃料供給量及び第3燃料管の最大燃料供給量を、それぞれ、リジェネバーナ装置で設定されている最大燃焼量の半分の燃焼量を得ることができる燃料供給量とすることによって、従来のリジェネバーナで同じ最大燃焼量を設定している(例えば、仕様値としてカタログ等で同じ最大燃焼量が示されている)ものよりも、火炎の長さを短くし、さらに、火炎の大きさを安定させることができる。 According to the configuration (2), the maximum fuel supply amount of the main fuel pipe, the maximum fuel supply amount of the second fuel pipe, and the maximum fuel supply amount of the third fuel pipe are respectively set to the maximum set by the regenerative burner device. By setting the fuel supply amount so that a combustion amount that is half the combustion amount can be obtained, the same maximum combustion amount is set in the conventional regenerative burner (for example, the same maximum combustion amount is indicated in the catalog etc. as the specification value) The flame length can be shortened and the flame size can be stabilized.
前記構成(3)によれば、第1給排気管内及び第2給排気管内で火炎を形成するので、炉内での火炎の状態をより安定させることができる。 According to the configuration (3), since the flame is formed in the first air supply / exhaust pipe and the second air supply / exhaust pipe, the state of the flame in the furnace can be further stabilized.
前記構成(4)によれば、第2燃料管及び第3燃料管からの燃料と燃焼空気との混合のタイミングに対して、主燃料管からの燃料と燃焼空気との混合のタイミングを遅らせることで、火炎温度を低下させることができ、その結果、NOx発生量を低減することができる。また、第2燃料管及び第3燃料管の配置領域を確保しやすく、炉壁又は給排気管に対する第2燃料管及び第3燃料管の傾斜角度の設計が容易となる。 According to the configuration (4), the mixing timing of the fuel and the combustion air from the main fuel pipe is delayed with respect to the mixing timing of the fuel and the combustion air from the second fuel pipe and the third fuel pipe. Thus, the flame temperature can be lowered, and as a result, the amount of NOx generated can be reduced. In addition, it is easy to secure the arrangement area of the second fuel pipe and the third fuel pipe, and the inclination angle of the second fuel pipe and the third fuel pipe with respect to the furnace wall or the supply / exhaust pipe can be easily designed.
前記構成(5)によれば、主燃料管内で火炎を形成するので、炉内での火炎の状態をより安定させることができる。 According to the configuration (5), since the flame is formed in the main fuel pipe, the state of the flame in the furnace can be further stabilized.
要するに、本発明によると、従来のリジェネバーナ装置の燃焼量を維持しながら、火炎の長さを短くすることができるリジェネバーナ装置を提供することができる。 In short, according to the present invention, it is possible to provide a regenerative burner apparatus that can shorten the length of the flame while maintaining the combustion amount of the conventional regenerative burner apparatus.
