JP3511586B2 - Single-type heat storage combustion equipment - Google Patents

Single-type heat storage combustion equipment

Info

Publication number
JP3511586B2
JP3511586B2 JP35850199A JP35850199A JP3511586B2 JP 3511586 B2 JP3511586 B2 JP 3511586B2 JP 35850199 A JP35850199 A JP 35850199A JP 35850199 A JP35850199 A JP 35850199A JP 3511586 B2 JP3511586 B2 JP 3511586B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
burner
supply
air
hole
exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP35850199A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001173945A (en
Inventor
和久 三谷
智彦 西山
悟 杉戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP35850199A priority Critical patent/JP3511586B2/en
Publication of JP2001173945A publication Critical patent/JP2001173945A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3511586B2 publication Critical patent/JP3511586B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Air Supply (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、シングル型蓄熱燃
焼バーナを備えた燃焼装置(シングル型蓄熱燃焼装置)
に関する。 【0002】 【従来の技術】特開平8−166123号公報には、シ
ングル型蓄熱燃焼バーナの構造が記載されている。そこ
では、シングル型蓄熱燃焼バーナがそれ自身の先端部に
バーナタイルを有し、このバーナタイルは給排気面から
炉の燃焼室側に突出した突出部を有し、その先端内部に
燃料開放面を持つ。この突出部の側面に沿って燃焼用エ
ア(給気)が流れるが、給排気面の給気ポートから出た
エアは突出部の軸方向に流れるので突出部はエアと接触
する部分のみ冷却され周方向全周にわたって冷却される
ものではないので、バーナタイルの冷却にはあまり効果
がない。また、上記公報には、その図10に、先端が絞
られ、根元に排ガス導入口のある副燃焼筒を設けたバー
ナが示されている。しかし、この副燃焼筒の先端を絞る
のは空気の拡がりを防止して燃焼を安定させることを目
的としたものであり、バーナの冷却を目的としたもので
はない。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】従来のシングル型蓄熱
燃焼バーナを炉内温度が1300〜1400℃にもなる
高温炉で使用しようとすると、炉内雰囲気にさらされ、
かつバーナに戻される排気に高温中に接触される、バー
ナ先端部(従来のバーナ構造でいえば給排気面、、給排
気ポート、突出部を有するバーナタイル)の耐熱性を高
める必要がある。そのためにバーナタイル材料を金属か
ら非金属、たとえばセラミックに変えると加工が困難に
なり寸法精度を出すことが難しくなること、バーナタイ
ル材料を金属のままとすると耐熱性金属の耐久温度が約
1000℃までであるので耐久性上問題を生じるか、あ
るいはそれ以上に耐える金属を開発して使用すると高価
になりすぎること、等の問題が生じる。本発明の目的
は、耐熱温度が約1000℃のシングル型蓄熱燃焼バー
ナ(したがって、バーナ先端部を金属製とすることがで
きるバーナ)を炉内温度が1300〜1400℃にもな
る炉で使用することができるようにしたシングル型蓄熱
燃焼装置を提供することにある。 【0004】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。 (1) シングル型蓄熱燃焼バーナと、該シングル型蓄
熱燃焼バーナとは別体に形成され該シングル型蓄熱燃焼
バーナが装着されるバーナ装着穴を有するバーナタイル
と、からなり、前記シングル型蓄熱燃焼バーナが、給排
気面と、該給排気面より給気流れ方向下流に位置する燃
料開放部と、を有しており、前記バーナタイルが、シン
グル型蓄熱燃焼バーナからの燃料ガスおよび給気を炉内
へ流出させる第1の穴と、炉内からの排気を前記シング
ル型蓄熱燃焼バーナの前記給排気面に循環させる第2の
穴と、を有しており、前記第1の穴は前記シングル型蓄
熱燃焼バーナの前記給排気面とそれより下流側部位を囲
んでおり、前記第1の穴の下流側部分が前記第1の穴の
上流側部分よりも絞られており、前記シングル型蓄熱燃
焼バーナと前記バーナタイルのバーナ装着穴内周面との
間には、バーナ冷却用エアが導入される隙間が形成され
ている、シングル型蓄熱燃焼装置。 【0005】上記(1)のシングル型蓄熱燃焼装置で
は、バーナタイルの第1の穴が下流側部分で絞られてい
るので、絞られた下流側部分での流れ抵抗が大きくなっ
て燃焼用エア(給気)の一部が給排気面の排気ポートに
ショートパスし、バーナ先端部がエア冷却されるととも
に、バーナ内部(蓄熱体、バーナ内部機構、給排気切換
機等)の過熱も防止される。これによって約1000℃
耐熱温のシングル型蓄熱燃焼バーナでも、炉内温度が1
300〜1400℃にもなる炉のバーナとして使用する
ことができる。上記()のシングル型蓄熱燃焼装置で
は、バーナ冷却用エアが導入される隙間が形成されてい
るので、バーナ冷却用エアが給排気面に戻される排気と
混合して排ガス温度を下げ、循環排ガスと接触するバー
ナ先端部の過熱を防止するとともに、バーナ冷却用エア
と排気ポートにショートパスする燃焼用エアの一部とが
バーナ内部の過熱を防止し信頼性を向上させる。また、
排ガスを直接燃焼用エアに再循環させることができ、火
炎温度を下げ、低NOx化をはかることができ、燃焼を
緩慢にさせて火炎を伸ばすことができ、炉内温度均一化
をはかることができる。 【0006】 【発明の実施の形態】本発明実施例のシングル型蓄熱燃
焼装置を、図1〜図3を参照して、説明する。図1〜図
3に示すように、本発明実施例のシングル型蓄熱燃焼装
置1は、シングル型蓄熱燃焼バーナ10と、シングル型
蓄熱燃焼バーナ10とは別体のバーナタイル20とから
なる。バーナタイル20は、バーナ装着穴23を有し、
シングル型蓄熱燃焼バーナ10はバーナ装着穴23に装
着される。バーナタイル20は約1300℃以上の耐熱
性を有し、たとえば、耐火物(たとえば、セラミック)
からなる。 【0007】シングル型蓄熱燃焼バーナ10は、給気流
れ方向に上流側から下流側に向かって順に設けられた、
給排気切換機構11と、蓄熱体12と、バーナ先端部1
3とからなる。シングル型蓄熱燃焼バーナ10は、約1
000℃またはそれ以上の耐熱性を有するものであれば
よく、バーナ先端部13は、たとえば金属製である(た
だし、セラミック製でもよい)。 【0008】給排気切換機構11は、軸芯まわりに回転
することにより給排気を切り換える。蓄熱体12はハニ
カム体からなり排気が通過する時に排気熱を奪って蓄熱
し給気(燃焼用エア)が通過する時に放熱して給気を予
熱する。蓄熱体12の中心部を燃料ガスが通り、その周
囲をパイロットエアが通り、その外側を給排気が通る。
19はスパーク部である。 【0009】バーナ先端部13は、給排気ポート18が
開口する給排気面14と、給排気面14より給気流れ方
向に下流に位置し燃料ガスを開放する燃料開放部15
と、を有する。給排気ポート18は、給気または排気を
通す。バーナ先端部13は、約1000℃の耐熱性を有
していればよく、たとえば金属製である。 【0010】バーナタイル20は、耐火物からなり、炉
30の炉壁に取り付けられる。バーナタイル20は、バ
ーナ10のバーナ先端部13(と蓄熱体12部位)を外
周側から囲んでいる。バーナタイル20は、シングル型
蓄熱燃焼バーナ10からの燃料ガスおよび給気を炉内3
1へ流出させる第1の穴21と、炉内31からの排気を
シングル型蓄熱燃焼バーナ10の給排気面14に循環さ
せる第2の穴22と、を有している。第1の穴21の内
周面は、シングル型蓄熱燃焼バーナ10の給排気面14
とそれより下流側部位を囲んでいる。第1の穴21の下
流側部分21aは第1の穴21の上流側部分21bより
も絞られている。第1の穴21の絞られた下流側部分2
1aは、シングル型蓄熱燃焼バーナ10の給排気面14
よりも給気流れ方向下流側に位置する。シングル型蓄熱
燃焼バーナ10のバーナ先端部13の燃料開放部15
は、給気の流れ方向に、第1の穴21の絞られた下流側
部分21a位置かそれより下流側に位置している。これ
によって、第1の穴21の絞られた下流側部分21aの
