JP2840534B2 - 蓄熱式ラジアントチューブバーナ - Google Patents
蓄熱式ラジアントチューブバーナInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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- Gas Burners (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、工業用加熱炉、熱処
理炉等の熱源に使用されるラジアントチューブバーナ、
特に、ラジアントチューブの両端に蓄熱体が内蔵された
一対のバーナ本体を交互に燃焼させ、その燃焼によって
排出される燃焼排ガスの保有する顕熱を蓄熱体によって
回収し、このようにして回収された熱によって燃焼用空
気を予熱する蓄熱式ラジアントチューブバーナに関する
ものである。
理炉等の熱源に使用されるラジアントチューブバーナ、
特に、ラジアントチューブの両端に蓄熱体が内蔵された
一対のバーナ本体を交互に燃焼させ、その燃焼によって
排出される燃焼排ガスの保有する顕熱を蓄熱体によって
回収し、このようにして回収された熱によって燃焼用空
気を予熱する蓄熱式ラジアントチューブバーナに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、燃焼排ガスから相当量の熱量を回
収して炉の熱効率を高めるべく、燃焼用空気の予熱技術
が開発されている。例えば、ラジアントチューブの両端
に蓄熱体が内蔵されたバーナ本体を設け、両端のバーナ
本体を交互に燃焼させ、一方のバーナ本体の燃焼排ガス
を、燃焼させていない他方のバーナ本体の蓄熱体を通し
て炉外に排出し、このようにして蓄熱体に蓄熱された燃
焼排ガスの顕熱を、他方のバーナ本体の燃焼用空気の予
熱に利用する蓄熱式ラジアントチューブバーナが、米国
特許第４６０４０５１号特許明細書、特開平１−２１９
４１２号公開公報、特開平２−２５４２１０号公開公報
に開示されている。
収して炉の熱効率を高めるべく、燃焼用空気の予熱技術
が開発されている。例えば、ラジアントチューブの両端
に蓄熱体が内蔵されたバーナ本体を設け、両端のバーナ
本体を交互に燃焼させ、一方のバーナ本体の燃焼排ガス
を、燃焼させていない他方のバーナ本体の蓄熱体を通し
て炉外に排出し、このようにして蓄熱体に蓄熱された燃
焼排ガスの顕熱を、他方のバーナ本体の燃焼用空気の予
熱に利用する蓄熱式ラジアントチューブバーナが、米国
特許第４６０４０５１号特許明細書、特開平１−２１９
４１２号公開公報、特開平２−２５４２１０号公開公報
に開示されている。
【０００３】米国特許第４６０４０５１号特許明細書に
開示された蓄熱式ラジアントチューブバーナ（以下、従
来技術１という）について、図面を参照しながら説明す
る。図１２は、従来技術１を示す断面図である。
開示された蓄熱式ラジアントチューブバーナ（以下、従
来技術１という）について、図面を参照しながら説明す
る。図１２は、従来技術１を示す断面図である。
【０００４】図１２に示すように、従来技術１は、１
は、炉壁２に取り付けられたラジアントチューブ、３
は、ラジアントチューブ１内に挿入された燃料ノズル、
４は、燃料ノズル３の周囲に設けられた蓄熱体、５は、
送風機、６は、四方切換弁、そして、７は、エゼクター
である。
は、炉壁２に取り付けられたラジアントチューブ、３
は、ラジアントチューブ１内に挿入された燃料ノズル、
４は、燃料ノズル３の周囲に設けられた蓄熱体、５は、
送風機、６は、四方切換弁、そして、７は、エゼクター
である。
【０００５】従来技術１によれば、四方切換弁６を図中
実線と点線位置に回転させることによって、蓄熱体４に
よる燃焼排ガスの保有する顕熱の回収、および、蓄熱体
４により回収された熱による燃焼用空気の予熱が交互に
行われる。
実線と点線位置に回転させることによって、蓄熱体４に
よる燃焼排ガスの保有する顕熱の回収、および、蓄熱体
４により回収された熱による燃焼用空気の予熱が交互に
行われる。
【０００６】上述した従来技術１は、次のような問題点
を有している。即ち、蓄熱体４に蓄熱された熱を利用し
て燃焼用空気を予熱すると、予熱空気温度が１０００℃
程度まで上昇する。このために、火炎温度が予熱空気温
度に比例して非常に高くなって、窒素酸化物（以下、Ｎ
Ｏｘという）が多量に発生し、日本の大気汚染防止法に
よって規制されている排ガス中のＮＯｘ濃度、例えば、
１５０ｐｐｍを大幅に上回る７００ｐｐｍ以上のＮＯｘ