(全体構成)
図1は、本発明の実施形態に係るリジェネバーナ装置10の平面断面概略図である。図1に示されるように、リジェネバーナ装置10は、燃料を供給する主燃料管1と、主燃料管1の周囲に配置され、燃焼用空気を供給し、燃焼ガスを排気する2以上の給排気管21、22と、を備えている。
(overall structure)
FIG. 1 is a schematic plan sectional view of a
主燃料管1は、炉内Sに燃料を供給するようになっており、一端が炉内Sに連通している。給排気管21、22は、炉内Sに燃焼用空気を供給するようになっており、一端が炉内Sに連通している。主燃料管1には、主燃料管1を開閉し、燃料供給量を調整する調整弁11が設けられている。給排気管21、22は、炉内Sに向かって、主燃料管1に近づくように傾斜している。給排気管21、22は、10度程度傾斜させておくことが好ましい。
The
さらに、炉内Sに燃料を供給する、第2燃料管3、第3燃料管4が設けられている。第2燃料管3は、給排気管21の近傍に設けられ、給排気管21の炉内Sへの開口部21aの近傍に、炉内Sへの開口部31を有している。第2燃料管3は、給排気管21の開口部21aに向けて燃料を供給するようになっている。第2燃料管3の内径は、給排気管21の内径より小さくなっている。第2燃料管3には、第2燃料管3を開閉し、燃料供給量を調整する調整弁32が設けられている。
Further, a
第3燃料管4は、給排気管22の近傍に設けられ、給排気管22の炉内Sへの開口部22aの近傍に、炉内Sへの開口部41を有している。第3燃料管4は、給排気管22の開口部22aに向けて燃料を供給するようになっている。第3燃料管4の内径は、給排気管22の内径より小さくなっている。第3燃料管4には、第3燃料管4を開閉し、燃料供給量を調整する調整弁42が設けられている。
The
給排気管21は、他端が給排気室211に連通している。給排気室211には、蓄熱体212が配置されている。同様に、給排気管22は、他端が給排気室221に連通している。給排気室221には、蓄熱体222が配置されている。
The other end of the air supply /
図2は、炉内S側から見たリジェネバーナ装置10の概略図である。図2に示されるように、中心に主燃料管1が配置されており、主燃料管1の左方に給排気管21が配置され、主燃料管1の右方に給排気管22が配置されている。第2燃料管3は、給排気管21の左方に配置され、第3燃料管4は、給排気管22の右方に配置されている。そして、左方から右方に向けて、第2燃料管3、給排気管21、主燃料管1、給排気管22、第3燃料管4が、一列に並ぶように配置されている。
FIG. 2 is a schematic view of the
第2燃料管3と給排気管21との間の距離L1は、給排気管21と主燃料管1との間の距離L2と比べて小さくなっている。好ましくは、距離L1は、距離L2の半分以下となっている。同様に、第3燃料管4と給排気管22との間の距離L3は、給排気管22と主燃料管1との間の距離L4と比べて小さくなっている。好ましくは、距離L3は、距離L4の半分以下となっている。さらに、距離L1と距離L3とが等しく、距離L2と距離L4とが等しくなっている。
A distance L1 between the
図1に示されるように、給排気室211は、配管51を介して空気排ガス切替装置61に連結されており、給排気室221も、同様に、配管52を介して空気排ガス切替装置61に連結されている。給排気室211と配管51とは、フランジ213を介して接続されており、給排気室221と配管52とは、フランジ223を介して接続されている。配管51には、配管51を開閉し、燃焼用空気供給量を調整する調整弁511が設けられ、配管52には、配管52を開閉し、燃焼用空気供給量を調整する調整弁521が設けられている。空気排ガス切替装置61は、空気供給管62及び排ガス排出管63に連結されており、空気供給管62と配管51又は配管52を連通させ、同時に、排ガス排出管63と配管52又は配管51を連通させる、切替弁61aを備えている。空気供給管62には、燃焼用空気を供給するための空気供給用ブロア(図示せず)が設けられており、排ガス排出管63には、燃焼排ガスを排出するための排気ファン(図示せず)が設けられている。
As shown in FIG. 1, the air supply /
図3及び図4は、空気排ガス切替装置61の切り替えを説明する図である。図3では、空気排ガス切替装置61の切替弁61aは、空気供給管62と配管51とを連通させ、排ガス排出管63と配管52とを連通させる。その結果、空気供給管62からの燃焼用空気は、配管51を通過し、給排気室211の蓄熱された蓄熱体212によって加熱されて、給排気管21から炉内Sに噴射される。また、炉内Sからの燃焼排ガスは、排ガス排出管63に設けられた排気ファンによって、給排気管22を通過し、給排気室221の蓄熱体222によって排熱が回収、蓄熱され、配管52を通過して、排ガス排出管63から排出される。
