JP2022082410A

JP2022082410A - 蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法

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Publication number: JP2022082410A
Application number: JP2021066375A
Authority: JP
Inventors: 俊夫橋詰; Toshio Hashizume; 武史大橋; Takeshi Ohashi
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd
Priority date: 2021-04-09
Filing date: 2021-04-09
Publication date: 2022-06-01
Anticipated expiration: 2041-04-09
Also published as: JP7091012B2

Abstract

【課題】対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止（間引き）させた場合に、燃焼を行う対になった蓄熱式バーナーの部分との間で炉内における燃焼排ガスの流れに偏りが生じて、炉内の温度にムラが生じたりするのを抑制し、炉内の温度が均一化されるようにする。【解決手段】燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換える対になった複数の蓄熱式バーナー10a,10bの一部の燃焼を停止させるにあたり、対になった一方の蓄熱式バーナー10aにおいて、燃焼用空気及び燃料ガスを供給するのを停止させ、排ガス排出管15から排出される燃焼排ガスを蓄熱室13aに戻して蓄熱材xaにより加熱させて炉1内に導く動作を行う一方、対になった他方の蓄熱式バーナー10bにおいて、炉内における燃焼排ガスを蓄熱室13bに導き燃焼排ガスの熱を蓄熱材xbに蓄熱させて排ガス排出管15に導く動作を行う。【選択図】図４

Description

本発明は、燃料ガス供給管から供給された燃料ガスを燃焼させるバーナー部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、燃料ガスを燃焼させた後の燃焼排ガスを炉内から蓄熱室を通して排出させる排ガス排出管とを有する対になった蓄熱式バーナーが１つ又は複数設けられ、対になった一方の蓄熱式バーナーにおいて、前記のバーナー部に空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気を導くと共に、前記の燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼させる燃焼動作を行う一方、対になった他方の蓄熱式バーナーにおいて、炉内における燃焼排ガスを前記の蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、対になった蓄熱式バーナーにおける前記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えるようにした蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法に関するものである。特に、前記の対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させた場合に、燃焼を停止させた対になった蓄熱式バーナーにおける燃焼排ガスの流れが停止されて、燃焼を行う対になった蓄熱式バーナーの部分との間で炉内における燃焼排ガスの流れに偏りが生じて、炉内の温度にムラが生じたりするのを抑制するようにした点に特徴を有するものである。

従来から、被処理材を熱処理するにあたり、燃料ガス供給管から供給された燃料ガスを燃焼させるバーナー部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、燃料ガスを燃焼させた後の燃焼排ガスを炉内から蓄熱室を通して排出させる排ガス排出管とを有する対になった蓄熱式バーナーが複数設けられ、対になった一方の蓄熱式バーナーにおいて、前記のバーナー部に空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気を導くと共に、前記の燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼させる燃焼動作を行う一方、対になった他方の蓄熱式バーナーにおいて、炉内における燃焼排ガスを前記の蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、対になった蓄熱式バーナーにおける前記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えるようにした蓄熱燃焼式工業炉が使用されている。

そして、前記のような蓄熱燃焼式工業炉において、被処理材を連続して熱処理するようにした場合、炉内の温度が設定値よりも高くなって、被処理物を処理する処理温度が高くなりすぎるなどの問題が生じた。

このため、従来においては、燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えて行う複数の対になった蓄熱式バーナーにおいて、一部の対になった蓄熱式バーナーにおける燃焼動作と蓄熱動作とを停止（間引き）させて、火炎の形成を止めることにより、炉内の温度を設定値に保ち、被処理物を処理する処理温度が高くなりすぎたり、燃焼排ガスの熱を蓄熱する蓄熱材の温度が高くなって劣化したりするのを防止することが提案されている。

しかし、前記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えて行う複数の対になった蓄熱式バーナーにおいて、一部の対になった蓄熱式バーナーにおける燃焼動作と蓄熱動作とを停止させ、火炎を形成させないようにした場合、停止された対になった蓄熱式バーナーにおいては、燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えて行う対になった蓄熱式バーナーとは異なり、燃焼による燃焼排ガスが炉内に供給されたり、炉内における燃焼排ガスが炉内から吸引されたりせず、炉内における燃焼排ガスの流れに偏りが生じて、炉内の温度にムラが生じたり、停止された対になった蓄熱式バーナーにおいては、蓄熱材に燃焼排ガスが導かれずに、蓄熱材の温度が低下してしまい、燃焼動作と蓄熱動作とを再開させる際に、十分な燃焼が行えなくなったりするという問題があった。