内周面と燃料開放部15の外周面との間の給気通路は、
第1の穴21の上流側部分21bに比べて通路断面積が
絞られている。第1の穴21は上流側部分21bから下
流側部分21aにかけてレデューサ状(テーパ状)に絞
られている。 【0011】バーナタイル20の第2の穴22は、第1
の穴21まわりに周方向に等間隔に複数設けられてい
る。バーナタイル20の第2の穴22は、一端がバーナ
タイル20の炉内面25を形成する部分に開口してお
り、他端が第1の穴21の給排気面14部位またはそれ
より下流側部位に開口している。これによって、第2の
穴22は炉内31からの排ガスを、燃料ガスおよび給気
(燃焼用エア)の流れと対向流を形成することなく、バ
ーナ10の給排気面14部位かその近傍(給気流れ方向
に給排気面14より若干下流側の部分)に戻す。 【0012】シングル型蓄熱燃焼バーナ10の蓄熱体2
2収納部分の外周面とバーナタイル20のバーナ装着穴
23の内周面との間には、バーナ冷却用エアが導入され
る隙間(バーナ冷却用エア導入路)24が形成されてい
る。バーナ冷却用エアは図示略の送風手段により外部よ
り導入される。第1の穴21、第2の穴22、隙間(バ
ーナ冷却用エア導入路)24は、互いに連通している。 【0013】つぎに、本発明の作用を説明する。シング
ル型蓄熱燃焼バーナ10は、燃焼用メインエア(給気)
を蓄熱体12で予熱し、給排気面14から吹き出す。一
方、燃料ガスはパイロットエアと共に燃料開放部15か
ら吹き出す。燃料ガスは、スパーク部19で着火され、
燃料開放部15の下流で、燃焼用メインエアと混合し、
バーナタイル20の第1の穴21を通して炉内31に流
出し、炉内31に火炎を形成し、燃焼する。燃焼ガス
は、炉内31を蓄熱燃焼バーナ10に向かって戻り、バ
ーナタイル20の第2の穴22を通って給排気面14近
傍に、給気の流れ方向に対して横方向から、戻る。排ガ
スの一部は、給気とともに給気流れ方向下流に流れて炉
内31を再循環し、残りは排気ポートとして働いている
給排気ポート18を通して蓄熱体12に流れ、蓄熱体1
2で熱を奪われて温度が下がり、給排気切換機構11を
通って大気に放出される。 【0014】排ガスがシングル型蓄熱燃焼バーナ10に
戻されるので、燃焼用メインエアが排ガスで希釈され、
燃焼が緩慢になって、NOx生成量が低下するととも
に、火炎が長く延びる。これによって、炉内31の温度
差が少なくなり、炉内温度が全域にわたってほぼ均一化
し、炉内31を均一加熱することができる。 【0015】また、排ガスをバーナタイル20の第2の
穴22を通してシングル型蓄熱燃焼バーナ10の給排気
面14部位かその近傍部位に戻すので、排ガスの戻り流
が第1の穴21を通る燃焼用メインエアの流れに対して
対向流とならず、円滑に給排気面14部位かその近傍部
位に戻すことができ、排気を効果的に循環させることが
できる。 【0016】バーナタイル20の第1の穴21の下流側
部分21aに、絞り部を設け、燃料開放部15を絞り部
かそれより下流側に位置させると、燃焼用エアの通路断
面積は燃料開放部15の外径と第1の穴21の下流側部
分21aの絞り部の内径との間の環状通路の面積とな
り、通路断面積が絞られる。これによって、燃焼用エア
の流れ抵抗が大きくなり、燃焼用エアの一部が給排気ポ
ート18の給気ポートとして働いているポートから給排
気ポート18の排気ポートとして働いているポートにシ
ョートパスし、排ガスと混合して排ガスの温度を下げ、
排ガスとともに給排気ポート18から排出され、残りが
循環排ガスとともに燃焼用エアとして下流に流れ燃料ガ
スと混合して燃焼する。ショートパスする燃焼用エアの
一部は、蓄熱体12を通過する時に予熱されているとは
いえ、排ガスよりは温度が低く(たとえば、排ガスが蓄
熱体を通過する時は800℃、予熱された燃焼用エアは
700℃)、燃料開放部15、給排気面14を含むバー
ナ先端部13およびバーナ内部(蓄熱体等)を、たとえ
ば1000℃以下の温度に、自動的に効果的に冷却す
る。バーナ先端部13がショートパスエアによって冷却
されることによって、1000℃耐熱のバーナ10でも
炉内温度が1300℃〜1400℃になる炉30のバー
ナとして使用することができるようになり、かつバーナ
10の耐久性が向上する。 【0017】また、シングル型蓄熱燃焼バーナ10の蓄
熱体22収納部分の外周面とバーナタイル20のバーナ
装着穴23の内周面との間に隙間24が形成されて、そ
の隙間24を通して大気温のバーナ冷却用エアが導入さ
れる場合は、バーナ冷却用エアが排ガスと混合して排ガ
ス温度を下げるので、バーナ先端部13およびバーナ1
0内部は、さらに冷却され、耐久性、信頼性が向上す
る。さらに、図1のようにバーナ側面に沿ってバーナ冷
却用エアを導入することで、バーナを外部から直接冷却
する効果もある。 【0018】 【発明の効果】請求項1のシングル型蓄熱燃焼装置によ
れば、バーナタイルの第1の穴が下流側部分で絞られて
いるので、絞られた下流側部分での流れ抵抗が大きくな
って燃焼用エア(給気)の一部が給排気面の排気ポート
にショートパスし、バーナ先端部がショートパスエアで
冷却されるとともに、バーナ内部(蓄熱体、バーナ内部
機構、給排気切換機構等)の過熱も防止される。これに
よって約1000℃耐熱温のシングル型蓄熱燃焼バーナ
でも、炉内温度が1300〜1400℃にもなる炉のバ
ーナとして使用することができる。また、バーナ冷却用
エアが導入される隙間が形成されているので、バーナ冷
却用エアが給排気面に戻される排気と混合して排ガス温
度を下げ、循環排ガスと接触するバーナ先端部の過熱を
防止するとともに、バーナ冷却用エアと排気ポートにシ
ョートパスする燃焼用エアの一部とがバーナ内部の過熱
を防止し信頼性を向上させる。また、排ガスを直接燃焼
用エアに再循環させることができ、火炎温度を下げ、低
NOx化をはかることができ、燃焼を緩慢にさせて火炎
を伸ばすことができ、炉内温度均一化をはかることがで
きる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion apparatus (single-type regenerative combustion apparatus) provided with a single-type regenerative combustion burner.
About. [0002] Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-166123 describes the structure of a single-type regenerative combustion burner. There, a single-type regenerative combustion burner has a burner tile at its tip, and this burner tile has a protrusion protruding from the supply / exhaust surface to the combustion chamber side of the furnace, and a fuel release surface inside the tip. have. Combustion air (supply air) flows along the side surface of the protrusion. However, since the air discharged from the air supply port on the air supply / exhaust surface flows in the axial direction of the protrusion, only the portion in contact with the air is cooled. Since it is not cooled over the entire circumference, it is not very effective for cooling the burner tile. In the above publication, FIG. 10 shows a burner provided with a sub-combustion cylinder having a narrowed tip and an exhaust gas inlet at the base. However, the purpose of narrowing the tip of the sub-combustion cylinder is to prevent the spread of air and stabilize combustion, and is not intended to cool the burner. [0003] When a conventional single-type regenerative combustion burner is used in a high-temperature furnace having an in-furnace temperature of 1300 to 1400 ° C, it is exposed to the in-furnace atmosphere.