3 and 4 are diagrams illustrating the switching of the air exhaust
一方、図4では、空気排ガス切替装置61の切替弁61aは、空気供給管62と配管52とを連通させ、排ガス排出管63と配管51とを連通させる。その結果、空気供給管62からの燃焼用空気は、配管52を通過し、給排気室221の蓄熱された蓄熱体222によって加熱されて、給排気管22から炉内Sに噴射される。また、炉内Sからの燃焼排ガスは、排ガス排出管63に設けられた排気ファンによって、給排気管21を通過し、給排気室211の蓄熱体212によって排熱が回収、蓄熱され、配管51を通過して、排ガス排出管63から排出される。
On the other hand, in FIG. 4, the switching
上記のように、空気排ガス切替装置61の切替弁61aを図3と図4との間で切り替えることによって、給排気管21と給排気管22との間で燃焼用空気の供給と燃焼排ガスの排気とを交互に繰り返し、炉内Sで燃焼した燃焼排ガスの熱を蓄熱体212、222で回収するとともに、蓄熱体212、222で回収した熱で燃焼用空気を加熱することができるようになっている。
As described above, by switching the switching
給排気管21から炉内Sへ燃焼用空気を供給し、炉内Sから給排気管22へ燃焼排ガスを排気するとき、炉内Sでは、第2燃料管3からの燃料と給排気管21からの燃焼用空気とが混合し、火炎が形成され、この火炎と主燃料管1からの燃料とによって、さらに火炎が形成されるようになっている。また、給排気管22から炉内Sへ燃焼用空気を供給し、炉内Sから給排気管21へ燃焼排ガスを排気するとき、炉内Sでは、第3燃料管4からの燃料と給排気管22からの燃焼用空気とが混合し、火炎が形成され、この火炎と主燃料管1からの燃料とによって、さらに火炎が形成されるようになっている。
When the combustion air is supplied from the supply /
リジェネバーナ装置10は、次のように作動するようになっている。
The
リジェネバーナ装置10は、主燃料管1及び第2燃料管3からの燃料及び給排気管21からの燃焼用空気による燃焼及び給排気管22からの燃焼ガスの排気と、主燃料管1及び第3燃料管4からの燃料及び燃焼用空気による燃焼及び給排気管21からの燃焼ガスの排気と、を交互に繰り返す。
The
主燃料管1及び第2燃料管3からの燃料及び給排気管21からの燃焼用空気による燃焼及び給排気管22からの燃焼ガスの排気のタイミングにおいては、図5に示されるように、調整弁11及び調整弁32が開放され、主燃料管1及び第2燃料管3に燃料が供給される。ここで、調整弁11及び調整弁32が全開のときは、主燃料管1の最大燃料供給量及び第2燃料管3の最大燃料供給量が、それぞれ、リジェネバーナ装置10で設定されている最大燃焼量(例えば、仕様値としてカタログ等で示されている最大燃焼量の数値)の半分の燃焼量となっている。また、適宜、必要な燃焼量となるように、調整弁11及び調整弁32では、燃料の供給量が調整できる。
The timing of combustion by the fuel from the
また、調整弁511が開放され、空気供給管62から、空気排ガス切替装置61及び配管51を介して、給排気室211に燃焼用空気が供給される。給排気室211に供給された燃焼用空気は、蓄熱された蓄熱体212によって加熱され、高温の空気となって給排気管21へ供給される。なお、調整弁511の開度によって、燃焼用空気供給量を調整する。このとき、調整弁42は閉止され、第3燃料管4からの燃料供給は行われない。
Further, the
炉内Sでは、まず、第2燃料管3からの燃料と給排気管21からの燃焼用空気とが混合し、火炎が形成される。この火炎と主燃料管1からの燃料とによって、さらに火炎が形成される。
In the furnace S, first, the fuel from the
また、調整弁521が開放され、炉内Sで燃焼した燃焼ガスは、給排気管22を通過し、給排気室221内の蓄熱体222を加熱、蓄熱して、配管52及び空気排ガス切替装置61を介して、排ガス排出管63から排出される。
Further, the combustion gas burned in the furnace S when the regulating