このため、一部の対になった蓄熱式バーナーにおける燃焼動作と蓄熱動作とを停止させるにあたり、特許文献１～３に示されるように、燃焼動作と蓄熱動作とを停止させる対になった蓄熱式バーナーの位置やタイミングなどをずられせるようにしたものが提案されている。

しかし、特許文献１～３に示されるように、燃焼動作と蓄熱動作とを停止させる対になった蓄熱式バーナーの位置やタイミングなどをずられせるように操作するようにした場合においても、燃焼動作と蓄熱動作とを停止させた対になった蓄熱式バーナーにおいては、燃焼による燃焼排ガスが炉内に供給されたり、炉内における燃焼排ガスが炉内から吸引されたりせず、依然として、炉内における燃焼排ガスの流れに偏りが生じて、炉内の温度にムラが生じたりするのを十分に抑制することはできなかった。

特開平１０－２４６４２７号公報特開平１１－３１６０１８号公報特開２０００－３５６３２１号公報

本発明は、燃料ガス供給管から供給された燃料ガスを燃焼させるバーナー部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、燃料ガスを燃焼させた後の燃焼排ガスを炉内から蓄熱室を通して排出させる排ガス排出管とを有する対になった蓄熱式バーナーが１つ又は複数設けられ、対になった一方の蓄熱式バーナーにおいて、前記のバーナー部に空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気を導くと共に、前記の燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼させる燃焼動作を行う一方、対になった他方の蓄熱式バーナーにおいて、炉内における燃焼排ガスを前記の蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、対になった蓄熱式バーナーにおける前記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えるようにした蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法における前記のような問題を解決することを課題とするものである。

特に、本発明は、前記のような蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法において、対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させた場合に、燃焼が停止された対になった蓄熱式バーナーにおいて、燃焼排ガスの流れが停止されて、燃焼を行う対になった蓄熱式バーナーの部分との間で炉内における燃焼排ガスの流れに偏りが生じて、炉内の温度にムラが生じたりするのを抑制し、炉内の温度が均一化されるようにすることを課題とするものである。

本発明においては、前記のような課題を解決するため、燃料ガス供給管から供給された燃料ガスを燃焼させるバーナー部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、燃料ガスを燃焼させた後の燃焼排ガスを炉内から蓄熱室を通して排出させる排ガス排出管とを有する対になった蓄熱式バーナーが設けられ、対になった一方の蓄熱式バーナーにおいて、前記のバーナー部に空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気を導くと共に、前記の燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼させる燃焼動作を行う一方、対になった他方の蓄熱式バーナーにおいて、炉内における燃焼排ガスを前記の蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、対になった蓄熱式バーナーにおける前記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えるようにした蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法において、前記の対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させるにあたり、対になった一方の蓄熱式バーナーにおいては、燃焼用空気及び燃料ガスを供給するのを停止させ、排ガス排出管から排出される燃焼排ガスを前記の蓄熱室を通して炉内に導く動作を行う一方、対になった他方の蓄熱式バーナーにおいては、炉内における燃焼排ガスを蓄熱室に導いて、燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させた後に排ガス排出管に導く動作を行うようにした。

また、本発明においては、前記のような課題を解決するため、燃料ガス供給管から供給された燃料ガスを燃焼させるバーナー部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、燃料ガスを燃焼させた後の燃焼排ガスを炉内から蓄熱室を通して排出させる排ガス排出管とを有する対になった蓄熱式バーナーが複数設けられ、対になった一方の蓄熱式バーナーにおいて、前記のバーナー部に空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気を導くと共に、前記の燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼させる燃焼動作を行う一方、対になった他方の蓄熱式バーナーにおいて、炉内における燃焼排ガスを前記の蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、対になった蓄熱式バーナーにおける前記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えるようにした蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法において、前記の対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させるにあたり、対になった一方の蓄熱式バーナーにおいては、燃焼用空気及び燃料ガスを供給するのを停止させ、排ガス排出管から排出される燃焼排ガスを前記の蓄熱室を通して炉内に導く動作を行う一方、対になった他方の蓄熱式バーナーにおいては、炉内における燃焼排ガスを蓄熱室に導いて、燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させた後に排ガス排出管に導く動作を行うようにした。