In addition, it is necessary to improve the heat resistance of the burner tip portion (burner tile having a supply / exhaust surface, a supply / exhaust port, and a protruding portion in the case of a conventional burner structure) that is brought into contact with the exhaust gas returned to the burner at high temperature. Therefore, if the burner tile material is changed from metal to non-metal, for example, ceramic, processing becomes difficult and it becomes difficult to obtain dimensional accuracy. If the burner tile material is left as metal, the endurance temperature of the heat-resistant metal is about 1000 ° C. As a result, there arises a problem in terms of durability, or a problem that a metal that can withstand more than that is developed and used becomes too expensive. An object of the present invention is to use a single-type regenerative combustion burner having a heat-resistant temperature of about 1000 ° C. (thus, a burner whose burner tip can be made of metal) in a furnace having an in-furnace temperature of 1300 to 1400 ° C. An object of the present invention is to provide a single-type regenerative combustion apparatus that can be used. The present invention for achieving the above object is as follows. (1) Single-type heat storage combustion burner and the single-type heat storage
Single-type heat storage combustion formed separately from the thermal combustion burner
Burner tile with a burner mounting hole where the burner is mounted
The single-type regenerative combustion burner consists of
The fuel is located downstream of the air surface and the air supply / exhaust surface in the air supply flow direction.
The burner tile is a thin part.
Fuel gas and supply air from a glu-type regenerative combustion burner in the furnace
The first hole to flow out into the furnace and the exhaust from the furnace
The second heat storage combustion burner is circulated to the air supply / exhaust surface.
And the first hole is the single-type storage.
Surrounds the supply / exhaust surface of the thermal combustion burner and the downstream side of it
And the downstream part of the first hole is
Are squeezed than the upstream side portion, between the single-type regenerative combustion burner and burner mounting hole inner peripheral surface of the burner tile gap burner cooling air is introduced is formed, single-type regenerative Combustion device. In the single-type regenerative combustion apparatus of (1), since the first hole of the burner tile is throttled in the downstream portion, the flow resistance in the throttled downstream portion is increased, and the combustion air A part of the (air supply) is short-passed to the exhaust port on the air supply / exhaust surface, the tip of the burner is air-cooled, and overheating inside the burner (heat storage, burner internal mechanism, supply / exhaust switching machine, etc.) is also prevented. The About 1000 ° C
Even with a single heat storage combustion burner with heat resistance, the furnace temperature is 1
It can be used as a furnace burner that can reach 300 to 1400 ° C. In the single heat storage combustion apparatus of ( 1 ) above, a gap is formed in which the burner cooling air is introduced. Therefore, the burner cooling air is mixed with the exhaust gas returned to the supply / exhaust surface to lower the exhaust gas temperature and circulate In addition to preventing overheating of the burner tip contacting the exhaust gas, the burner cooling air and a part of the combustion air short-passing to the exhaust port prevent overheating inside the burner and improve reliability. Also,
The exhaust gas can be directly recirculated to the combustion air, the flame temperature can be lowered, the NOx can be reduced, the flame can be extended by slowing the combustion, and the furnace temperature can be made uniform. it can. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A single type heat storage combustion apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 to 3, the single heat storage combustion apparatus 1 of the embodiment of the present invention includes a single heat storage combustion burner 10 and a burner tile 20 that is separate from the single heat storage combustion burner 10. The burner tile 20 has a burner mounting hole 23,