主燃料管1及び第3燃料管4からの燃料及び給排気管22からの燃焼用空気による燃焼及び給排気管21からの燃焼ガスの排気のタイミングにおいては、図6に示されるように、調整弁11及び調整弁42が開放され、主燃料管1及び第3燃料管4に燃料が供給される。ここで、調整弁11及び調整弁42が全開のときは、主燃料管1の最大燃料供給量及び第3燃料管4の最大燃料供給量が、それぞれ、リジェネバーナ装置10で設定されている最大燃焼量(例えば、仕様値としてカタログ等で示されている最大燃焼量の数値)の半分の燃焼量となっている。また、適宜、必要な燃焼量となるように、調整弁11及び調整弁42では、燃料の供給量が調整できる。
As shown in FIG. 6, the timing of the combustion from the
また、調整弁521が開放され、空気供給管62から、空気排ガス切替装置61及び配管52を介して、給排気室221に燃焼用空気が供給される。給排気室221に供給された燃焼用空気は、蓄熱された蓄熱体222によって加熱され、高温の空気となって給排気管22へ供給される。なお、調整弁521の開度によって、燃焼用空気供給量を調整する。このとき、調整弁32は閉止され、第2燃料管3からの燃料供給は行われない。
Further, the regulating
炉内Sでは、まず、第3燃料管4からの燃料と給排気管22からの燃焼用空気とが混合し、火炎が形成される。この火炎と主燃料管1からの燃料とによって、さらに火炎が形成される。
In the furnace S, first, the fuel from the
また、調整弁511が開放され、炉内Sで燃焼した燃焼ガスは、給排気管21を通過し、給排気室211内の蓄熱体212を加熱、蓄熱して、配管51及び空気排ガス切替装置61を介して、排ガス排出管63から排出される。
Further, the combustion gas burned in the furnace S when the regulating
前記構成のリジェネバーナ装置10によれば、次のような効果を発揮できる。
According to the
(1)給排気管21、22は、主燃料管1の周囲に配置されており、第2燃料管3及び第3燃料管4は、給排気管21、22の近傍に設けられているので、それぞれの給排気管21、22からの給気に対して燃料を噴射する際、主燃料管1を兼用することができる。そして、主燃料管1、第2燃料管3及び第3燃料管4は、燃料供給量が調整可能となっているので、主燃料管1を兼用しながら燃焼量を調整することができる。
(1) The supply /
(2)主燃料管1から燃料を供給しつつ、給排気管21と給排気管22との間で交番で燃焼用空気を供給し、それに合わせて第2燃料管3と第3燃料管4との間で交番で燃料を供給するようになっているので、給排気管21からの給気に対して、主燃料管1及び第2燃料管3の2箇所から燃料が供給され、給排気管22からの給気に対して、主燃料管1及び第3燃料管4の2箇所から燃料が供給されて、火炎の形成が2箇所に分散されるため、火炎の形状が幅広となり、吹き消えにくく、火炎の長さを短くすることができる。また、炉内で燃焼用空気と燃料とを混合させて燃焼させた後、さらに主燃料管1の燃料と混合させて燃焼させるので、火炎の形成タイミングを2回に分けることにより、火炎温度を低下させることができ、その結果、NOx発生量を低減することができる。
(2) While supplying fuel from the
(3)主燃料管1の最大燃料供給量、第2燃料管3の最大燃料供給量及び第3燃料管4の最大燃料供給量を、リジェネバーナ装置10で設定されている最大燃焼量の半分の燃焼量を得ることができる燃料供給量とすることによって、従来のリジェネバーナで同じ最大燃焼量を設定している(例えば、仕様値としてカタログ等で同じ最大燃焼量が示されている)ものよりも、火炎の長さを短くし、さらに、火炎の大きさを安定させることができる。
(3) The maximum fuel supply amount of the
(4)第2燃料管3は、炉内Sに開口し、給排気管21の炉内Sへの開口部21aに向けて燃料を供給するようになっており、第3燃料管4は、炉内Sに開口し、給排気管22の炉内Sへの開口部22aに向けて燃料を供給するようになっている。したがって、炉内Sで燃焼用空気と燃料とを混合させて燃焼させた後、さらに主燃料管1の燃料と混合させて燃焼させるので、火炎の形成タイミングを2回に分けることにより、火炎温度を低下させることができ、その結果、NOx発生量を低減することができる。
(4) The
