JP3220769B2 - 蓄熱式バーナ装置 - Google Patents
蓄熱式バーナ装置Info
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- JP3220769B2 JP3220769B2 JP10868393A JP10868393A JP3220769B2 JP 3220769 B2 JP3220769 B2 JP 3220769B2 JP 10868393 A JP10868393 A JP 10868393A JP 10868393 A JP10868393 A JP 10868393A JP 3220769 B2 JP3220769 B2 JP 3220769B2
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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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- Air Supply (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，燃焼筒へ燃料と一次空
気とを供給して一次燃焼を行わせ，この燃焼筒から噴出
する一次燃焼ガスへ二次空気を供給して二次燃焼を行わ
せる，蓄熱式バーナ装置に関する。
気とを供給して一次燃焼を行わせ，この燃焼筒から噴出
する一次燃焼ガスへ二次空気を供給して二次燃焼を行わ
せる，蓄熱式バーナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】加熱炉内へ突出する円筒状ケース内に半
径方向間隔をおいて同心的に設けられる燃焼筒と，この
燃焼筒の中心軸線に沿つて延びかつこの燃焼筒の後部範
囲へ開口するメインバーナとを有し，燃焼筒内で一次燃
焼を行わせ，燃焼筒と円筒状ケースとの間の環状空間か
ら供給される二次空気により，燃焼筒の先端から噴出す
る一次燃焼ガスを二次燃焼させるバーナ装置は公知であ
る（実公平３−１１５３４号公報）。このバーナ装置で
は，燃焼が２段におだやかに行われるので，火炎温度が
低くなり，従つてＮＯｘ発生量が低減される。
径方向間隔をおいて同心的に設けられる燃焼筒と，この
燃焼筒の中心軸線に沿つて延びかつこの燃焼筒の後部範
囲へ開口するメインバーナとを有し，燃焼筒内で一次燃
焼を行わせ，燃焼筒と円筒状ケースとの間の環状空間か
ら供給される二次空気により，燃焼筒の先端から噴出す
る一次燃焼ガスを二次燃焼させるバーナ装置は公知であ
る（実公平３−１１５３４号公報）。このバーナ装置で
は，燃焼が２段におだやかに行われるので，火炎温度が
低くなり，従つてＮＯｘ発生量が低減される。
【０００３】燃焼用空気の通路に蓄熱体を持つ２つの蓄
熱式バーナ装置を交互に燃焼動作及び蓄熱動作させ，燃
焼動作する一方の蓄熱式バーナ装置の燃焼廃ガスによ
り，他方の蓄熱式バーナ装置の蓄熱体を加熱し，切換え
によりこんどは燃焼動作する他方の蓄熱式バーナ装置へ
供給される空気を，蓄熱体に蓄えられている熱により予
熱することも公知である（特開平２−２５４２１０号公
報）。こうして廃熱の回収により熱効率を高めることが
できる。しかしながら蓄熱体により燃焼用空気が予熱さ
れるので，燃焼温度が高くなり，ＮＯｘの発生量が多く
なつてしまう。
熱式バーナ装置を交互に燃焼動作及び蓄熱動作させ，燃
焼動作する一方の蓄熱式バーナ装置の燃焼廃ガスによ
り，他方の蓄熱式バーナ装置の蓄熱体を加熱し，切換え
によりこんどは燃焼動作する他方の蓄熱式バーナ装置へ
供給される空気を，蓄熱体に蓄えられている熱により予
熱することも公知である（特開平２−２５４２１０号公
報）。こうして廃熱の回収により熱効率を高めることが
できる。しかしながら蓄熱体により燃焼用空気が予熱さ
れるので，燃焼温度が高くなり，ＮＯｘの発生量が多く
なつてしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は，ＮＯ
ｘの発生量が少ない蓄熱式バーナ装置を提供することで
ある。
ｘの発生量が少ない蓄熱式バーナ装置を提供することで
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば，高温の一次空気により一次燃焼を行わ
せ，一次空気より低い温度の二次空気により二次燃焼を
行わせる。このため空気案内筒と円筒状ケースとの間
に，燃焼筒と円筒状ケースとの間の環状空間へ連通する
二次空気通路が，メインバーナと空気案内筒との間に形
成される環状の一次空気通路とは別個に設けられる。二
次空気通路に，一次空気の蓄熱体より蓄熱容量の小さい
蓄熱体を設けることもできる。
本発明によれば，高温の一次空気により一次燃焼を行わ
せ，一次空気より低い温度の二次空気により二次燃焼を
行わせる。このため空気案内筒と円筒状ケースとの間
に，燃焼筒と円筒状ケースとの間の環状空間へ連通する
二次空気通路が，メインバーナと空気案内筒との間に形
成される環状の一次空気通路とは別個に設けられる。二
次空気通路に，一次空気の蓄熱体より蓄熱容量の小さい
蓄熱体を設けることもできる。
【０００６】
【発明の効果】こうして本発明によれば，一次空気通路
と二次空気通路とを分離して異なる温度の一次空気及び
二次空気を供給することにより，二次燃焼空気の温度を
一次燃焼空気の温度より低くすることができる。その結
果一次燃焼では，蓄熱体により予熱される高温の空気に
より還元燃焼を行い，二次燃焼では，低温の空気により
緩慢燃焼を行うことが可能となる。こうしてバーナ装置
の効率を比較的高く維持しながら，二次燃焼の火炎温度
を下げて，ＮＯｘの発生量を著しく低減させることがで
きる。
と二次空気通路とを分離して異なる温度の一次空気及び
二次空気を供給することにより，二次燃焼空気の温度を
一次燃焼空気の温度より低くすることができる。その結
果一次燃焼では，蓄熱体により予熱される高温の空気に
より還元燃焼を行い，二次燃焼では，低温の空気により
緩慢燃焼を行うことが可能となる。こうしてバーナ装置
の効率を比較的高く維持しながら，二次燃焼の火炎温度
を下げて，ＮＯｘの発生量を著しく低減させることがで
きる。
【０００７】
【実施例】図１において，加熱炉１内へ突出する蓄熱式
バーナ装置の円筒状ケース２により半径方向間隔をおい
て同心的に包囲される燃焼筒３は，金属又はセラミツク
スから成り，その周壁に分布して複数の穴４を持ち，そ
の先端は絞られてノズル５を形成している。燃焼筒３の
中心軸線に沿つてメインバーナ６が炉壁を貫通して，燃
焼筒３の後部範囲へ開口し，その先端はノズル７を持
ち，ノズルチツプを形成している。このメインバーナ６
の炉外にある後部範囲には，燃料接続口８を介して燃料
ガスが供給される。メインバーナ６内にこれに対して平
行にパイロツトバーナ９が延びている。円筒状ケース２
の後部範囲に半径方向間隔をおいて同軸的に炉外まで延
びる空気案内筒１０は，燃焼用空気接続口１１を持つ空
気供給室１２へ開口している。メインバーナ６と空気案
内筒１０との間に形成される環状の一次空気通路１３に
は，軸線に沿つて複数の環状蓄熱体１４が設けられてい
る。これらの蓄熱体１４は，例えばセラミツクスから成
り約１ｍｍの軸線方向細孔を多数持つている。空気案内
筒１０と円筒状ケース２との間にも環状の二次空気通路
１６が形成されて，空気供給室１２へ開口している。穴
４を持つ燃焼筒３の範囲の周りには，半径方向間隔をお
いてセラミツクス製の保護筒２０が設けられている。受
け金具２１を介して後端の範囲を円筒状ケース２内に支
持されるこの燃焼筒３の後端を閉鎖する端壁２２には，
穴２３が設けられて，燃焼筒３の内部空間と一次空気通
路１３とを連通させる。空気案内筒３と保護筒２０との
間の環状空間は，二次空気通路１６に連通している。な
お端壁２２は，これを貫通するメインバーナ６及びパイ
ロットバーナ９の先端の支持にも役立つ。
バーナ装置の円筒状ケース２により半径方向間隔をおい
て同心的に包囲される燃焼筒３は，金属又はセラミツク
スから成り，その周壁に分布して複数の穴４を持ち，そ
の先端は絞られてノズル５を形成している。燃焼筒３の
中心軸線に沿つてメインバーナ６が炉壁を貫通して，燃
焼筒３の後部範囲へ開口し，その先端はノズル７を持
ち，ノズルチツプを形成している。このメインバーナ６
の炉外にある後部範囲には，燃料接続口８を介して燃料
ガスが供給される。メインバーナ６内にこれに対して平
行にパイロツトバーナ９が延びている。円筒状ケース２
の後部範囲に半径方向間隔をおいて同軸的に炉外まで延
びる空気案内筒１０は，燃焼用空気接続口１１を持つ空
気供給室１２へ開口している。メインバーナ６と空気案
内筒１０との間に形成される環状の一次空気通路１３に
は，軸線に沿つて複数の環状蓄熱体１４が設けられてい
る。これらの蓄熱体１４は，例えばセラミツクスから成
り約１ｍｍの軸線方向細孔を多数持つている。空気案内
筒１０と円筒状ケース２との間にも環状の二次空気通路
１６が形成されて，空気供給室１２へ開口している。穴
４を持つ燃焼筒３の範囲の周りには，半径方向間隔をお
いてセラミツクス製の保護筒２０が設けられている。受
け金具２１を介して後端の範囲を円筒状ケース２内に支
持されるこの燃焼筒３の後端を閉鎖する端壁２２には，
穴２３が設けられて，燃焼筒３の内部空間と一次空気通
路１３とを連通させる。空気案内筒３と保護筒２０との
間の環状空間は，二次空気通路１６に連通している。な
お端壁２２は，これを貫通するメインバーナ６及びパイ
ロットバーナ９の先端の支持にも役立つ。
【０００８】図２の実施例では，二次空気通路１６に，
蓄熱体１４より蓄熱容量の小さい二次蓄熱体１５が設け
られている。
蓄熱体１４より蓄熱容量の小さい二次蓄熱体１５が設け
られている。
【０００９】蓄熱式バーナ装置は，蓄熱動作から燃焼動
作に移るものとする。燃料接続口８から供給されてメイ
ンバーナ６のノズル７から噴出する燃料ガスは，空気接
続口１１から一次空気通路１３へ供給されかつ蓄熱体１
４により例えば８００〜１０００℃に予熱されて燃焼筒
３へ入る一次空気により，パイロットバーナ９を介して
安定した一次燃焼を行う。一次燃焼ガスの一部は，燃焼
筒３の穴４を通つて，この燃焼筒３と保護筒２０との間
の環状空間へ噴出し，二次空気通路１６から供給される
常温の二次空気（図１）又は二次蓄熱体１５により４０
０〜５００℃に予熱される二次空気（図２）により二次
燃焼し，この二次燃焼ガスを含む二次空気は，燃焼筒３
のノズル５から噴出する一次燃焼ガスを二次燃焼させ
る。
作に移るものとする。燃料接続口８から供給されてメイ
ンバーナ６のノズル７から噴出する燃料ガスは，空気接
続口１１から一次空気通路１３へ供給されかつ蓄熱体１
４により例えば８００〜１０００℃に予熱されて燃焼筒
３へ入る一次空気により，パイロットバーナ９を介して
安定した一次燃焼を行う。一次燃焼ガスの一部は，燃焼
筒３の穴４を通つて，この燃焼筒３と保護筒２０との間
の環状空間へ噴出し，二次空気通路１６から供給される
常温の二次空気（図１）又は二次蓄熱体１５により４０
０〜５００℃に予熱される二次空気（図２）により二次
燃焼し，この二次燃焼ガスを含む二次空気は，燃焼筒３
のノズル５から噴出する一次燃焼ガスを二次燃焼させ
る。
【００１０】本発明により，一次空気の予熱により蓄熱
式バーナ装置の効率を比較的高く維持するためにもかか
わらず，一次空気より低温の二次空気により二次燃焼を
行わせるので，ＮＯｘの発生量を，図１の実施例では１
５０ｐｐｍに，また図２の実施例では１７０ｐｐｍに低
減することができた。
式バーナ装置の効率を比較的高く維持するためにもかか
わらず，一次空気より低温の二次空気により二次燃焼を
行わせるので，ＮＯｘの発生量を，図１の実施例では１
５０ｐｐｍに，また図２の実施例では１７０ｐｐｍに低
減することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による蓄熱式バーナ装置の軸線を通る断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の別の実施例の軸線を通る断面図であ
る。
る。
１ 加熱炉 ２ 円筒状ケース ３ 燃焼筒 ６ メインバーナ １０ 空気案内筒 １３ 一次燃焼通路 １４ 蓄熱体 １６ 二次燃焼通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 二彦 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し）川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 中西 克之 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し）川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 小橋 正満 岡田県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し）川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭62−90311（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−176907（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−129517（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−254210（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−15023（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭52−29007（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23D 14/66 F23D 14/22 F23C 11/00 F23L 15/02
Claims (3)
- 【請求項１】 燃焼筒へ燃料と一次空気とを供給して一
次燃焼を行わせ，この燃焼筒から噴出する一次燃焼ガス
へ二次空気を供給して二次燃焼を行わせるものであつ
て，高温の一次空気により一次燃焼を行わせ，一次空気
より低い温度の二次空気により二次燃焼を行わせること
を特徴とする，蓄熱式バーナ装置。 - 【請求項２】 加熱炉（１）内へ突出する円筒状ケース
（２）内に半径方向間隔をおいて同心的に設けられる燃
焼筒（３）と，この燃焼筒（３）の中心軸線に沿つて延
びかつこの燃焼筒の後部範囲へ開口するメインバーナ
（６）と，このメインバーナ（６）を同心的に包囲して
燃焼筒（３）に連通する環状の一次空気通路（１３）を
形成する空気案内筒（１０）と，この一次空気通路（１
３）内に設けられる蓄熱体（１４）と，空気案内筒（１
０）と円筒状ケース（２）との間に形成されて燃焼筒
（３）と円筒状ケース（２）との間の環状空間へ連通す
る二次空気通路（１６）とを備えていることを特徴とす
る，蓄熱式バーナ装置。 - 【請求項３】 二次空気通路（１６）に，一次空気通路
（１３）内の蓄熱体（１４）より蓄熱容量の小さい二次
蓄熱体（１５）が設けられていることを特徴とする，請
求項２に記載の蓄熱式バーナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10868393A JP3220769B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 蓄熱式バーナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10868393A JP3220769B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 蓄熱式バーナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06288520A JPH06288520A (ja) | 1994-10-11 |
| JP3220769B2 true JP3220769B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=14491025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10868393A Expired - Fee Related JP3220769B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 蓄熱式バーナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3220769B2 (ja) |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP10868393A patent/JP3220769B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06288520A (ja) | 1994-10-11 |
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Legal Events
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070817 Year of fee payment: 6 |
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