ここで、前記のように対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させるにあたり、対になった一方の蓄熱式バーナーにおいて、燃焼用空気及び燃料ガスを供給するのを停止させ、排ガス排出管から排出される燃焼排ガスを前記の蓄熱室を通して炉内に導くようにする一方、対になった他方の蓄熱式バーナーにおいて、炉内における燃焼排ガスを蓄熱室に導き燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管に導くようにすると、一方の蓄熱式バーナーから蓄熱室を通して加熱された燃焼排ガスが炉内に供給されると共に、他方の蓄熱式バーナーにおいて、炉内における燃焼排ガスが蓄熱室に導かれ、蓄熱室における蓄熱材に燃焼排ガスの熱が蓄熱されて、排ガス排出管に導かれるようになり、燃焼を停止させる一対の蓄熱式バーナーにおいて、加熱された燃焼排ガスが炉内に供給されるようになると共に、炉内における燃焼排ガスが蓄熱室に導かれて、蓄熱室における蓄熱材に燃焼排ガスの熱が蓄熱されるようになり、燃焼を行う対になった蓄熱式バーナーとの間で、炉内における燃焼排ガスの流れに偏りが生じたり、炉内の温度にムラが生じたりするのが防止されるようになる。

また、本発明の蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法においては、対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させるにあたり、排ガス排出管を通して排出される燃焼排ガスを各蓄熱式バーナーの蓄熱室に導く燃焼排ガス戻し管と、燃焼排ガス戻し管の開閉を行う排ガス戻し用バルブとを設け、燃焼を停止させる蓄熱式バーナーに、燃焼用空気及び燃料ガスを供給するのを停止させると共に、排ガス排出管から排出される燃焼排ガスを、前記の蓄熱式バーナーの蓄熱室を通して炉内に導くにあたり、前記の排ガス戻し用バルブを開けて燃焼排ガス戻し管から燃焼排ガスを前記の蓄熱室に導くようにすることができる。このようにすると、燃焼を停止させる各蓄熱式バーナーにおける蓄熱室に対して、排ガス排出管から排出される燃焼排ガスを簡単に導くことができるようになる。

また、本発明の蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法においては、対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させるにあたり、対になった蓄熱式バーナーにおいて、燃焼用空気及び燃料ガスを供給するのを停止させ、排ガス排出管から排出される燃焼排ガスを前記の蓄熱室を通して炉内に導く動作と、炉内における燃焼排ガスを蓄熱室に導いて、燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させた後に排ガス排出管に導く動作とを、前記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換える対になった蓄熱式バーナーに対応させて切り換えるように前記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換える対になった蓄熱式バーナーに対応させて切り換えるようにすることができる。このようにすると、対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させる場合においても、燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えて行う蓄熱式バーナーと同様の気流が保てるようになる。

本発明における蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法においては、前記のように対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させるにあたり、対になった一方の蓄熱式バーナーにおいては、燃焼用空気及び燃料ガスを供給するのを停止させ、排ガス排出管から排出される燃焼排ガスを前記の蓄熱室を通して炉内に導く動作を行う一方、対になった他方の蓄熱式バーナーにおいては、炉内における燃焼排ガスを蓄熱室に導いて、燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させた後に排ガス排出管に導く動作を行うようにしたため、燃焼を停止させる一方の蓄熱式バーナーからは、蓄熱室を通して加熱された燃焼排ガスが炉内に供給されると共に、他方の蓄熱式バーナーにおいては、炉内における燃焼排ガスが蓄熱室に導かれ、この燃焼排ガスの熱が蓄熱室における蓄熱材に蓄熱されて排ガス排出管に導かれるようになる。

この結果、本発明における蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法においては、複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させるようにした場合においても、燃焼を停止させる一対の蓄熱式バーナーにおいて、加熱された燃焼排ガスが炉内に供給されるようになると共に、炉内における燃焼排ガスが蓄熱室に導かれて、蓄熱室における蓄熱材に燃焼排ガスの熱が蓄熱され、燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えて行う場合と同様の気流が保てるようになり、燃焼を行う対になった蓄熱式バーナーとの間で、炉内における燃焼排ガスの流れに偏りが生じるのが防止されると共に、炉内の温度にムラが生じるのも抑制され、炉内の温度が均一化されるようになった。

本発明の一実施形態において、対になった複数の蓄熱式バーナーにおいて燃焼動作と蓄熱動作とを行う状態を示した概略摸式説明図である。同実施形態において、対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させる状態を示した概略摸式説明図である。同実施形態において、対になった蓄熱式バーナーにおいて燃焼動作と蓄熱動作とを行う状態を示した概略断面図である。同実施形態において、対になった蓄熱式バーナーにおいて燃焼を停止させるにあたり、燃焼用空気及び燃料ガスを供給するのを停止させ、排ガス排出管から排出される燃焼排ガスを燃焼排ガス戻し管から蓄熱室を通して炉内に導く動作と、炉内における燃焼排ガスを蓄熱室に導き燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管に導く動作とを行う状態を示した概略断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法は、特に下記の実施形態に示したものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できるものである。

ここで、この実施形態においては、蓄熱燃焼式工業炉として、図１等に示すように、炉１の両側の側壁１ａに対向するようにして対になった蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂを、炉１の長手方向に所要間隔を介するようにして複数設けたもの用いている。