が発生する。
を有している。即ち、蓄熱体４に蓄熱された熱を利用し
て燃焼用空気を予熱すると、予熱空気温度が１０００℃
程度まで上昇する。このために、火炎温度が予熱空気温
度に比例して非常に高くなって、窒素酸化物（以下、Ｎ
Ｏｘという）が多量に発生し、日本の大気汚染防止法に
よって規制されている排ガス中のＮＯｘ濃度、例えば、
１５０ｐｐｍを大幅に上回る７００ｐｐｍ以上のＮＯｘ
が発生する。
【０００７】そこで、このような問題を解決するための
蓄熱式ラジアントチューブバーナ（以下、従来技術２と
いう）が特開平２−２５４２１０号公開公報に開示され
ているものである。以下、従来技術２について、図面を
参照しながら説明する。図１０は、従来技術２を示す断
面図、図１１は、従来技術２のバーナ本体の断面図であ
る。
蓄熱式ラジアントチューブバーナ（以下、従来技術２と
いう）が特開平２−２５４２１０号公開公報に開示され
ているものである。以下、従来技術２について、図面を
参照しながら説明する。図１０は、従来技術２を示す断
面図、図１１は、従来技術２のバーナ本体の断面図であ
る。
【０００８】図１０および図１１に示すように、従来技
術２も、従来技術１におけると同様に、蓄熱体による燃
焼排ガスの保有する顕熱の回収、および、蓄熱体により
回収された熱による燃焼用空気の予熱を交互に行うもの
である。ラジアントチューブ８の両端内に内蔵された蓄
熱体９は、その軸方向に燃焼用空気が噴射するハニカム
構造によって構成されている。蓄熱体９の中央部には、
バーナガン１０を貫通させるための孔１１が形成されて
いる。バーナガン１０内には、パイロットバーナ１２が
挿入されている。孔１１の下流側の開口は、バーナガン
１０が貫通している部分より広幅に形成されている。
術２も、従来技術１におけると同様に、蓄熱体による燃
焼排ガスの保有する顕熱の回収、および、蓄熱体により
回収された熱による燃焼用空気の予熱を交互に行うもの
である。ラジアントチューブ８の両端内に内蔵された蓄
熱体９は、その軸方向に燃焼用空気が噴射するハニカム
構造によって構成されている。蓄熱体９の中央部には、
バーナガン１０を貫通させるための孔１１が形成されて
いる。バーナガン１０内には、パイロットバーナ１２が
挿入されている。孔１１の下流側の開口は、バーナガン
１０が貫通している部分より広幅に形成されている。
【０００９】これによって、燃焼用空気は、バーナガン
１０の噴射口周辺およびその下流側に２段に分けて噴射
され、１段目では空気不足で燃焼し、２段目で不足分の
空気が供給される、いわゆる、２段燃焼方式によって低
ＮＯｘ化を図っている。
１０の噴射口周辺およびその下流側に２段に分けて噴射
され、１段目では空気不足で燃焼し、２段目で不足分の
空気が供給される、いわゆる、２段燃焼方式によって低
ＮＯｘ化を図っている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た、従来技術２は、以下のような問題を有している。 バーナの１次燃焼域は、図１１において番号１３に
よって示す部分であり、この１次燃焼域１２は、燃焼中
は、火炎によって非常に高温になり、一方、非燃焼中
は、排ガスの通過により温度は低下する。このように、
１次燃焼域１２は、激しい温度変化を受けるために蓄熱
体９の材質の選定が難しい。即ち、過酷な温度変化に耐
え得るように、蓄熱体９の材質としてセラミックを選定
すると、蓄熱体９を構成するセラミックセルの厚みを厚
くする必要がある。しかし、セラミックセルの厚みを厚
くすると、蓄熱体９が大型化して、バーナ内に収まらな
い。
た、従来技術２は、以下のような問題を有している。 バーナの１次燃焼域は、図１１において番号１３に
よって示す部分であり、この１次燃焼域１２は、燃焼中
は、火炎によって非常に高温になり、一方、非燃焼中
は、排ガスの通過により温度は低下する。このように、
１次燃焼域１２は、激しい温度変化を受けるために蓄熱
体９の材質の選定が難しい。即ち、過酷な温度変化に耐
え得るように、蓄熱体９の材質としてセラミックを選定
すると、蓄熱体９を構成するセラミックセルの厚みを厚
くする必要がある。しかし、セラミックセルの厚みを厚
くすると、蓄熱体９が大型化して、バーナ内に収まらな
い。
【００１１】 蓄熱体９の材質として耐熱鋳鋼を選定
すると、耐熱鋳鋼は、火炎温度域における耐久性が乏し
いために、セラミック同様、温度変化により繰り返され
る熱収縮に耐えられず変形して、燃焼用空気および排ガ
スの通過を阻害する。更に、大きく変形すると破壊され