(5)第2燃料管3の開口部31は、給排気管21の開口部21aに対して、主燃料管1の開口部と反対側に位置しており、第3燃料管4の開口部41は、給排気管22の開口部22aに対して、主燃料管1の開口部と反対側に位置している。したがって、第2燃料管3及び第3燃料管4からの燃料と主燃料管1からの燃料との混合を遅らせることで、火炎温度を低下させることができ、その結果、NOx発生量を低減することができる。また、第2燃料管3及び第3燃料管4の配置領域を確保しやすく、炉壁又は給排気管21、22に対する第2燃料管3及び第3燃料管4の傾斜角度の設計が容易となる。
(5) The
(6)第2燃料管3と給排気管21との間の距離L1は、給排気管21と主燃料管1との間の距離L2と比べて小さくなっている。好ましくは、距離L1は、距離L2の半分以下となっているので、第2燃料管3からの燃料と給排気管21からの燃焼用空気とを先に混合させて火炎を形成した後、主燃料管1からの燃料と混合させることができる。したがって、第2燃料管3からの燃料と主燃料管1からの燃料との混合を遅らせることで、火炎温度を低下させることができ、その結果、NOx発生量を低減することができる。
(6) The distance L1 between the
(7)第3燃料管4と給排気管22との間の距離L3は、給排気管22と主燃料管1との間の距離L4と比べて小さくなっている。好ましくは、距離L3は、距離L4の半分以下となっているので、第3燃料管4からの燃料と給排気管22からの燃焼用空気とを先に混合させて火炎を形成した後、主燃料管1からの燃料と混合させることができる。したがって、第3燃料管4からの燃料と主燃料管1からの燃料との混合を遅らせることで、火炎温度を低下させることができ、その結果、NOx発生量を低減することができる。
(7) The distance L3 between the
(8)給排気管21、22は、主燃料管1の同心円上に、対称となるように配置されており、第2燃料管3、第3燃料管4は、主燃料管1の同心円上に、対称となるように配置されている。したがって、給排気管21、22からの燃焼用空気の供給及び燃焼排ガスの排気が主燃料管1に対して均等に行われやすくなっており、さらに、給排気管21からの燃焼用空気と第2燃料管3からの燃料との混合による火炎形成と、給排気管22からの燃焼用空気と第3燃料管4からの燃料との混合による火炎形成とが、主燃料管1に対して対称に形成されやすくなっているので、炉内Sにおいて、主燃料管1回りの燃焼状態をより安定化させることができる。
(8) The supply /
(別の実施形態)
図7は、本発明に係る別の実施形態であって、第2燃料管3は、炉内Sに開口するのではなく、給排気管21内に開口し、給排気管21内へ燃料を供給するようになっており、第3燃料管4は、炉内Sに開口するのではなく、給排気管22内に開口し、給排気管22内へ燃料を供給するようになっている。別の実施形態は、第2燃料管3及び第3燃料管4の開口位置が異なる点で上記実施形態と異なっており、その他の構成は上記実施形態と同じである。このため、別の実施形態の説明においては、上記実施形態と同じ部分には同じ符号を付し、それらの内容については詳しい説明を省略する。
(Another embodiment)
FIG. 7 shows another embodiment according to the present invention, in which the
図7に示されるように、第2燃料管3は、給排気管21内に開口部34を有している。開口部34は、給排気管21において、開口部21aよりも給気上流側に位置している。また、給排気管21の軸線方向と第2燃料管3の軸線方向とのなす角度θ1は、45度以下となっている。
As shown in FIG. 7, the
同様に、第3燃料管4は、給排気管22内に開口部44を有している。開口部44は、給排気管22において、開口部22aよりも給気上流側に位置している。また、給排気管22の軸線方向と第3燃料管4の軸線方向とのなす角度θ2は、45度以下となっている。
Similarly, the
したがって、給排気管21から炉内Sへ燃焼用空気を供給し、炉内Sから給排気管22へ燃焼排ガスを排気するとき、まず、給排気管21内で、第2燃料管3からの燃料と給排気管21からの燃焼用空気とが混合し、火炎が形成され、次に、炉内Sで、給排気管21内の火炎と主燃料管1からの燃料とによって、さらに火炎が形成されるようになっている。
Therefore, when supplying combustion air from the supply /
また、給排気管22から炉内Sへ燃焼用空気を供給し、炉内Sから給排気管21へ燃焼排ガスを排気するとき、まず、給排気管22内で、第3燃料管4からの燃料と給排気管22からの燃焼用空気とが混合し、火炎が形成され、次に、炉内Sで、給排気管22内の火炎と主燃料管1からの燃料とによって、さらに火炎が形成されるようになっている。