The single heat storage combustion burner 10 is mounted in the burner mounting hole 23. The burner tile 20 has a heat resistance of about 1300 ° C. or higher, for example, a refractory (for example, ceramic).
Consists of. The single-type regenerative combustion burner 10 is provided in order from the upstream side to the downstream side in the supply air flow direction.
Supply / exhaust switching mechanism 11, heat storage body 12, and burner tip 1
It consists of three. The single-type regenerative combustion burner 10 has about 1
What is necessary is just to have heat resistance of 000 degreeC or more, and the burner front-end | tip part 13 is metal, for example (however, it may be made from a ceramic). The supply / exhaust switching mechanism 11 switches between supply / exhaust by rotating around the axis. The heat storage body 12 is made of a honeycomb body and takes exhaust heat when the exhaust gas passes to store the heat, and radiates heat when the air supply (combustion air) passes to preheat the air supply. Fuel gas passes through the center of the heat storage body 12, pilot air passes through it, and supply / exhaust air passes through the outside.
Reference numeral 19 denotes a spark portion. The burner tip 13 has an air supply / exhaust surface 14 where the air supply / exhaust port 18 is opened, and a fuel release portion 15 which is located downstream of the air supply / exhaust surface 14 in the air supply flow direction and releases the fuel gas.
And having. The air supply / exhaust port 18 passes air supply or exhaust. The burner tip 13 only needs to have a heat resistance of about 1000 ° C., and is made of metal, for example. The burner tile 20 is made of a refractory material and is attached to the furnace wall of the furnace 30. The burner tile 20 surrounds the burner tip 13 (and the heat storage body 12 part) of the burner 10 from the outer peripheral side. The burner tile 20 supplies fuel gas and supply air from the single-type regenerative combustion burner 10 in the furnace 3.
1 and a second hole 22 for circulating the exhaust from the furnace 31 to the supply / exhaust surface 14 of the single-type regenerative combustion burner 10. The inner peripheral surface of the first hole 21 is an air supply / exhaust surface 14 of the single-type regenerative combustion burner 10.
And the part downstream from it. The downstream portion 21 a of the first hole 21 is narrower than the upstream portion 21 b of the first hole 21. The downstream portion 2 of the first hole 21 that has been narrowed down
1a is a supply / exhaust surface 14 of the single-type regenerative combustion burner 10
It is located downstream of the air supply flow direction. Fuel release portion 15 of burner tip 13 of single-type regenerative combustion burner 10
Is positioned downstream of the downstream portion 21a where the first hole 21 is narrowed in the flow direction of the supply air. Thereby, the air supply passage between the inner peripheral surface of the downstream portion 21a in which the first hole 21 is narrowed and the outer peripheral surface of the fuel release portion 15 is
Compared with the upstream portion 21 b of the first hole 21, the passage cross-sectional area is reduced. The 1st hole 21 is restrict | squeezed by the reducer shape (taper shape) from the upstream part 21b to the downstream part 21a. The second hole 22 of the burner tile 20 is a first hole.
A plurality of holes 21 are provided at equal intervals in the circumferential direction. One end of the second hole 22 of the burner tile 20 is open to a portion that forms the furnace inner surface 25 of the burner tile 20, and the other end of the second hole 22 is a portion on the air supply / exhaust surface 14 of the first hole 21 or a downstream portion thereof. Is open. As a result, the second hole 22 causes the exhaust gas from the furnace 31 to flow in the vicinity of the supply / exhaust surface 14 of the burner 10 without forming a counterflow with the flow of fuel gas and supply air (combustion air) ( It is returned to the portion slightly downstream from the air supply / exhaust surface 14 in the air supply flow direction. Heat storage body 2 of single type heat storage combustion burner 10