る。
すると、耐熱鋳鋼は、火炎温度域における耐久性が乏し
いために、セラミック同様、温度変化により繰り返され
る熱収縮に耐えられず変形して、燃焼用空気および排ガ
スの通過を阻害する。更に、大きく変形すると破壊され
る。
【００１２】蓄熱式ラジアントチューブバーナにおいて
は、一対のバーナの燃焼を交互に切り換えるために、従
来方式の燃焼ノズルでは変形および破壊され易い。そこ
で、複数個の燃焼ノズルをチューブ外周に配置したアウ
ターガン方式があるが、この方式は、多段燃焼が困難な
ためにＮＯｘ量が非常に高くなる。
は、一対のバーナの燃焼を交互に切り換えるために、従
来方式の燃焼ノズルでは変形および破壊され易い。そこ
で、複数個の燃焼ノズルをチューブ外周に配置したアウ
ターガン方式があるが、この方式は、多段燃焼が困難な
ためにＮＯｘ量が非常に高くなる。
【００１３】従って、この発明の目的は、耐久性が高く
且つ低ＮＯｘの蓄熱式ラジアントチューブバーナを提供
することにある。
且つ低ＮＯｘの蓄熱式ラジアントチューブバーナを提供
することにある。
【００１４】 この発明は、炉壁に取り付けられたラジ
アントチューブの両端内に設けられた蓄熱体およびバー
ナ本体からなり、前記両バーナ本体に交互に燃料を供給
し、燃焼時の前記一方のバーナ本体からの燃焼排ガス
を、非燃焼時の前記他方のバーナ本体の前記蓄熱体内に
通して前記他方の蓄熱体を加熱し、続く、前記他方のバ
ーナ本体の燃焼時において、このようにして加熱された
前記他方のバーナ本体の前記蓄熱体内に燃焼用空気を通
して、前記他方のバーナ本体の燃焼用空気を予熱する蓄
熱式ラジアントチューブバーナにおいて、前記蓄熱体と
前記バーナ本体とは、炉内に向かってこの順序で設けら
れ、前記バーナ本体は、燃料供給口と前記蓄熱体内を通
って供給される燃焼用空気を１次および２次燃焼用空気
に分離するための内筒とを有しており、前記燃料供給口
は、ラジアントチューブの周壁に前記ラジアントチュー
ブの内面から突出しないように設けられ、前記１次燃焼
は、前記内筒の外側において行われ、２次燃焼は、前記
内筒の出側において行われることに特徴を有するもので
ある。
アントチューブの両端内に設けられた蓄熱体およびバー
ナ本体からなり、前記両バーナ本体に交互に燃料を供給
し、燃焼時の前記一方のバーナ本体からの燃焼排ガス
を、非燃焼時の前記他方のバーナ本体の前記蓄熱体内に
通して前記他方の蓄熱体を加熱し、続く、前記他方のバ
ーナ本体の燃焼時において、このようにして加熱された
前記他方のバーナ本体の前記蓄熱体内に燃焼用空気を通
して、前記他方のバーナ本体の燃焼用空気を予熱する蓄
熱式ラジアントチューブバーナにおいて、前記蓄熱体と
前記バーナ本体とは、炉内に向かってこの順序で設けら
れ、前記バーナ本体は、燃料供給口と前記蓄熱体内を通
って供給される燃焼用空気を１次および２次燃焼用空気
に分離するための内筒とを有しており、前記燃料供給口
は、ラジアントチューブの周壁に前記ラジアントチュー
ブの内面から突出しないように設けられ、前記１次燃焼
は、前記内筒の外側において行われ、２次燃焼は、前記
内筒の出側において行われることに特徴を有するもので
ある。
【００１５】
【作用】蓄熱体とバーナ本体とを炉内に向かってこの順
序で設け、前記バーナ本体に内筒を設けて、前記蓄熱体
内を通って供給される燃焼用空気を１次および２次燃焼
用空気に分離すれば、内筒の外側から排出される１次燃
焼排ガス中の未燃分は、内筒の内側を流れる空気によっ
て２次燃焼する。この結果、燃料の有する発熱エネルギ
ーの放出が分割分散するので、火炎温度の上昇が抑制さ
れる。従って、ＮＯｘ発生量が低減し、且つ、蓄熱体の
熱による損傷を軽減できる。
序で設け、前記バーナ本体に内筒を設けて、前記蓄熱体
内を通って供給される燃焼用空気を１次および２次燃焼
用空気に分離すれば、内筒の外側から排出される１次燃
焼排ガス中の未燃分は、内筒の内側を流れる空気によっ
て２次燃焼する。この結果、燃料の有する発熱エネルギ
ーの放出が分割分散するので、火炎温度の上昇が抑制さ
れる。従って、ＮＯｘ発生量が低減し、且つ、蓄熱体の
熱による損傷を軽減できる。
【００１６】内筒の蓄熱体側の端部外周面に絞り板を設
ければ、１次および２次燃焼の空気比が調整されるの
で、更に、ＮＯｘ発生量を低減することが可能となる。
ければ、１次および２次燃焼の空気比が調整されるの
で、更に、ＮＯｘ発生量を低減することが可能となる。
【００１７】内筒の炉内側の端部外周面に邪魔板を設け