When supplying combustion air from the supply /
上記構成によれば、給排気管21内及び給排気管22内で火炎を形成するので、炉内Sでの火炎の状態をより安定させることができる。
According to the above configuration, since the flame is formed in the supply /
給排気管21の軸線方向と第2燃料管3の軸線方向とのなす角度は、45度以下となっているので、第2燃料管3からの燃料が、給排気管21の燃焼用空気の流れ方向に沿って円滑に流れ、第2燃料管3からの燃料と給排気管21からの燃焼用空気との混合を促進させることができる。
Since the angle formed between the axial direction of the supply /
給排気管22の軸線方向と第3燃料管4の軸線方向とのなす角度は、45度以下となっているので、第3燃料管4からの燃料が、給排気管22の燃焼用空気の流れ方向に沿って円滑に流れ、第3燃料管4からの燃料と給排気管22からの燃焼用空気との混合を促進させることができる。
Since the angle formed between the axial direction of the supply /
上記実施形態及び別の実施形態では、主燃料管1は、燃料のみ供給するようになっているが、主燃料管1は、燃料及び燃焼用空気を供給するようになっていてもよい。図8は、主燃料管1に燃焼用空気を供給する第1空気管12が設けられているリジェネバーナ装置10の断面概略図である。
In the above embodiment and another embodiment, the
図8に示されるように、第1空気管12は、主燃料管1内に開口部12aを有している。開口部12aは、主燃料管1において、主燃料管1の炉内Sへの開口部1aよりも燃料供給上流側に位置している。第1空気管12には、第1空気管12を開閉し、燃焼用空気供給量を調整する調整弁13が設けられている。また、主燃料管1の軸線方向と第1空気管12の軸線方向とのなす角度θ3は、45度以下となっている。
As shown in FIG. 8, the first air pipe 12 has an
したがって、給排気管21から炉内Sへ燃焼用空気を供給し、炉内Sから給排気管22へ燃焼排ガスを排気するとき、炉内Sでは、まず、第2燃料管3からの燃料と給排気管21からの燃焼用空気とが混合し、火炎が形成される。また、主燃料管1内で、主燃料管1からの燃料と第1空気管12からの燃焼用空気とが混合し、火炎が形成される。そして、炉内Sでは、第2燃料管3及び給排気管21からの火炎と主燃料管1からの火炎とによって、さらに火炎が形成される。
Therefore, when the combustion air is supplied from the supply /
また、給排気管22から炉内Sへ燃焼用空気を供給し、炉内Sから給排気管21へ燃焼排ガスを排気するとき、炉内Sでは、まず、第3燃料管4からの燃料と給排気管22からの燃焼用空気とが混合し、火炎が形成される。また、主燃料管1内で、主燃料管1からの燃料と第1空気管12からの燃焼用空気とが混合し、火炎が形成される。そして、炉内Sでは、第3燃料管4及び給排気管22からの火炎と主燃料管1からの火炎とによって、さらに火炎が形成される。
In addition, when supplying combustion air from the supply /
上記構成によれば、主燃料管1内で火炎を形成するので、炉内Sでの火炎の状態をより安定させることができる。
According to the above configuration, since the flame is formed in the
主燃料管1の軸線方向と第1空気管12の軸線方向とのなす角度は、45度以下となっているので、第1空気管12からの燃焼用空気が、主燃料管1の燃料の流れ方向に沿って円滑に流れ、主燃料管1からの燃料と第1空気管12からの燃焼用空気との混合を促進させることができる。
Since the angle formed between the axial direction of the
なお、第1空気管12内の燃焼用空気を加熱するために、第1空気管12内に電気ヒータ等の加熱装置が設けられてもよい。 A heating device such as an electric heater may be provided in the first air pipe 12 in order to heat the combustion air in the first air pipe 12.
上記実施形態では、リジェネバーナ装置10は、2つの給排気管21、22を備えているが、給排気管の数は3以上であってもよい。なお、給排気管間で、交番で燃焼用空気を供給し、燃焼ガスを排気することを考慮すると、給排気管の数は、2以上の偶数であることが好ましい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、給排気管21、22は、主燃料管1の同心円上に、対称となるように配置されているが、主燃料管1に対して非対称に配置されてもよい。同様に、第2燃料管3、第3燃料管4は、主燃料管1の同心円上に、対称となるように配置されているが、主燃料管1に対して非対称に配置されてもよい。
In the above embodiment, the supply /
特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、各種変形及び変更を行うことも可能である。 Various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the appended claims.
本発明では、従来のリジェネバーナ装置の燃焼量を維持しながら、火炎の長さを短くすることができるリジェネバーナ装置を提供することができるので、奥行きの短い炉に採用しても同じ燃焼量を得ることができる。 In the present invention, it is possible to provide a regenerative burner device capable of shortening the length of the flame while maintaining the combustion amount of the conventional regenerative burner device. Can be obtained.
1 主燃料管 1a 開口部
11 調整弁 12 第1空気管 12a 開口部 13 調整弁
21 給排気管 21a 開口部
22 給排気管 22a 開口部 23 給排気管 24 給排気管
3 第2燃料管(副燃料管) 31 開口部 32 調整弁 34 開口部
4 第3燃料管(副燃料管) 41 開口部 42 調整弁 44 開口部
211 給排気室 212 蓄熱体 213 フランジ
221 給排気室 222 蓄熱体 223 フランジ
51 配管 511 調整弁
52 配管 521 調整弁
61 空気排ガス切替装置 61a 切替弁
62 空気供給管 63 排ガス排出管
10 リジェネバーナ装置
S 炉内
L1〜L4 距離
θ1〜θ3 角度
1 Main fuel pipe 1a Opening
11 Adjustment Valve 12
21 Supply /
22 Supply /
3 Second fuel pipe (sub fuel pipe) 31
4 Third fuel pipe (sub fuel pipe) 41
211 Supply /
221 Supply /
51 Piping 511 Adjusting valve
52 Piping 521 Regulating valve
61 Air exhaust
62
10 Regenerative burner equipment
S Furnace
L1-L4 distance
θ1-θ3 angle
図2は、炉内S側から見たリジェネバーナ装置10の概略図である。図2に示されるように、中心に主燃料管1が配置されており、主燃料管1の右方に給排気管21が配置され、主燃料管1の左方に給排気管22が配置されている。第2燃料管3は、給排気管21の右方に配置され、第3燃料管4は、給排気管22の左方に配置されている。そして、右方から左方に向けて、第2燃料管3、給排気管21、主燃料管1、給排気管22、第3燃料管4が、一列に並ぶように配置されている。
FIG. 2 is a schematic view of the
Claims (6)
燃料を供給する主燃料管と、
前記主燃料管の周囲に配置されており、燃焼用空気を供給し、燃焼ガスを排気する複数の給排気管と、を備えており、
前記給排気管の近傍には、それぞれ、燃料を供給する副燃料管が設けられており、
前記主燃料管及び前記副燃料管は、燃料供給量が調整可能となっていることを特徴とする、リジェネバーナ装置。
A regenerative burner device provided with a heat storage body for recovering heat of combustion gas burned in the furnace and heating combustion air,
A main fuel pipe for supplying fuel;
A plurality of air supply and exhaust pipes disposed around the main fuel pipe and supplying combustion air and exhausting combustion gas;
Sub fuel pipes for supplying fuel are provided in the vicinity of the supply and exhaust pipes,
A regenerative burner device characterized in that the main fuel pipe and the sub fuel pipe are adjustable in fuel supply amount.
