JP3404118B2 - 工業窯炉におけるバーナーの燃焼制御方法 - Google Patents
工業窯炉におけるバーナーの燃焼制御方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工業窯炉（金属材の加
熱処理炉を含む）におけるバーナーの燃焼制御方法に関
する。 【０００２】 【従来の技術】近年、熱処理技術の多様化、及び被加熱
材品質向上の観点から、炉内の温度分布を改善するため
の加熱技術が進歩してきた。バッチ式の熱処理炉の場
合、均熱加熱時の必要熱量は、最大加熱時の１／１０〜
１／２０の熱量しか必要としない。このような低燃焼時
に、炉内温度の均一性を確保するために、特開昭６０−
１４４５１６号公報の加熱方法が開示されている。この
加熱方法は各バーナーの燃焼は最大の空気噴出量及び燃
料噴出量における定空燃比燃焼とし、複数個のバーナー
を周期的に順次着火させることで、鉄や鋼の熱処理炉を
効率良く加熱すると共に、炉内温度の均一化を図る炉の
加熱方法である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記加
熱方法においても、必要熱量が少ないときには、全バー
ナーがオフになる時間が生じ、このオフ時間中は炉内ガ
スの循環が行われず、また炉圧の維持が困難となり、炉
外空気が炉内に侵入し、炉内温度の均一化が困難となる
という問題点があった。本発明はかかる事情に鑑みてな
されたもので、加熱量が小さい場合であっても炉内温度
の均一化が可能な工業窯炉におけるバーナーの燃焼制御
方法を提供することを目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の工業窯炉におけるバーナーの燃焼制御方法は、遅
れ時間Ｔｄで順次着火する燃焼時間Ｔｓの複数のバーナ
ーを有する工業窯炉の前記各バーナーの燃焼制御方法で
あって、必要熱量から計算した前記遅れ時間Ｔｄが、前
記燃焼時間Ｔｓより短い場合には、前記各バーナーの燃
焼は最大の空気噴出量及び燃料噴出量における定空燃比
燃焼とし、必要熱量から計算した前記遅れ時間Ｔｄが、
前記燃焼時間Ｔｓより長い場合には、前記遅れ時間Ｔｄ
と燃焼時間Ｔｓとを等しくし、常時何れかの前記バーナ
ーを燃焼させるようにすると共に、前記各バーナーの燃
焼は空気噴出量は最大で、燃料噴出量は必要燃焼量とす
るようにして制御されている。なお、バーナーの最大の
空気噴出量及び燃料噴出量とは、バーナーが最大能力を
発揮する空気噴出量及び燃料噴出量のみをいうのではな
く、バーナーの寿命を伸ばす等の理由で、そのバーナー
を最大出力値より少し低い能力で使用する場合も含む。
また本発明におけるバーナーとは、空気と燃料を噴出す
る通常のバーナーのみをいうのではなく、燃焼と排気を
繰り返す蓄熱式バーナーをも含む。 【０００５】 【作用】請求項１記載の工業窯炉におけるバーナーの燃
焼制御方法においては、必要熱量から計算した各バーナ
ーの着火遅れ時間Ｔｄが、各バーナーの燃焼時間Ｔｓよ
り短い場合には、各バーナーの燃焼は最大の空気噴出量
及び燃料噴出量における定空燃比燃焼としているので、
常時何れかのバーナーが燃焼し、炉内に燃焼排ガスを投
入することができる。また、必要熱量から計算した各バ
ーナーの着火遅れ時間Ｔｄが各バーナーの燃焼時間Ｔｓ
より長い場合には、前記遅れ時間Ｔｄと燃焼時間Ｔｓと
を等しくする。これによって、常時何れかのバーナーが
燃焼していることになり、結果として炉内に燃焼排ガス
を供給することができる。これによって、炉内ガスの循
環を確保できると共に、炉圧を確保できるので、外部か
ら侵入する空気の防止が可能となる。 【０００６】 【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図１は本発明の一実施例に係るバーナーの
燃焼制御方法の説明図、図２は工業窯炉の平面図、図３
は本発明の一実施例に係るバーナーの燃焼状況の説明図
である。 【０００７】図２に示すように、４個の燃焼用のバーナ
ーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが設けられている工業窯炉１０におい
て、本発明の一実施例に係るバーナーの制御方法を適用
した実施例について説明する。まず、図３に示すよう
に、工業窯炉１０への必要投入熱量が全部のバーナーＡ