れば、２次燃焼が行われている領域に循環流が生じるの
で、更に、ＮＯｘ発生量を低減することが可能となる。
れば、２次燃焼が行われている領域に循環流が生じるの
で、更に、ＮＯｘ発生量を低減することが可能となる。
【００１８】
【実施例】次に、この発明の蓄熱式ラジアントチューブ
バーナを、図面を参照しながら説明する。
バーナを、図面を参照しながら説明する。
【００１９】図１は、この発明の蓄熱式ラジアントチュ
ーブバーナを示す概略断面図、図２は、絞り板を取り付
けた、この発明の蓄熱式ラジアントチューブバーナにお
けるバーナ本体の断面図、図３は、図２のＡ−Ａ線断面
図、図４〜図７は、別の絞り板を取り付けた場合の図２
のＡ−Ａ線断面図、図８は、邪魔板をを取り付けた、こ
の発明の蓄熱式ラジアントチューブバーナにおけるバー
ナ本体の断面図、図９は、同心円状に複数個の内筒が設
けられた、この発明の蓄熱式ラジアントチューブバーナ
におけるバーナ本体の断面図である。
ーブバーナを示す概略断面図、図２は、絞り板を取り付
けた、この発明の蓄熱式ラジアントチューブバーナにお
けるバーナ本体の断面図、図３は、図２のＡ−Ａ線断面
図、図４〜図７は、別の絞り板を取り付けた場合の図２
のＡ−Ａ線断面図、図８は、邪魔板をを取り付けた、こ
の発明の蓄熱式ラジアントチューブバーナにおけるバー
ナ本体の断面図、図９は、同心円状に複数個の内筒が設
けられた、この発明の蓄熱式ラジアントチューブバーナ
におけるバーナ本体の断面図である。
【００２０】図１および図２において、１４は、炉壁１
５に取り付けられたラジアントチューブ、１６は、ラジ
アントチューブ１４の両端内に設けられた蓄熱体であ
り、燃焼用空気および燃焼排ガスが交互にラジアントチ
ューブ１４の軸線方向に沿って自在に通過する多数のセ
ル孔１７を有するハニカム構造によって構成されてい
る。蓄熱体１６は、伝熱面積が大きく、圧力損失が小さ
く、しかも、耐熱性、耐熱衝撃性、耐食性に優れている
ことが不可欠であることから、セラミックス、アルミ
ナ、耐熱金属等によって作ることが好ましいが、従来技
術２のように、蓄熱体１４部分での燃焼は行われないの
で、その分、熱による損傷は軽減される。従って、従来
技術２に比べれば、セル厚等は軽微なもので済む。蓄熱
体１６内には、四方切換弁１８を介して燃焼空気用送風
機１９および排ガス用吸引ブロワ２０が接続されてお
り、各蓄熱体１６に対して、燃焼用空気の吹込みと燃焼
排ガスの吸引とがタイマ（図示せず）によって所定時間
毎に交互に切り換えられる。
５に取り付けられたラジアントチューブ、１６は、ラジ
アントチューブ１４の両端内に設けられた蓄熱体であ
り、燃焼用空気および燃焼排ガスが交互にラジアントチ
ューブ１４の軸線方向に沿って自在に通過する多数のセ
ル孔１７を有するハニカム構造によって構成されてい
る。蓄熱体１６は、伝熱面積が大きく、圧力損失が小さ
く、しかも、耐熱性、耐熱衝撃性、耐食性に優れている
ことが不可欠であることから、セラミックス、アルミ
ナ、耐熱金属等によって作ることが好ましいが、従来技
術２のように、蓄熱体１４部分での燃焼は行われないの
で、その分、熱による損傷は軽減される。従って、従来
技術２に比べれば、セル厚等は軽微なもので済む。蓄熱
体１６内には、四方切換弁１８を介して燃焼空気用送風
機１９および排ガス用吸引ブロワ２０が接続されてお
り、各蓄熱体１６に対して、燃焼用空気の吹込みと燃焼
排ガスの吸引とがタイマ（図示せず）によって所定時間
毎に交互に切り換えられる。
【００２１】 ２１は、ラジアントチューブ１４内にお
いて、蓄熱体１６に対して炉内方向に間隔をあけて設け
られたバーナ本体であり、蓄熱体１６内を通って供給さ
れる燃焼用空気を１次および２次燃焼用空気に分離する
ための内筒２２、燃料供給口としての燃焼ノズル２３、
燃焼ヘッダー２４およびパイロットバーナ２５からなっ
ている。燃焼ノズル２３は、ラジアントチューブ１４の
周壁にラジアントチューブ１４の内面から突出しないよ
うに設けられている。これは、燃焼および蓄熱時おい
て、蓄熱体からの高温空気によって熱損傷を受けないよ
うにするためである。ここで１次燃焼は、内筒２２の外
側、即ち、内筒２２の外周面とラジアントチューブ１４
の内周面とによって形成される空間Ｍによって行われ、
２次燃焼は、内筒２２の出側の空間Ｎによって行われ
る。内筒２２は、耐熱性、耐熱衝撃性、耐食性に優れて
いることが不可欠であることから、セラミックス、アル
ミナ、耐熱金属等によって作ることが好ましい。燃焼ヘ
ッダー２４には、電磁弁Ａを介して燃料が供給され、そ