そして、前記の対になった各蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂにおいて、燃焼動作を行う場合には、燃料ガス供給管１１（１１ａ，１１ｂ）に設けられた第１バルブＢ１ａ，Ｂ１ｂを開けて、燃料ガスを燃料ガス供給管１１ａ，１１ｂを通してバーナー部１２ａ，１２ｂに供給すると共に、空気供給管１４（１４ａ，１４ｂ）に設けられた第２バルブＢ２ａ，Ｂ２ｂを開けて、燃焼用空気を空気送風機２１により空気供給管１４（１４ａ，１４ｂ）を通して蓄熱室１３ａ，１３ｂに導き、蓄熱室１３ａ，１３ｂに収容された蓄熱材ｘａ，ｘｂの熱により燃焼用空気を加熱させてバーナー部１２ａ，１２ｂに供給して、前記の燃焼ガスを燃焼させるようにしている。

一方、前記の対になった各蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂにおいて、蓄熱動作を行う場合には、排ガス排出管１５（１５ａ，１５ｂ）に設けられた第３バルブＢ３ａ，Ｂ３ｂを開けて、炉１内において燃焼ガスを燃焼させた後の燃焼排ガスを、排ガス吸引機２２により炉１内から蓄熱室１３ａ，１３ｂに導き、蓄熱室１３ａ，１３ｂに収容された蓄熱材ｘａ，ｘｂに燃焼排ガスの熱を蓄熱させた後、この燃焼排ガスを、排ガス排出管１５（１５ａ，１５ｂ）を通して煙突２３に導いて排気させるようにしている。

また、この実施形態においては、排ガス排出管１５（１５ａ，１５ｂ）を通して煙突２３に導かれる燃焼排ガスを、各蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂにおける蓄熱室１３ａ，１３ｂに導く燃焼排ガス戻し管１６（１６ａ，１６ｂ）を設けると共に、前記の燃焼排ガスを燃焼排ガス戻し管１６（１６ａ，１６ｂ）に送る排ガス戻し機２４（２４ａ，２４ｂ）を設け、前記の燃焼排ガス戻し管１６（１６ａ，１６ｂ）に設けた第４バルブＢ４ａ，Ｂ４ｂを開けて、前記の排ガス戻し機２４（２４ａ，２４ｂ）により燃焼排ガスを燃焼排ガス戻し管１６（１６ａ，１６ｂ）を通して各蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂにおける蓄熱室１３ａ，１３ｂに導き、この燃焼排ガスを蓄熱室１３ａ，１３ｂに収容された蓄熱材ｘａ，ｘｂに蓄熱された熱で加熱させ、このように加熱された燃焼排ガスを、各蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂにおけるバーナー部１２ａ，１２ｂを通して炉１内に供給するようにしている。

ここで、この実施形態における各図においては、前記の第１バルブＢ１ａ，Ｂ１ｂ、第２バルブＢ２ａ，Ｂ２ｂ、第３バルブＢ３ａ，Ｂ３ｂ、第４バルブＢ４ａ，Ｂ４ｂが開いた状態を白抜きで、閉じた状態を黒塗りで示した。

そして、この実施形態において、図１に示す場合には、対になった複数の各蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂにおいては、それぞれ隣り合う対になった蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂにおいて燃焼動作と蓄熱動作とが逆になるようにして、それぞれ燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えるようにしている。

また、この実施形態において、図２に示す場合には、前記の対になった複数の蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂにおける一部の燃焼を停止させるにあたり、燃焼を停止させる対になった蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂと、燃焼動作と蓄熱動作とを行う対になった蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂとが、炉１の長手方向に交互に配置されるようにしている。

ここで、前記のように対になった蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂにおいて燃焼動作と蓄熱動作とを行うにあたっては、図３に示すように、前記の燃焼排ガス戻し管１６（１６ａ，１６ｂ）に設けた前記の第４バルブＢ４ａ，Ｂ４ｂの両方を閉じた状態にする。そして、燃焼動作を行う一方の蓄熱式バーナー１０ａにおいては、前記の一方の燃料ガス供給管１１ａに設けられた第１バルブＢ１ａを開けて、燃料ガスを燃料ガス供給管１１ａからバーナー部１２ａに供給すると共に、前記の一方の空気供給管１４ａに設けられた第２バルブＢ２ａを開けて、燃焼用空気を空気送風機２１により空気供給管１４ａを通して蓄熱室１３ａに導き、この蓄熱室１３ａに収容された蓄熱材ｘａの熱により燃焼用空気を加熱させてバーナー部１２ａに供給し、前記の燃焼ガスと混合させて燃焼させるようにしている。なお、この場合には、前記の排ガス排出管１５ａに設けられた第３バルブＢ３ａを閉じて、蓄熱室１３ａに導かれた燃焼用空気が排ガス排出管１５ａに導かれないようにしている。