〜Ｄを燃焼させた場合の最大熱量の２５％（１／バーナ
ー本数）以上の場合には、各バーナーＡ〜Ｄの燃焼は最
大の空気噴出量及び燃料噴出量で燃焼させる。この場
合、図１（Ａ）に示すように、各バーナーＡ〜Ｄの着火
遅れ時間をＴｄ、各バーナーＡ〜Ｄの燃焼時間をＴｓ、
各バーナーＡ〜Ｄの消火時間をＴｉ（ＴｄとＴｓの関数
になる）とすると、各バーナーの合計の発熱量Ｑは、４
ｑ×Ｔｓ／（Ｔｓ＋Ｔｉ）（但し、ｑは各バーナーの最
大発熱量）となるので、必要熱量に応じてＴｉ（＝４Ｔ
ｄ−Ｔｓ）を制御することによって燃料の供給量を調整
し、投入熱量を制御できる。 【０００８】次に、工業窯炉１０への必要投入熱量がバ
ーナーＡ〜Ｄを燃焼させた場合の最大熱量の２５％（１
／バーナー本数）以下の場合には、図１（Ｂ）に示すよ
うに、各バーナーＡ〜Ｄの着火遅れ時間Ｔｄと、各バー
ナーＡ〜Ｄの燃焼時間Ｔｓとを同じとして、順次バーナ
ーＡ〜Ｄを着火する。そして、各バーナーＡ〜Ｄの空気
供給量は一定とするが、燃料の供給量は、必要熱量に応
じて減少する。 【０００９】これによって工業窯炉１０内では必ずバー
ナーＡ〜Ｄの何れかが燃焼していることになり、燃焼排
ガスが発生し、炉内ガスの循環が起こって、炉内温度の
均一化が図れ、また、炉圧低下による外部からの空気の
侵入による局所的な炉内温度の低下も無くなる。なお、
バーナーＡ〜Ｄの内一つのバーナーは着火しているが、
他の三つのバーナーは消火していることになり、燃焼用
の空気は消火しているバーナーについては止めることが
局所的な炉温低下を防止する上から好ましいが、燃焼用
空気が予熱された空気であれば、空気のみをバーナーに
供給するようにしてもよい。 【００１０】前記実施例は、４個のバーナーＡ〜Ｄを用
いた場合について説明したが、更に少数及び多数のバー
ナーを有する工業窯炉においても、当然本発明は適用さ
れ、個々のバーナーを独立に制御する場合の他、複数の
群にバーナーを分けて制御する場合も本発明は適用され
る。また、前記工業窯炉は、バッチ式の工業窯炉、連続
式の工業窯炉の何れにも適用できる。 【００１１】 【発明の効果】請求項１記載の工業窯炉におけるバーナ
ーの燃焼制御方法は以上の説明からも明らかなように、
工業窯炉への必要投入熱量が０〜１００％の略全範囲に
おいて、バーナーがオフとなる時間がないので、常に炉
内ガスの循環が行われ、炉内温度の均一化が図れる。ま
た、炉圧を正常に維持することができるので、外部から
炉内に空気が侵入するのを防止することにより、局所的
な炉内温度の低下の防止を図れる。
熱処理炉を含む）におけるバーナーの燃焼制御方法に関
する。 【０００２】 【従来の技術】近年、熱処理技術の多様化、及び被加熱
材品質向上の観点から、炉内の温度分布を改善するため
の加熱技術が進歩してきた。バッチ式の熱処理炉の場
合、均熱加熱時の必要熱量は、最大加熱時の１／１０〜
１／２０の熱量しか必要としない。このような低燃焼時
に、炉内温度の均一性を確保するために、特開昭６０−
１４４５１６号公報の加熱方法が開示されている。この
加熱方法は各バーナーの燃焼は最大の空気噴出量及び燃
料噴出量における定空燃比燃焼とし、複数個のバーナー
を周期的に順次着火させることで、鉄や鋼の熱処理炉を
効率良く加熱すると共に、炉内温度の均一化を図る炉の
加熱方法である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記加
熱方法においても、必要熱量が少ないときには、全バー
ナーがオフになる時間が生じ、このオフ時間中は炉内ガ
スの循環が行われず、また炉圧の維持が困難となり、炉
外空気が炉内に侵入し、炉内温度の均一化が困難となる
という問題点があった。本発明はかかる事情に鑑みてな
されたもので、加熱量が小さい場合であっても炉内温度
の均一化が可能な工業窯炉におけるバーナーの燃焼制御
方法を提供することを目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の工業窯炉におけるバーナーの燃焼制御方法は、遅
れ時間Ｔｄで順次着火する燃焼時間Ｔｓの複数のバーナ
ーを有する工業窯炉の前記各バーナーの燃焼制御方法で
あって、必要熱量から計算した前記遅れ時間Ｔｄが、前
記燃焼時間Ｔｓより短い場合には、前記各バーナーの燃
焼は最大の空気噴出量及び燃料噴出量における定空燃比
燃焼とし、必要熱量から計算した前記遅れ時間Ｔｄが、
前記燃焼時間Ｔｓより長い場合には、前記遅れ時間Ｔｄ
と燃焼時間Ｔｓとを等しくし、常時何れかの前記バーナ
ーを燃焼させるようにすると共に、前記各バーナーの燃
焼は空気噴出量は最大で、燃料噴出量は必要燃焼量とす
るようにして制御されている。なお、バーナーの最大の
空気噴出量及び燃料噴出量とは、バーナーが最大能力を
発揮する空気噴出量及び燃料噴出量のみをいうのではな
く、バーナーの寿命を伸ばす等の理由で、そのバーナー
を最大出力値より少し低い能力で使用する場合も含む。
また本発明におけるバーナーとは、空気と燃料を噴出す
る通常のバーナーのみをいうのではなく、燃焼と排気を
繰り返す蓄熱式バーナーをも含む。 【０００５】 【作用】請求項１記載の工業窯炉におけるバーナーの燃
焼制御方法においては、必要熱量から計算した各バーナ
ーの着火遅れ時間Ｔｄが、各バーナーの燃焼時間Ｔｓよ
り短い場合には、各バーナーの燃焼は最大の空気噴出量
及び燃料噴出量における定空燃比燃焼としているので、
常時何れかのバーナーが燃焼し、炉内に燃焼排ガスを投
入することができる。また、必要熱量から計算した各バ
ーナーの着火遅れ時間Ｔｄが各バーナーの燃焼時間Ｔｓ
より長い場合には、前記遅れ時間Ｔｄと燃焼時間Ｔｓと
を等しくする。これによって、常時何れかのバーナーが
燃焼していることになり、結果として炉内に燃焼排ガス
を供給することができる。これによって、炉内ガスの循
環を確保できると共に、炉圧を確保できるので、外部か
ら侵入する空気の防止が可能となる。 【０００６】 【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図１は本発明の一実施例に係るバーナーの
燃焼制御方法の説明図、図２は工業窯炉の平面図、図３
は本発明の一実施例に係るバーナーの燃焼状況の説明図
である。 【０００７】図２に示すように、４個の燃焼用のバーナ
ーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが設けられている工業窯炉１０におい
て、本発明の一実施例に係るバーナーの制御方法を適用
した実施例について説明する。まず、図３に示すよう
に、工業窯炉１０への必要投入熱量が全部のバーナーＡ
〜Ｄを燃焼させた場合の最大熱量の２５％（１／バーナ
ー本数）以上の場合には、各バーナーＡ〜Ｄの燃焼は最
大の空気噴出量及び燃料噴出量で燃焼させる。この場
合、図１（Ａ）に示すように、各バーナーＡ〜Ｄの着火
遅れ時間をＴｄ、各バーナーＡ〜Ｄの燃焼時間をＴｓ、
各バーナーＡ〜Ｄの消火時間をＴｉ（ＴｄとＴｓの関数
になる）とすると、各バーナーの合計の発熱量Ｑは、４
ｑ×Ｔｓ／（Ｔｓ＋Ｔｉ）（但し、ｑは各バーナーの最
大発熱量）となるので、必要熱量に応じてＴｉ（＝４Ｔ
ｄ−Ｔｓ）を制御することによって燃料の供給量を調整
し、投入熱量を制御できる。 【０００８】次に、工業窯炉１０への必要投入熱量がバ
ーナーＡ〜Ｄを燃焼させた場合の最大熱量の２５％（１
／バーナー本数）以下の場合には、図１（Ｂ）に示すよ
うに、各バーナーＡ〜Ｄの着火遅れ時間Ｔｄと、各バー
ナーＡ〜Ｄの燃焼時間Ｔｓとを同じとして、順次バーナ
ーＡ〜Ｄを着火する。そして、各バーナーＡ〜Ｄの空気
供給量は一定とするが、燃料の供給量は、必要熱量に応
じて減少する。 【０００９】これによって工業窯炉１０内では必ずバー
ナーＡ〜Ｄの何れかが燃焼していることになり、燃焼排
ガスが発生し、炉内ガスの循環が起こって、炉内温度の
均一化が図れ、また、炉圧低下による外部からの空気の
侵入による局所的な炉内温度の低下も無くなる。なお、
バーナーＡ〜Ｄの内一つのバーナーは着火しているが、
他の三つのバーナーは消火していることになり、燃焼用
の空気は消火しているバーナーについては止めることが
局所的な炉温低下を防止する上から好ましいが、燃焼用
空気が予熱された空気であれば、空気のみをバーナーに
供給するようにしてもよい。 【００１０】前記実施例は、４個のバーナーＡ〜Ｄを用
いた場合について説明したが、更に少数及び多数のバー
ナーを有する工業窯炉においても、当然本発明は適用さ
れ、個々のバーナーを独立に制御する場合の他、複数の
群にバーナーを分けて制御する場合も本発明は適用され
る。また、前記工業窯炉は、バッチ式の工業窯炉、連続
式の工業窯炉の何れにも適用できる。 【００１１】 【発明の効果】請求項１記載の工業窯炉におけるバーナ
ーの燃焼制御方法は以上の説明からも明らかなように、
工業窯炉への必要投入熱量が０〜１００％の略全範囲に
おいて、バーナーがオフとなる時間がないので、常に炉
内ガスの循環が行われ、炉内温度の均一化が図れる。ま
た、炉圧を正常に維持することができるので、外部から
炉内に空気が侵入するのを防止することにより、局所的
な炉内温度の低下の防止を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るバーナーの燃焼制御方
法の説明図である。 【図２】工業窯炉の平面図である。 【図３】本発明の一実施例に係るバーナーの燃焼状況の
説明図である。 【符号の説明】 １０：工業窯炉、Ａ：バーナー、Ｂ：バーナー、Ｃ：バ
ーナー、Ｄ：バーナー
法の説明図である。 【図２】工業窯炉の平面図である。 【図３】本発明の一実施例に係るバーナーの燃焼状況の
説明図である。 【符号の説明】 １０：工業窯炉、Ａ：バーナー、Ｂ：バーナー、Ｃ：バ
ーナー、Ｄ：バーナー
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F23N 5/00
C21D 1/52
C21D 9/00 101
F23N 1/02
F27D 7/06
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 遅れ時間Ｔｄで順次着火する燃焼時間Ｔ
ｓの複数のバーナーを有する工業窯炉の前記各バーナー
の燃焼制御方法であって、 必要熱量から計算した前記遅れ時間Ｔｄが、前記燃焼時
間Ｔｓより短い場合には、前記各バーナーの燃焼は最大
の空気噴出量及び燃料噴出量における定空燃比燃焼と
し、 必要熱量から計算した前記遅れ時間Ｔｄが、前記燃焼時
間Ｔｓより長い場合には、前記遅れ時間Ｔｄと燃焼時間
Ｔｓとを等しくし、常時何れかの前記バーナーを燃焼さ
せるようにすると共に、前記各バーナーの燃焼は空気噴
出量は最大で、燃料噴出量は必要燃焼量とすることを特
徴とする工業窯炉におけるバーナーの燃焼制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08762894A JP3404118B2 (ja) | 1994-04-02 | 1994-04-02 | 工業窯炉におけるバーナーの燃焼制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08762894A JP3404118B2 (ja) | 1994-04-02 | 1994-04-02 | 工業窯炉におけるバーナーの燃焼制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07280258A JPH07280258A (ja) | 1995-10-27 |
| JP3404118B2 true JP3404118B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=13920247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08762894A Expired - Fee Related JP3404118B2 (ja) | 1994-04-02 | 1994-04-02 | 工業窯炉におけるバーナーの燃焼制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3404118B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5480697B2 (ja) * | 2010-03-30 | 2014-04-23 | 大阪瓦斯株式会社 | 燃焼設備 |
| JP7210126B2 (ja) * | 2022-08-29 | 2023-01-23 | 中外炉工業株式会社 | 燃焼設備 |
-
1994
- 1994-04-02 JP JP08762894A patent/JP3404118B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07280258A (ja) | 1995-10-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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