して、パイロットバーナ２５には、電磁弁Ａを介して燃
料および燃焼用空気が供給される。
いて、蓄熱体１６に対して炉内方向に間隔をあけて設け
られたバーナ本体であり、蓄熱体１６内を通って供給さ
れる燃焼用空気を１次および２次燃焼用空気に分離する
ための内筒２２、燃料供給口としての燃焼ノズル２３、
燃焼ヘッダー２４およびパイロットバーナ２５からなっ
ている。燃焼ノズル２３は、ラジアントチューブ１４の
周壁にラジアントチューブ１４の内面から突出しないよ
うに設けられている。これは、燃焼および蓄熱時おい
て、蓄熱体からの高温空気によって熱損傷を受けないよ
うにするためである。ここで１次燃焼は、内筒２２の外
側、即ち、内筒２２の外周面とラジアントチューブ１４
の内周面とによって形成される空間Ｍによって行われ、
２次燃焼は、内筒２２の出側の空間Ｎによって行われ
る。内筒２２は、耐熱性、耐熱衝撃性、耐食性に優れて
いることが不可欠であることから、セラミックス、アル
ミナ、耐熱金属等によって作ることが好ましい。燃焼ヘ
ッダー２４には、電磁弁Ａを介して燃料が供給され、そ
して、パイロットバーナ２５には、電磁弁Ａを介して燃
料および燃焼用空気が供給される。
【００２２】２６は、内筒２２の蓄熱体１６側の端部外
周面に取り付けられた絞り板である。絞り板２６は、空
間Ｍの入口幅を狭めて、１次燃焼用空気量を調整し、こ
れによって１次燃焼を低空気比下で行わせて、更なる、
ＮＯｘ発生の低下を図る作用を有している。１次燃焼用
空気量が調整されれば、当然に２次燃焼用空気量も調整
される。絞り板２６は、耐熱性、耐熱衝撃性、耐食性に
優れていることが不可欠であることから、セラミック
ス、アルミナ、耐熱金属等によって作ることが好まし
い。絞り板２６の形状は、図３に示すように、円板の外
周部分に隙間２７を形成したもの以外に、図４に示すよ
うに、円板に放射状に複数個の隙間２８を形成したも
の、図５に示すように、円板の中央部分に複数個の孔２
９をあけたもの、図６に示すように、円板の外周部分に
複数個の孔３０をあけたもの、そして、図７に示すよう
に、円板の内周部分に複数個の孔３１をあけたもの等が
考えられる。
周面に取り付けられた絞り板である。絞り板２６は、空
間Ｍの入口幅を狭めて、１次燃焼用空気量を調整し、こ
れによって１次燃焼を低空気比下で行わせて、更なる、
ＮＯｘ発生の低下を図る作用を有している。１次燃焼用
空気量が調整されれば、当然に２次燃焼用空気量も調整
される。絞り板２６は、耐熱性、耐熱衝撃性、耐食性に
優れていることが不可欠であることから、セラミック
ス、アルミナ、耐熱金属等によって作ることが好まし
い。絞り板２６の形状は、図３に示すように、円板の外
周部分に隙間２７を形成したもの以外に、図４に示すよ
うに、円板に放射状に複数個の隙間２８を形成したも
の、図５に示すように、円板の中央部分に複数個の孔２
９をあけたもの、図６に示すように、円板の外周部分に
複数個の孔３０をあけたもの、そして、図７に示すよう
に、円板の内周部分に複数個の孔３１をあけたもの等が
考えられる。
【００２３】３２は、図８に示すように、内筒２２の炉
内側の端部外周面に取り付けられた邪魔板である。邪魔
板３２は、空間Ｍ内の１次燃焼排ガスに循環流を生じさ
せて、更なる、ＮＯｘ発生の低下を図る作用を有してい
る。絞り板２６の材質および形状は、内筒２２における
と同様で良い。
内側の端部外周面に取り付けられた邪魔板である。邪魔
板３２は、空間Ｍ内の１次燃焼排ガスに循環流を生じさ
せて、更なる、ＮＯｘ発生の低下を図る作用を有してい
る。絞り板２６の材質および形状は、内筒２２における
と同様で良い。
【００２４】絞り板２６および邪魔板３２は、両方設け
ても、あるいは、何れか１つでも良い。
ても、あるいは、何れか１つでも良い。
【００２５】なお、図８に示すように、内筒２２Ａを、
複数個、同心円状に配しても良い。この場合において
も、各内筒２２Ａに絞り板２６および邪魔板３２のうち
の少なくとも１つを設けても良い。
複数個、同心円状に配しても良い。この場合において
も、各内筒２２Ａに絞り板２６および邪魔板３２のうち
の少なくとも１つを設けても良い。
【００２６】以上のように構成されている、この発明の
蓄熱式ラジアントチューブバーナは、次のように作動す
る。即ち、先ず、パイロットバーナ２５に適量の燃料と
空気とを供給し、点火して、一方のバーナ本体２１（図
１において下側）を燃焼させる。送風機１９によって供
給される燃焼用空気は、一方の蓄熱体１６を通り、内筒