一方、蓄熱動作を行う他方の蓄熱式バーナー１０ｂにおいては、前記の燃料ガス供給管１１ｂに設けられた第１バルブＢ１ｂを閉じて、燃料ガスが燃料ガス供給管１１ｂからバーナー部１２ｂに供給されないようにすると共に、前記の空気供給管１４ｂに設けられた第２バルブＢ２ｂ閉じて、燃焼用空気が空気供給管１４ｂを通して蓄熱室１３ｂに導かれないようにし、この状態で、前記の排ガス排出管１５ｂに設けられた第３バルブＢ３ｂを開けて、前記のように炉１内において燃焼ガスを燃焼させた後の燃焼排ガスを、前記の排ガス吸引機２２により炉１内から蓄熱室１３ｂに導き、この蓄熱室１３ｂに収容された蓄熱材ｘｂに燃焼排ガスの熱を蓄熱させた後、この燃焼排ガスを、前記の排ガス排出管１５ｂを通して煙突２３に導いて排気させるようにしている。

そして、前記のように対になった蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂにおいては、前記のような燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えて行うようにしている。

また、この実施形態において、図２に示すように、対になった複数の蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂにおける一部の燃焼を停止させるにあたり、燃焼を停止させる対になった蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂにおいては、図４に示すように、一方の蓄熱式バーナー１０ａにおいて、前記の燃料ガス供給管１１ａに設けられた第１バルブＢ１ａを閉じて、燃料ガスが燃料ガス供給管１１ａからバーナー部１２ａに供給されないようにすると共に、前記の空気供給管１４ａに設けられた第２バルブＢ２ａを閉じて、燃焼用空気が空気供給管１４ａを通して蓄熱室１３ａに導かれないようにして、この蓄熱式バーナー１０ａにおける燃料ガスの燃焼を停止させると共に、前記の排ガス排出管１５ａに設けられた第３バルブＢ３ａを閉じて、炉１内における燃焼排ガスが排気されないようにする。そして、この状態で、前記の燃焼排ガス戻し管１６ａに設けた第４バルブＢ４ａを開け、前記の排ガス排出管１５を通して煙突２３に導かれる燃焼排ガスを、前記の排ガス戻し機２４により前記の燃焼排ガス戻し管１６（１６ａ，１６ｂ）に送り、この燃焼排ガスを前記の第４バルブＢ４ａを開けた一方の燃焼排ガス戻し管１６ａから一方の蓄熱式バーナー１０ａの蓄熱室１３ａに導き、この蓄熱室１３ａに収容された蓄熱材ｘａの熱により前記の燃焼排ガスを加熱させて、バーナー部１２ａを通して炉１内に導くようにしている。

一方、燃焼を停止させる他方の蓄熱式バーナー１０ｂにおいては、前記の燃料ガス供給管１１ｂに設けられた第１バルブＢ１ｂを閉じて、燃料ガスが燃料ガス供給管１１ｂからバーナー部１２ｂに供給されないようにすると共に、前記の空気供給管１４ｂに設けられた第２バルブＢ２ｂを閉じて、燃焼用空気が空気供給管１４ｂを通して蓄熱室１３ｂに導かれないようにし、また前記の燃焼排ガス戻し管１６ｂに設けた第４バルブＢ４ｂを閉じた状態にする。そして、このようにした状態で、前記の排ガス排出管１５ｂに設けられた第３バルブＢ３ｂを開け、炉１内における燃焼排ガスを、前記の排ガス吸引機２２により炉１内から蓄熱室１３ｂに吸引し、この蓄熱室１３ｂに収容された蓄熱材ｘｂに燃焼排ガスの熱を蓄熱させた後、この燃焼排ガスを前記の排ガス排出管１５ｂに導き、この排ガス排出管１５ｂに導かれた前記の燃焼排ガスを、前記の排ガス戻し機２４により前記の燃焼排ガス戻し管１６に送り、第４バルブＢ４ａを開けた一方の燃焼排ガス戻し管１６ａから一方の蓄熱式バーナー１０ａの蓄熱室１３ａに導くようにしている。

そして、前記のように燃焼を停止させる対になった蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂにおいて、一方の蓄熱式バーナー１０ａと他方の蓄熱式バーナー１０ｂとにおいて、前記のような動作を交互に切り換えて行うようにしている。