前記副燃料管として、前記第1給排気管の開口部の近傍には第2燃料管の開口部が設けられ、前記第2給排気管の開口部の近傍には第3燃料管の炉内への開口部が設けられ、
前記第1給排気管が燃焼用空気を供給するとき、前記主燃料管及び前記第2燃料管は燃料を供給し、前記第2給排気管は排気熱を回収し、前記第3燃料管は燃料を供給しないようになっており、
前記第2給排気管が燃焼用空気を供給するとき、前記主燃料管及び前記第3燃料管は燃料を供給し、前記第1給排気管は排気熱を回収し、前記第2燃料管は燃料を供給しないようになっている、請求項1記載のリジェネバーナ装置。
As the air supply / exhaust pipe, a first air supply / exhaust pipe and a second air supply / exhaust pipe are provided, and the opening of the main fuel pipe into the furnace includes the opening of the first air supply / exhaust pipe into the furnace It is arranged between the opening to the furnace of 2 supply and exhaust pipes,
As the auxiliary fuel pipe, an opening of the second fuel pipe is provided in the vicinity of the opening of the first air supply / exhaust pipe. An opening to the
When the first supply / exhaust pipe supplies combustion air, the main fuel pipe and the second fuel pipe supply fuel, the second supply / exhaust pipe collects exhaust heat, and the third fuel pipe No fuel is supplied,
When the second air supply / exhaust pipe supplies combustion air, the main fuel pipe and the third fuel pipe supply fuel, the first air supply / exhaust pipe collects exhaust heat, and the second fuel pipe The regenerative burner device according to claim 1, wherein fuel is not supplied.
The maximum fuel supply amount of the main fuel pipe, the maximum fuel supply amount of the second fuel pipe, and the maximum fuel supply amount of the third fuel pipe are each half the maximum combustion amount set in the regenerative burner device. The regeneration burner device according to claim 2, wherein the fuel supply amount is such that the amount can be obtained.
前記第3燃料管は、前記第2給排気管内に開口し、前記第2給排気管内へ燃料を供給するようになっている、請求項2又は3に記載のリジェネバーナ装置。
The second fuel pipe opens into the first air supply / exhaust pipe and supplies fuel into the first air supply / exhaust pipe;
4. The regeneration burner device according to claim 2, wherein the third fuel pipe opens into the second air supply / exhaust pipe and supplies fuel into the second air supply / exhaust pipe. 5.
前記第3燃料管の開口部は、前記第2給排気管の開口部に対して、前記主燃料管の開口部と反対側に位置している、請求項2又は3に記載のリジェネバーナ装置。
The opening of the second fuel pipe is located on the opposite side of the opening of the main fuel pipe with respect to the opening of the first air supply / exhaust pipe,
The regeneration burner device according to claim 2 or 3, wherein the opening of the third fuel pipe is located on the opposite side of the opening of the main fuel pipe with respect to the opening of the second supply / exhaust pipe. .
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