２２によってその流路が分けられる。内筒２２の外側を
流れる空気は、燃料ノズル２３から噴射される燃料と反
応し、１次燃焼する。この燃焼排ガスは、内筒２２内を
流れる空気と反応し、内筒２２の出側において２次燃焼
する。これによって、燃料の持つ発熱エネルギーの放出
は、分割分散される結果、火炎温度の上昇が抑制され
る。従って、ＮＯｘ発生量が低減し、且つ、蓄熱体の熱
による損傷を軽減できる。この効果は、絞り板２６およ
び邪魔板３２の作用によって更に向上する。
蓄熱式ラジアントチューブバーナは、次のように作動す
る。即ち、先ず、パイロットバーナ２５に適量の燃料と
空気とを供給し、点火して、一方のバーナ本体２１（図
１において下側）を燃焼させる。送風機１９によって供
給される燃焼用空気は、一方の蓄熱体１６を通り、内筒
２２によってその流路が分けられる。内筒２２の外側を
流れる空気は、燃料ノズル２３から噴射される燃料と反
応し、１次燃焼する。この燃焼排ガスは、内筒２２内を
流れる空気と反応し、内筒２２の出側において２次燃焼
する。これによって、燃料の持つ発熱エネルギーの放出
は、分割分散される結果、火炎温度の上昇が抑制され
る。従って、ＮＯｘ発生量が低減し、且つ、蓄熱体の熱
による損傷を軽減できる。この効果は、絞り板２６およ
び邪魔板３２の作用によって更に向上する。
【００２７】２次燃焼排ガスは、吸引ブロワ２０により
ラジアントチューブ１４を通って、他方のバーナ本体２
１（図１において上側）および蓄熱体１６を通り炉外に
排気される。この際、燃焼排ガスの有する顕熱は、他方
の蓄熱体１６によって回収され、他方の蓄熱体１６が加
熱される。所定時間経過後、四方切換弁１８を切り換え
ると同時に、それまで燃焼していた一方のバーナ本体２
１の燃焼を停止し、他方のバーナ本体２１を燃焼させ
る。この際、燃焼用空気は、高温に加熱された他方の蓄
熱体１６内を通ることによって、例えば、７００〜１０
００℃に予熱され、燃焼に供される。他方のバーナ本体
２１の燃焼による燃焼排ガスは、上述におけると同様
に、一方の蓄熱体１６を通ることによって一方の蓄熱体
１６によって回収される。
ラジアントチューブ１４を通って、他方のバーナ本体２
１（図１において上側）および蓄熱体１６を通り炉外に
排気される。この際、燃焼排ガスの有する顕熱は、他方
の蓄熱体１６によって回収され、他方の蓄熱体１６が加
熱される。所定時間経過後、四方切換弁１８を切り換え
ると同時に、それまで燃焼していた一方のバーナ本体２
１の燃焼を停止し、他方のバーナ本体２１を燃焼させ
る。この際、燃焼用空気は、高温に加熱された他方の蓄
熱体１６内を通ることによって、例えば、７００〜１０
００℃に予熱され、燃焼に供される。他方のバーナ本体
２１の燃焼による燃焼排ガスは、上述におけると同様
に、一方の蓄熱体１６を通ることによって一方の蓄熱体
１６によって回収される。
【００２８】このようにして、ラジアントチューブ１４
の両端内のバーナ本体２１を交互に燃焼させる。パイロ
ットバーナ２５は、バーナ本体２１の燃焼サイクルに同
期させて点滅させても、常時点火させても良い。蓄熱体
１６を通過する予熱空気の温度を測定し、予熱空気温度
が燃焼の着火温度に達しているか否かを監視すれば、必
要時のみパイロットバーナ２５を点火することができ
る。更に、炉内温度変化等によって予熱空気が燃料を着
火するのに十分な温度に予熱されていない場合におい
て、再点火する機能をパイロットバーナ２５に持たせれ
ば、安全性がより向上する。
の両端内のバーナ本体２１を交互に燃焼させる。パイロ
ットバーナ２５は、バーナ本体２１の燃焼サイクルに同
期させて点滅させても、常時点火させても良い。蓄熱体
１６を通過する予熱空気の温度を測定し、予熱空気温度
が燃焼の着火温度に達しているか否かを監視すれば、必
要時のみパイロットバーナ２５を点火することができ
る。更に、炉内温度変化等によって予熱空気が燃料を着
火するのに十分な温度に予熱されていない場合におい
て、再点火する機能をパイロットバーナ２５に持たせれ
ば、安全性がより向上する。
【００２９】
【発明の効果】 以上説明したように、この発明によれ
ば、次のような優れた効果がもたらされる。即ち、蓄熱
体とバーナ本体とを炉内に向かってこの順序で設け、前
記バーナ本体に内筒を設けて、前記蓄熱体内を通って供
給される燃焼用空気を１次および２次燃焼用空気に分離
すれば、内筒の外側から排出される１次燃焼排ガス中の
未燃分は、内筒の内側を流れる空気によって２次燃焼す
る。この結果、燃料の有する発熱エネルギーの放出が分