このようにすると、燃焼を停止させる一対の蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂにおいて、排ガス排出管１５ａ，１５ｂから排出される燃焼排ガスが蓄熱室１３ａ，１３ｂに収容された蓄熱材ｘａ，ｘｂにより加熱された状態で炉１内に供給されるようになると共に、炉１内における燃焼排ガスが蓄熱室１３ａ，１３ｂに導かれて、燃焼排ガスの熱が蓄熱材ｘａ，ｘｂに蓄熱されるようになり、このような動作を（火炎を形成させずに）交互に切り換えて行うと、前記のように燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えて行う対になった蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂとの間で、燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換える（火炎を形成させる）場合と同様の気流が保てるようになり、炉１内における燃焼排ガスの流れに偏りが生じるのが防止されると共に、炉１内の温度にムラが生じるのが抑制されて、炉１内の温度が均一化されるようになる。

なお、前記の実施形態おいては、対になった複数の蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂにおける一部の燃焼を停止させるにあたり、燃焼を停止させる対になった蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂと、燃焼動作と蓄熱動作とを行う対になった蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂとを、炉１の長手方向に交互に配置されるようにしたが、炉１内の温度を適切に制御するために、燃焼動作と蓄熱動作とを行う対になった蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂの数と、燃焼を停止させる対になった蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂの数とを変更させるようにすることもできる。

また、前記の実施形態おいては、複数の対になった蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂを設けたものを示したが、一対の蓄熱式バーナー１０ａ，１０ｂを設けたバッチ式のものにおいても、前記のようにして燃焼を停止させるようにすることもできる。

１：炉
１ａ：側壁
１０：蓄熱式バーナー
１０ａ，１０ｂ：蓄熱式バーナー
１１（１１ａ，１１ｂ）：燃料ガス供給管
１２ａ，１２ｂ：バーナー部
１３ａ，１３ｂ：蓄熱室
１４（１４ａ，１４ｂ）：空気供給管
１５（１５ａ，１５ｂ）：排ガス排出管
１６（１６ａ，１６ｂ）：燃焼排ガス戻し管
２１（２１ａ，２１ｂ）：空気送風機
２２（２２ａ，２２ｂ）：排ガス吸引機
２３：煙突
２４：排ガス戻し機
Ｂ１ａ，Ｂ１ｂ：第１バルブ
Ｂ２ａ，Ｂ２ｂ：第２バルブ
Ｂ３ａ，Ｂ３ｂ：第３バルブ
Ｂ４ａ，Ｂ４ｂ：第４バルブ
ｘａ，ｘｂ：蓄熱材

本発明においては、前記のような課題を解決するため、燃料ガス供給管から供給された燃料ガスを燃焼させるバーナー部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、燃料ガスを燃焼させた後の燃焼排ガスを炉内から蓄熱室を通して排出させる排ガス排出管とを有する対になった蓄熱式バーナーが設けられ、対になった一方の蓄熱式バーナーにおいて、前記のバーナー部に空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気を導くと共に、前記の燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼させる燃焼動作を行う一方、対になった他方の蓄熱式バーナーにおいて、炉内における燃焼排ガスを前記の蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、対になった蓄熱式バーナーにおける前記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えるようにした蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法において、前記の対になった蓄熱式バーナーにおける燃焼を停止させるにあたり、前記の対になった蓄熱式バーナーに燃焼用空気及び燃料ガスを供給するのを停止させると共に、前記の対になった一方の蓄熱式バーナーにおいては、炉内における燃焼排ガスを蓄熱室を通して一方の排ガス排出管から排出させる動作を行わないようにする一方、前記の対になった他方の蓄熱式バーナーにおいては、炉内における燃焼排ガスをこの他方の蓄熱式バーナーにおける蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させた後、前記の燃焼排ガスを他方の排ガス排出管から前記の一方の蓄熱式バーナーにおける蓄熱室に導く動作を行うようにした。

また、本発明においては、前記のような課題を解決するため、燃料ガス供給管から供給された燃料ガスを燃焼させるバーナー部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、燃料ガスを燃焼させた後の燃焼排ガスを炉内から蓄熱室を通して排出させる排ガス排出管とを有する対になった蓄熱式バーナーが複数設けられ、対になった一方の蓄熱式バーナーにおいて、前記のバーナー部に空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気を導くと共に、前記の燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼させる燃焼動作を行う一方、対になった他方の蓄熱式バーナーにおいて、炉内における燃焼排ガスを前記の蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、対になった蓄熱式バーナーにおける前記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えるようにした蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法において、前記の対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させるにあたり、前記の対になった蓄熱式バーナーに燃焼用空気及び燃料ガスを供給するのを停止させると共に、前記の対になった一方の蓄熱式バーナーにおいては、炉内における燃焼排ガスを蓄熱室を通して一方の排ガス排出管から排出させる動作を行わないようにする一方、前記の対になった他方の蓄熱式バーナーにおいては、炉内における燃焼排ガスをこの他方の蓄熱式バーナーにおける蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させた後に、前記の燃焼排ガスを他方の排ガス排出管から前記の一方の蓄熱式バーナーにおける蓄熱室に導く動作を行うようにした。

ここで、前記のように対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させるにあたり、前記の対になった蓄熱式バーナーに燃焼用空気及び燃料ガスを供給するのを停止させると共に、前記の対になった一方の蓄熱式バーナーにおいては、炉内における燃焼排ガスを蓄熱室を通して一方の排ガス排出管から排出させる動作を行わないようにする一方、前記の対になった他方の蓄熱式バーナーにおいては、炉内における燃焼排ガスをこの他方の蓄熱式バーナーにおける蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させた後に、前記の燃焼排ガスを他方の排ガス排出管から前記の一方の蓄熱式バーナーにおける蓄熱室に導くようにすると、燃焼を停止させる前記の一対の蓄熱式バーナーにおいて、加熱された燃焼排ガスが一方の蓄熱式バーナー側から炉内に供給されるようになると共に、炉内における燃焼排ガスが他方の蓄熱式バーナーにおける蓄熱室に導かれて、蓄熱室における蓄熱材に燃焼排ガスの熱が蓄熱されるようになり、燃焼を行う対になった蓄熱式バーナーとの間で、炉内における燃焼排ガスの流れに偏りが生じたり、炉内の温度にムラが生じたりするのが防止されるようになる。

また、本発明の蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法においては、対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させるにあたり、排ガス排出管を通して排出される燃焼排ガスを各蓄熱式バーナーの蓄熱室に導く燃焼排ガス戻し管と、燃焼排ガス戻し管の開閉を行う排ガス戻し用バルブとを設け、燃焼を停止させる対になった蓄熱式バーナーに、燃焼用空気及び燃料ガスを供給するのを停止させると共に、前記の対になった一方の蓄熱式バーナーにおいて、炉内における燃焼排ガスを蓄熱室を通して一方の排ガス排出管から排出させる動作を行わないようにする一方、炉内における燃焼排ガスを対になった他方の蓄熱式バーナーにおける蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させた後に、前記の燃焼排ガスを他方の排ガス排出管から前記の一方の蓄熱式バーナーにおける蓄熱室に導くにあたり、一方の蓄熱式バーナーにおける蓄熱室に前記の燃焼排ガスを導く前記の燃焼排ガス戻し管に設けた排ガス戻し用バルブを開けて、他方の排ガス排出管から前記の燃焼排ガスを、この燃焼排ガス戻し管を通して一方の蓄熱式バーナーにおける蓄熱室に導くようにすることができる。このようにすると、燃焼を停止させる各蓄熱式バーナーにおける蓄熱室に対して、排ガス排出管から排出される燃焼排ガスを簡単に導くことができるようになる。

また、本発明の蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法においては、対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させるにあたり、対になった蓄熱式バーナーにおいて、燃焼用空気及び燃料ガスを供給するのを停止させると共に、対になった一方の蓄熱式バーナーにおける蓄熱室を通して燃焼排ガスを一方の排ガス排出管から排出させる動作を行わないようにする一方、炉内における燃焼排ガスを対になった他方の蓄熱式バーナーにおける蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させた後に、前記の燃焼排ガスを他方の排ガス排出管から前記の一方の蓄熱式バーナーにおける蓄熱室に導く動作を、前記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換える対になった蓄熱式バーナーに対応させて切り換えるようにすることができる。このようにすると、対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させる場合においても、燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えて行う蓄熱式バーナーと同様の気流が保てるようになる。

本発明における蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法においては、前記のように対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させるにあたり、対になった蓄熱式バーナーに燃焼用空気及び燃料ガスを供給するのを停止させると共に、前記の対になった一方の蓄熱式バーナーにおいては、炉内における燃焼排ガスを蓄熱室を通して一方の排ガス排出管から排出させる動作を行わないようにする一方、前記の対になった他方の蓄熱式バーナーにおいては、炉内における燃焼排ガスをこの他方の蓄熱式バーナーにおける蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させた後に、前記の燃焼排ガスを他方の排ガス排出管から前記の一方の蓄熱式バーナーにおける蓄熱室に導く動作を行うようにしたため、燃焼を停止させる一方の蓄熱式バーナーからは、蓄熱室を通して加熱された燃焼排ガスが排ガス排出管から排出されなくなると共に、他方の蓄熱式バーナーにおいては、炉内における燃焼排ガスが蓄熱室に導かれ、この燃焼排ガスの熱が蓄熱室における蓄熱材に蓄熱された後、この燃焼排ガスが他方の排ガス排出管から前記の一方の蓄熱式バーナーにおける蓄熱室に導かれ、この蓄熱室における蓄熱材により加熱されて炉内に供給されるようになる。

この結果、本発明における蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法においては、複数の対になった蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させるようにした場合においても、燃焼を停止させる一対の蓄熱式バーナーにおける一方の蓄熱式バーナーにおいては、炉内における燃焼排ガスが蓄熱室を通して一方の排ガス排出管から排出されなくなる一方、対になった他方の蓄熱式バーナーにおいては、炉内における燃焼排ガスが、他方の蓄熱式バーナーにおける蓄熱室に導かれて、燃焼排ガスの熱が蓄熱材に蓄熱された後、この燃焼排ガスが他方の排ガス排出管から前記の一方の蓄熱式バーナーにおける蓄熱室に導かれ、この蓄熱室における蓄熱材により加熱されて炉内に供給されるようになり、燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えて行う場合と同様の気流が保てるようになり、燃焼を行う対になった蓄熱式バーナーとの間で、炉内における燃焼排ガスの流れに偏りが生じるのが防止されると共に、炉内の温度にムラが生じるのも抑制され、炉内の温度が均一化されるようになった。

Claims

燃料ガス供給管から供給された燃料ガスを燃焼させるバーナー部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、燃料ガスを燃焼させた後の燃焼排ガスを炉内から蓄熱室を通して排出させる排ガス排出管とを有する対になった蓄熱式バーナーが設けられ、対になった一方の蓄熱式バーナーにおいて、前記のバーナー部に空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気を導くと共に、前記の燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼させる燃焼動作を行う一方、対になった他方の蓄熱式バーナーにおいて、炉内における燃焼排ガスを前記の蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、対になった蓄熱式バーナーにおける前記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えるようにした蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法において、前記の対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させるにあたり、対になった一方の蓄熱式バーナーにおいては、燃焼用空気及び燃料ガスを供給するのを停止させ、排ガス排出管から排出される燃焼排ガスを前記の蓄熱室を通して炉内に導く動作を行う一方、対になった他方の蓄熱式バーナーにおいては、炉内における燃焼排ガスを蓄熱室に導いて、燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させた後に排ガス排出管に導く動作を行うようにしたことを特徴とする蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法。
燃料ガス供給管から供給された燃料ガスを燃焼させるバーナー部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、燃料ガスを燃焼させた後の燃焼排ガスを炉内から蓄熱室を通して排出させる排ガス排出管とを有する対になった蓄熱式バーナーが複数設けられ、対になった一方の蓄熱式バーナーにおいて、前記のバーナー部に空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気を導くと共に、前記の燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼させる燃焼動作を行う一方、対になった他方の蓄熱式バーナーにおいて、炉内における燃焼排ガスを前記の蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、対になった蓄熱式バーナーにおける前記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えるようにした蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法において、前記の対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させるにあたり、対になった一方の蓄熱式バーナーにおいては、燃焼用空気及び燃料ガスを供給するのを停止させ、排ガス排出管から排出される燃焼排ガスを前記の蓄熱室を通して炉内に導く動作を行う一方、対になった他方の蓄熱式バーナーにおいては、炉内における燃焼排ガスを蓄熱室に導いて、燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させた後に排ガス排出管に導く動作を行うようにしたことを特徴とする蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法。
請求項２に記載の蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法において、対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させるにあたり、排ガス排出管を通して排出される燃焼排ガスを各蓄熱式バーナーの蓄熱室に導く燃焼排ガス戻し管と、燃焼排ガス戻し管の開閉を行う排ガス戻し用バルブとを設け、燃焼を停止させる蓄熱式バーナーに、燃焼用空気及び燃料ガスを供給するのを停止させると共に、排ガス排出管から排出される燃焼排ガスを、前記の蓄熱式バーナーの蓄熱室を通して炉内に導くにあたり、前記の排ガス戻し用バルブを開けて燃焼排ガス戻し管から燃焼排ガスを前記の蓄熱室に導くようにしたことを特徴とする蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法。
請求項２又は請求項３に記載の蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法において、対になった複数の蓄熱式バーナーにおける一部の燃焼を停止させるにあたり、対になった蓄熱式バーナーにおいて、燃焼用空気及び燃料ガスを供給するのを停止させ、排ガス排出管から排出される燃焼排ガスを前記の蓄熱室を通して炉内に導く動作と、炉内における燃焼排ガスを蓄熱室に導いて、燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させた後に排ガス排出管に導く動作とを、前記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換える対になった蓄熱式バーナーに対応させて切り換えるようにしたことを特徴とする蓄熱燃焼式工業炉の燃焼制御方法。