Between the outer peripheral surface of the two storage portions and the inner peripheral surface of the burner mounting hole 23 of the burner tile 20, a gap (burner cooling air introduction path) 24 into which burner cooling air is introduced is formed. The air for cooling the burner is introduced from the outside by a blowing means (not shown). The first hole 21, the second hole 22, and the gap (burner cooling air introduction path) 24 communicate with each other. [0013] Next, a description will be given for the work of the present invention. The single-type regenerative combustion burner 10 has combustion main air (supply air)
Is preheated by the heat storage body 12 and blown out from the air supply / exhaust surface 14. On the other hand, the fuel gas is blown out from the fuel release portion 15 together with the pilot air. The fuel gas is ignited in the spark part 19,
Mixed with the main combustion air downstream of the fuel opening 15;
It flows out into the furnace 31 through the first hole 21 of the burner tile 20, forms a flame in the furnace 31, and burns. The combustion gas returns in the furnace 31 toward the regenerative combustion burner 10, and returns from the lateral direction with respect to the flow direction of the supply air to the vicinity of the supply / exhaust surface 14 through the second hole 22 of the burner tile 20. A part of the exhaust gas flows downstream in the supply air flow direction along with the supply air and recirculates in the furnace 31, and the rest flows to the heat storage body 12 through the supply / exhaust port 18 working as an exhaust port.
2 is deprived of heat and the temperature drops, and is released to the atmosphere through the supply / exhaust switching mechanism 11. Since the exhaust gas is returned to the single-type regenerative combustion burner 10, the combustion main air is diluted with the exhaust gas,
Combustion slows down, NOx production decreases, and the flame extends longer. Accordingly, the temperature difference in the furnace 31 is reduced, the furnace temperature is substantially uniform over the entire region, and the furnace 31 can be heated uniformly. Further, since the exhaust gas is returned through the second hole 22 of the burner tile 20 to the supply / exhaust surface 14 portion of the single-type regenerative combustion burner 10 or its vicinity, the return flow of the exhaust gas burns through the first hole 21. Therefore, the main air does not flow counter to the main air flow and can be smoothly returned to the supply / exhaust surface 14 or its vicinity, and the exhaust can be circulated effectively. When a throttle part is provided in the downstream portion 21a of the first hole 21 of the burner tile 20, and the fuel release part 15 is positioned at the throttle part or downstream thereof, the passage cross-sectional area of the combustion air becomes the fuel. It becomes the area of the annular passage between the outer diameter of the open portion 15 and the inner diameter of the throttle portion of the downstream portion 21a of the first hole 21, and the cross-sectional area of the passage is reduced. As a result, the flow resistance of the combustion air is increased, and a part of the combustion air is short-passed from the port serving as the supply port of the supply / exhaust port 18 to the port serving as the exhaust port of the supply / exhaust port 18. , Mix with exhaust gas, lower the temperature of exhaust gas,
The exhaust gas is discharged from the supply / exhaust port 18 together with the exhaust gas, and the remainder flows downstream as combustion air together with the circulating exhaust gas, and is mixed with the fuel gas and burned. Although a part of the combustion air that is short-passed is preheated when passing through the heat storage body 12, the temperature is lower than that of the exhaust gas (for example, when the exhaust gas passes through the heat storage body, it is preheated at 800 ° C. Combustion air is 700 ° C.), the fuel opening 15, the burner tip 13 including the air supply / exhaust surface 14, and the burner interior (such as a heat storage body) are automatically and effectively cooled to a temperature of 1000 ° C. or less, for example. When the burner tip 13 is cooled by the short pass air, the burner 10 having a heat resistance of 1000 ° C. can be used as the burner of the furnace 30 having a furnace temperature of 1300 ° C. to 1400 ° C. Improves durability. Further, a gap 24 is formed between the outer peripheral surface of the heat storage body 22 housing portion of the single type heat storage combustion burner 10 and the inner peripheral surface of the burner mounting hole 23 of the burner tile 20, and the atmospheric temperature is passed through the gap 24. When the burner cooling air is introduced, the burner cooling air is mixed with the exhaust gas to lower the exhaust gas temperature, so that the burner tip 13 and the burner 1
The inside of 0 is further cooled, and durability and reliability are improved. Furthermore, there is an effect of directly cooling the burner from the outside by introducing the air for cooling the burner along the side surface of the burner as shown in FIG. According to the single heat storage combustion apparatus of the first aspect, since the first hole of the burner tile is restricted at the downstream portion, the flow resistance at the restricted downstream portion is reduced. A part of the combustion air (supply air) is short-passed to the exhaust port on the supply / exhaust surface, and the burner tip is cooled by the short-pass air, and the burner interior (heat storage, burner internal mechanism, supply / exhaust) The overheating of the switching mechanism or the like is also prevented. As a result, even a single-type regenerative combustion burner having a heat resistant temperature of about 1000 ° C. can be used as a furnace burner having an in-furnace temperature of 1300 to 1400 ° C. In addition, since a gap is formed to introduce the burner cooling air, the burner cooling air is mixed with the exhaust gas that is returned to the supply / exhaust surface to lower the exhaust gas temperature, and the overheating of the burner tip contacting the circulating exhaust gas is prevented. In addition to preventing the burner cooling air and a part of the combustion air that short-passes to the exhaust port, it prevents overheating inside the burner and improves reliability. In addition, exhaust gas can be directly recirculated to combustion air, flame temperature can be lowered, NOx reduction can be achieved, combustion can be slowed down, flame can be extended, and furnace temperature can be made uniform be able to.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明実施例のシングル型蓄熱燃焼装置の、蓄
熱燃焼バーナ先端部およびバーナタイルの、断面図であ
る。 【図2】図1の装置のA−A線断面図である。 【図3】本発明実施例のシングル型蓄熱燃焼装置の、蓄
熱燃焼バーナの断面図である。 【符号の説明】 1 シングル型蓄熱燃焼装置 10 蓄熱燃焼バーナ 11 給排気切換機構 12 蓄熱体 13 バーナ先端部 14 給排気面 15 燃料開放部 18 給排気ポート 19 スパーク部 20 バーナタイル 21 第1の穴 21a 下流側部分(絞り部) 21b 上流側部分 22 第2の穴 23 バーナ装着穴 24 隙間 25 バーナタイルの炉内面 30 炉 31 炉内
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view of a tip of a heat storage combustion burner and a burner tile of a single type heat storage combustion apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view of the apparatus of FIG. 1 along the line AA. FIG. 3 is a cross-sectional view of a heat storage combustion burner of a single type heat storage combustion apparatus according to an embodiment of the present invention. [Description of Symbols] 1 Single-type regenerative combustion apparatus 10 Regenerative combustion burner 11 Supply / exhaust switching mechanism 12 Regenerator 13 Burner tip 14 Supply / exhaust surface 15 Fuel release part 18 Supply / exhaust port 19 Spark part 20 Burner tile 21 First hole 21a Downstream portion (throttle portion) 21b Upstream portion 22 Second hole 23 Burner mounting hole 24 Clearance 25 Burner tile furnace inner surface 30 Furnace 31 Furnace

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西山 智彦 愛知県豊田市西町1丁目132番地1 株 式会社テラ・コーポレーション内 (72)発明者 杉戸 悟 愛知県刈谷市大正町1丁目715番地 杉 山工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−114309(JP,A) 特開 平10−205744(JP,A) 特開 平8−247410(JP,A) 特開 平7−27386(JP,A) 特開 平6−288520(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23L 15/02 F23C 9/08 303 F23L 15/00 ──────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tomohiko Nishiyama 1-132 Nishimachi, Toyota City, Aichi Pref. 132 (in) Terra Corporation (72) Inventor Satoru Sugito 1-715 Taisho-cho, Kariya City, Aichi Pref. Sugiyama (56) References JP-A-5-114309 (JP, A) JP-A-10-205744 (JP, A) JP-A-8-247410 (JP, A) JP-A-7-27386 (JP , A) JP-A-6-288520 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) F23L 15/02 F23C 9/08 303 F23L 15/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 シングル型蓄熱燃焼バーナと、該シング
ル型蓄熱燃焼バーナとは別体に形成され該シングル型蓄
熱燃焼バーナが装着されるバーナ装着穴を有するバーナ
タイルと、からなり、 前記シングル型蓄熱燃焼バーナが、給排気面と、該給排
気面より給気流れ方向下流に位置する燃料開放部と、を
有しており、 前記バーナタイルが、シングル型蓄熱燃焼バーナからの
燃料ガスおよび給気を炉内へ流出させる第1の穴と、炉
内からの排気を前記シングル型蓄熱燃焼バーナの前記給
排気面に循環させる第2の穴と、を有しており、前記第
1の穴は前記シングル型蓄熱燃焼バーナの前記給排気面
とそれより下流側部位を囲んでおり、前記第1の穴の下
流側部分が前記第1の穴の上流側部分よりも絞られてお
り、 前記 シングル型蓄熱燃焼バーナと前記バーナタイルのバ
ーナ装着穴内周面との間には、バーナ冷却用エアが導入
される隙間が形成されている、シングル型蓄熱燃焼装
置。
(57) [Claims] [Claim 1] Single-type regenerative combustion burner and said single
The single heat storage combustion burner is formed separately from the single heat storage combustion burner.
Burner having a burner mounting hole in which a thermal combustion burner is mounted
And the single-type regenerative combustion burner comprises a supply / exhaust surface and the supply / exhaust surface.
A fuel release portion located downstream of the air surface in the direction of air supply flow,
The burner tiles from a single heat storage combustion burner
A first hole through which fuel gas and supply air flow into the furnace;
Exhaust from inside is supplied to the single-type regenerative combustion burner.
A second hole circulating to the exhaust surface, and the second hole
1 hole is the supply / exhaust surface of the single-type regenerative combustion burner
And a portion downstream of the first hole and below the first hole
The flow side portion is narrower than the upstream side portion of the first hole.
Ri, between the single-type regenerative combustion burner and burner mounting hole inner peripheral surface of the burner tile gap burner cooling air is introduced is formed, single-type regenerative combustion apparatus.
JP35850199A 1999-12-17 1999-12-17 Single-type heat storage combustion equipment Expired - Lifetime JP3511586B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35850199A JP3511586B2 (en) 1999-12-17 1999-12-17 Single-type heat storage combustion equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35850199A JP3511586B2 (en) 1999-12-17 1999-12-17 Single-type heat storage combustion equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001173945A JP2001173945A (en) 2001-06-29
JP3511586B2 true JP3511586B2 (en) 2004-03-29

Family

ID=18459650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35850199A Expired - Lifetime JP3511586B2 (en) 1999-12-17 1999-12-17 Single-type heat storage combustion equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3511586B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001173945A (en) 2001-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5628629A (en) Industrial furnace and a burner for conducting regenerative combustion and a combustion method therefor
US6095798A (en) Combustion apparatus
US6042371A (en) Combustion apparatus
JP3511586B2 (en) Single-type heat storage combustion equipment
EP0774621B1 (en) Method and apparatus for achieving combustion with a low production of nitrogen oxides
JPS63238319A (en) Burner for use in radiation furnace
JP6125078B1 (en) Radiant tube burner
JP2514782Y2 (en) Hot air generator
JP3683998B2 (en) Furnace burner
JP3267839B2 (en) Industrial furnace, regenerative combustion burner, and method of burning industrial furnace
KR100893266B1 (en) An oxygen preheating burner supplying two-staged cooling oxygen
JPH09145022A (en) Glass melting furnace gas burner
JP3481611B2 (en) Industrial furnaces and burners for regenerative combustion
JP2011247444A (en) Tubular flame burner
JPS63113208A (en) Exhaust heat recovery type burner
JPS61246512A (en) Burner
JP3625176B2 (en) Combustion equipment
JPH06257723A (en) Oxygen burner
JP3584254B2 (en) Premix swirl combustor
JPH07190319A (en) Air multistage supply type burner and its combustion method
JPH0125868Y2 (en)
JPS63113207A (en) Exhaust heat recovery type burner
JPS599144Y2 (en) combustion device
JPH04138516U (en) Immersion heating burner for metal melting
JPH0391691A (en) Crucible furnace device

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20031224

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20031226

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3511586

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080116

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090116

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090116

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100116

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110116

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110116

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120116

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120116

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130116

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130116

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140116

Year of fee payment: 10

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term