割分散するので、火炎温度の上昇が抑制される。従っ
て、ＮＯｘ発生量が低減し、且つ、蓄熱体の熱による損
傷を軽減できる。この効果は、絞り板２６および邪魔板
３２の作用によって更に向上する。しかも、燃料供給口
をラジアントチューブの周壁にラジアントチューブの内
面から突出しないように設けることにより、燃焼および
蓄熱時において蓄熱体からの高温空気によって、燃料供
給口が受ける熱損傷を防止することができる。
ば、次のような優れた効果がもたらされる。即ち、蓄熱
体とバーナ本体とを炉内に向かってこの順序で設け、前
記バーナ本体に内筒を設けて、前記蓄熱体内を通って供
給される燃焼用空気を１次および２次燃焼用空気に分離
すれば、内筒の外側から排出される１次燃焼排ガス中の
未燃分は、内筒の内側を流れる空気によって２次燃焼す
る。この結果、燃料の有する発熱エネルギーの放出が分
割分散するので、火炎温度の上昇が抑制される。従っ
て、ＮＯｘ発生量が低減し、且つ、蓄熱体の熱による損
傷を軽減できる。この効果は、絞り板２６および邪魔板
３２の作用によって更に向上する。しかも、燃料供給口
をラジアントチューブの周壁にラジアントチューブの内
面から突出しないように設けることにより、燃焼および
蓄熱時において蓄熱体からの高温空気によって、燃料供
給口が受ける熱損傷を防止することができる。
【図１】この発明の蓄熱式ラジアントチューブバーナを
示す概略断面図である。
示す概略断面図である。
【図２】絞り板を取り付けた、この発明の蓄熱式ラジア
ントチューブバーナにおけるバーナ本体の断面図であ
る。
ントチューブバーナにおけるバーナ本体の断面図であ
る。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】別の絞り板を取り付けた場合の図２のＡ−Ａ線
断面図である。
断面図である。
【図５】別の絞り板を取り付けた場合の図２のＡ−Ａ線
断面図である。
断面図である。
【図６】別の絞り板を取り付けた場合の図２のＡ−Ａ線
断面図である。
断面図である。
【図７】別の絞り板を取り付けた場合の図２のＡ−Ａ線
断面図である。
断面図である。
【図８】邪魔板をを取り付けた、この発明の蓄熱式ラジ
アントチューブバーナにおけるバーナ本体の断面図であ
る。
アントチューブバーナにおけるバーナ本体の断面図であ
る。
【図９】同心円状に複数個の内筒が設けられた、この発
明の蓄熱式ラジアントチューブバーナにおけるバーナ本
体の断面図である。
明の蓄熱式ラジアントチューブバーナにおけるバーナ本
体の断面図である。
【図10】従来技術２を示す断面図である。
【図11】従来技術２のバーナ本体の断面図である。
【図12】従来技術１を示す断面図である。
１：ラジアントチューブ、 ２：炉壁、 ３：燃焼ノズル、 ４：蓄熱体、 ５：送風機、 ６：四方切換弁、 ７：エゼクター、 ８：ラジアントチューブ、 ９：蓄熱体、 10：バーナーガン、 11：孔、 12：パイロットバーナ、 13：１次燃焼域、 14：ラジアントチューブ、 15：炉壁、 16：蓄熱体、 17：セル孔、 18：四方切換弁、 19：送風機、 20：吸引ブロワ、 21：バーナ本体、 22：内筒、 23：燃焼ノズル、 24：燃焼ヘッダー、 25：パイロットバーナ、 26：絞り弁、 27：隙間、 28：隙間、 29：孔、 30：孔、 31：孔、 32：邪魔板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 良一 神奈川県横浜市鶴見区尻手二丁目１番53 号 日本ファーネス工業株式会社内 (72)発明者 松尾 護 神奈川県横浜市鶴見区尻手二丁目１番53 号 日本ファーネス工業株式会社内 (72)発明者 須藤 淳 神奈川県横浜市鶴見区尻手二丁目１番53 号 日本ファーネス工業株式会社内 (56)参考文献 実開 平３−121309（ＪＰ，Ｕ) 特公 平５−51806（ＪＰ，Ｂ２) 実公 平２−9234（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F23D 14/66 F23D 14/12
Claims (4)
- 【請求項１】 炉壁に取り付けられたラジアントチュー
ブの両端内に設けられた蓄熱体およびバーナ本体からな
り、前記両バーナ本体に交互に燃料を供給し、燃焼時の
前記一方のバーナ本体からの燃焼排ガスを、非燃焼時の
前記他方のバーナ本体の前記蓄熱体内に通して前記他方
の蓄熱体を加熱し、続く、前記他方のバーナ本体の燃焼
時において、このようにして加熱された前記他方のバー
ナ本体の前記蓄熱体内に燃焼用空気を通して、前記他方
のバーナ本体の燃焼用空気を予熱する蓄熱式ラジアント
チューブバーナにおいて、 前記蓄熱体と前記バーナ本体とは、炉内に向かってこの
順序で設けられ、前記バーナ本体は、燃料供給口と前記
蓄熱体内を通って供給される燃焼用空気を１次および２
次燃焼用空気に分離するための内筒とを有しており、前
記燃料供給口は、ラジアントチューブの周壁に前記ラジ
アントチューブの内面から突出しないように設けられ、
前記１次燃焼は、前記内筒の外側において行われ、２次
燃焼は、前記内筒の出側において行われることを特徴と
する蓄熱式ラジアントチューブバーナ。 - 【請求項２】 前記内筒の前記蓄熱体側の端部外周面に
は、前記１次燃焼用空気量を調整するための絞り板が取
り付けられていることを特徴とする、請求項１記載の蓄
熱式ラジアントチューブバーナ。 - 【請求項３】 前記内筒の前記炉内側の端部外周面に
は、前記１次燃焼排ガスに循環流を生じさせるための邪
魔板が取り付けられていることを特徴とする、請求項１
または２記載の蓄熱式ラジアントチューブバーナ。 - 【請求項４】 前記内筒は、複数個、同心円状に配され
ていることを特徴とする、請求項１〜３のうちの何れか
１つに記載された蓄熱式ラジアントチューブバーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5277387A JP2840534B2 (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 蓄熱式ラジアントチューブバーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5277387A JP2840534B2 (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 蓄熱式ラジアントチューブバーナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07103434A JPH07103434A (ja) | 1995-04-18 |
| JP2840534B2 true JP2840534B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=17582826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5277387A Expired - Fee Related JP2840534B2 (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 蓄熱式ラジアントチューブバーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2840534B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1077865A (ja) * | 1996-09-03 | 1998-03-24 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | ガスタービン発電装置および発電方法 |
| JP2001116210A (ja) * | 1999-10-15 | 2001-04-27 | Tokyo Gas Co Ltd | 低ＮＯｘラジアントチューブバーナ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0447295Y2 (ja) * | 1988-06-30 | 1992-11-09 | ||
| JP2602460B2 (ja) * | 1991-01-17 | 1997-04-23 | 三菱化学株式会社 | 紡糸ノズル及び該紡糸ノズルを用いた金属化合物の繊維前駆体の製造法ならびに無機酸化物繊維の製造法 |
| JP3121309U (ja) * | 2006-02-01 | 2006-05-18 | 有限会社大石製作所 | 防災用品収納枕 |
-
1993
- 1993-10-12 JP JP5277387A patent/JP2840534B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07103434A (ja) | 1995-04-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |