JP3696351B2 - Regenerative burner - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄熱体を通してノズルへの燃焼用空気の供給及びノズルからの燃焼ガスの排出を行う蓄熱式バーナに関する。更に詳述すると、本発明は、蓄熱式バーナのノズルの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、加熱炉や熱処理炉などの工業炉の熱源として、蓄熱体を通してノズルへの燃焼用空気の供給及びノズルからの燃焼ガスの排出を行う蓄熱式バーナが使用されている。この蓄熱式バーナを備えた加熱炉では、バーナが対向して配置される場合が多く、例えば図7に示す加熱炉101では、一の炉壁101aとこれに向き合う他の炉壁101bとに互いに向き合うバーナ102が備えられ、これら各バーナ102,102を交互に燃焼させるようにしている。そして、各バーナ102は、燃焼用空気の噴出と排ガスの吸引とを切り換えて行う単一の燃焼用空気兼炉内高温排ガス吸引ノズル(本明細書では単にノズルと略称する)103とこれに連結ないし内装される1個の図示しない蓄熱体111とをそれぞれ備えている。蓄熱体111は通常ケーシング110に収容されて燃焼用空気ノズル103に連結されている。しかし、場合によっては燃焼用空気ノズルの後端部分そのものを大型化して蓄熱体を内装することもある。また、各バーナ102には、燃焼用空気の供給系104と燃焼ガスの排気系105と燃料の供給系106とがそれぞれ切換弁107,108,109を介して接続されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した図7に示す蓄熱式バーナ102では、バーナ配置がバーナの蓄熱体ケーシング110の外形(あるいは蓄熱体を内装した状態のエアスロート外形)で規制されることから、燃焼用空気ノズル103の間隔はバーナ外形以上としなければならず、バーナ外形寸法未満の細かな配列で炉に配置することが困難である。しかも、ノズル103毎に蓄熱体111と燃焼用空気の供給系104及び燃焼ガスの排気系105の各切換弁107,108とが設けられているので、部品点数が多くなり設備費が高くついてしまう。
【0004】
また、隣接する蓄熱バーナ間で燃焼容量を変化させたい場合は、燃焼容量の異なるバーナを配置しなければならず、設備(工業炉)の大型化が避けられなかった。例えば、水平に載置された鋼材等の被加熱物を上下から異なる燃焼量で加熱する上下2帯式加熱炉では、上部帯を加熱する蓄熱式バーナと下部帯を加熱する蓄熱式バーナとで燃焼量の異なるバーナがそれぞれ備えられている。そして、上下の各帯の蓄熱式バーナを別個に操作して加熱温度等の制御が行われる。この場合、燃焼量の異なるバーナを配置しているので、その分だけ部品点数が多くなり設備費が高くなってしまう。さらに、被加熱物は下部をウォーキングビームにより支えられているが、このウォーキングビームは周囲が高温でも強度を維持できるように内部に冷却水が流されている。このため、下部帯の熱負荷は上部帯よりもウォーキングビームの冷却水による熱損失分だけ大きくなるので、燃焼負荷に対する加熱温度の制御を各帯で別個に行わなければならず、設備の複雑化による設備費の増大を招いている。
【0005】
そこで、本発明は、ノズルの設置位置の自由度が大きく、しかも設備費が安価な蓄熱式バーナを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項1の発明は、燃焼用空気の噴出と排ガスの吸引とを切り換えて行うノズル(燃焼用空気兼炉内高温排ガス吸引ノズル)と該ノズルを流通する空気が流通される蓄熱体とを備え、蓄熱体を通してノズルへの燃焼用空気の供給及びノズルからの燃焼ガスの排出を行う蓄熱式バーナにおいて、蓄熱体に対して該蓄熱体の数より多い数のノズルが設けられ、前記蓄熱体に対して該蓄熱体の数より多い数の前記ノズルが設けられ、前記蓄熱体とそれよりも数の多い前記ノズルとの間にヘッダが備えられると共に、各ノズルの近傍に燃料を噴出する燃料噴出ノズルが炉内に突出しないように露出されて配置され、所定の空気比となるように前記各ノズル毎に噴出される燃焼用空気とこれに対応する前記各燃料噴出ノズルから噴出される燃料量とが設定され、かつ前記ノズルは、それぞれ開口面積が異なると共にこのノズルの開口面積に対応させて燃料ノズルからの燃料噴射量を変え、燃焼容量のみが異なる火炎を形成するものである。
【0007】
この場合、蓄熱体に対して該蓄熱体の数より多い数の燃焼用空気ノズルを配置すること、例えば、蓄熱体1個に対して、燃焼用空気ノズルの数を複数個配置することによって、一つのバーナで複数個のバーナの火炎発生機能を有することが可能となる。したがって、1つのウインドボックスに複数のノズルを設置でき、多数のノズルをウインドボックスの幅よりも狭い間隔で連続して設けることができる。これにより、ノズルの設置位置の自由度が向上される。また、1つの蓄熱体や燃焼用空気の噴出及び排ガスの吸引を切り換える切換弁を複数のノズルにより共用できるので、部品点数の減少により設備費が安価になる。尚、本明細書において「1つの蓄熱体」とは、ウインドボックスあるいはウインドボックスに接続されるケース内に充填された単一あるいは一群の蓄熱体を意味し、前述のウインドボックス等の流路断面の一部分を占める一片の蓄熱体ブロックを指すものではない。
【0008】
しかも、蓄熱体と該蓄熱体の数より多い数の燃焼用空気ノズルとの間にヘッダ、特に通過流体の流路断面積が燃焼用空気ノズルの断面積合計よりも大きいヘッダを配置することによって、各ノズル前の空気噴出圧力および高温ガス吸引圧力が各ノズル間での差がなく均圧化されるので、ノズル噴出空気流速、排ガス吸引流速が各ノズルで等しくなり、噴出量、吸引量がノズル断面積に比例することとなる。したがって、それぞれ開口面積が異なるノズルを備え、このノズル断面積の増減とこのノズルに対応させて燃料ノズルからの燃料噴射量を変えることによって単一のバーナ内での燃焼容量を可変とすることが可能となる。即ち、共用の例えば1つの蓄熱体や燃焼用空気の噴出及び排ガスの吸引を切り換える切換弁を使用しても、ノズル毎に燃焼用空気および燃料の噴き出し量が異なったものとなるため、隣り合うノズルの加熱量を異にすることができる。つまり、燃焼容量のみが異なる火炎を形成する。
【0009】
また、請求項2の蓄熱式バーナは、ノズル並びに前記燃料噴出ノズルを被加熱物の上方と下方とに火炎が生ずるよう配置して、独立した2つの火炎を上下別個に形成させるようにしている。したがって、上下2帯式加熱炉であっても上方及び下方の複数のノズルにより該ノズルの数より少ない数の蓄熱体や切換弁を共用できるので、部品点数の減少により設備費が安価になる。
【0010】
さらに、請求項3の蓄熱式バーナは、ノズルのうち少なくとも1つは炉壁に対して斜めに燃焼用空気を噴出するよう設けられ、一つのバーナから複数個のノズルで斜めに燃焼空気を噴出させ、独立した2つの火炎を形成させるようにしている。したがって、このノズルからの火炎は炉壁に対して斜めに形成されるので、ノズルの設置範囲よりも広い範囲で火炎が形成される。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【0012】
図2に示すように、本実施形態の加熱炉1は対向する蓄熱式バーナ2を2組備えている。各組の蓄熱式バーナ2は、搬送帯(図示省略)上の被加熱物の両側方に配置されて蓄熱型交番燃焼バーナシステムを構成し、被加熱物に沿って水平火炎が形成されるように設けられている。
【0013】
図1に示すように、各蓄熱式バーナ2は、蓄熱体3と該蓄熱体3の数より多い数のノズル4とヘッダ16とを備えている。具体的には、1つの蓄熱体3に対し3本のノズル4,4,4を備えている。ヘッダ16はノズル4と蓄熱体3との間に設置され、蓄熱体3から各ノズル4に燃焼用空気を分配すると共に各ノズル4から蓄熱体3に燃焼ガスをまとめて送り込むものとされている。
【0014】
蓄熱体3とノズル4とヘッダ16とは、ウインドボックス5の各部分に設けられている。ウインドボックス5の上部の垂直面5aは炉内6に露出されている。この垂直な露出面5aに3つの等しい開口面積の透孔が横並びに形成されて、ノズル4を構成している。そして、蓄熱体3は、ウインドボックス5の中央部に収容されている。蓄熱体3としては比較的圧力損失が低いわりに熱容量が大きく耐久性の高い材料例えばファインセラミックスで成形されたハニカム状筒体の使用が好ましいが、特にこれに限定されるものではなく他の材料あるいは構造から成る蓄熱体3を使用しても良い。通常、蓄熱体3は、ファインセラミックス製の小形のハニカム状筒体を必要量だけ組み合わせたものが使用されるが、場合によってはウインドボックス5内に収まる大きさの単一の大形ブロックを使用することも可能である。
【0015】
また、各ノズル4と蓄熱体3との間のウインドボックス5の部分は、ヘッダ16を構成している。ここで、ヘッダ16の流路断面積は各ノズル4の開口面積の合計よりも大きく設定されていることが好ましい。蓄熱体3と複数のノズル4,4,4との間の大きな空間(通過流体の流路断面積が燃焼用空気ノズルの断面積合計よりも大きい空間)、即ちヘッダ16の配置によって、各ノズル4,4,4前の空気噴出圧力および高温ガス吸引圧力が各ノズル4,4,4間での差がなく均圧化される。したがって、ノズル噴出空気流速、排ガス吸引流速が各ノズル4,4,4で等しくなり、噴出量、吸引量がノズル断面積に比例することとなる。したがって、ノズル断面積の増減とこのノズルに対応させた燃料ノズルからの燃料噴射量の増減により、単一のバーナ内でも各ノズル4,4,4毎に燃焼量を変えることができる。即ち、共用の1つの蓄熱体3や燃焼用空気の噴出及び排ガスの吸引を切り換える切換弁9,10を使用しても、ノズル4,4,4毎に燃焼用空気および燃料の噴き出し量を異ならせて加熱量を異にすることができる。
【0016】
さらに、蓄熱体3の各ノズル4に連通する反対側には、ウインドボックス5に燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給系7及び燃焼ガスを排出する燃焼ガス排気系8とが切換可能に接続されている。燃焼ガス排気系7と燃焼用空気供給系8とのそれぞれには、流通を断続可能な切換弁9,10が取り付けられている。
【0017】
ここで、蓄熱型交番燃焼バーナシステムは、その構造及び燃焼方式に特に限定を受けるものではなくどのような構造のものでも使用可能であるが、本実施形態においては、蓄熱体3とバーナ2とを一体化したものを2基組合せて交互に燃焼させ、燃焼させていない方のバーナ2及び蓄熱体3を通して排ガスを排出し得るように設けたものが使用されている。例えば、2基のバーナ2,2のそれぞれの蓄熱体3,3を経てウインドボックス5,5に燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給系7及び燃焼ガスを排出する燃焼ガス排気系8とを各バーナ2に接続し、一方のバーナ2には蓄熱体3を通して燃焼用空気の供給を図ると共に他方のバーナ2からは蓄熱体3を通して燃焼ガスの排出を図るように設けられている。
【0018】
そして、各系7,8は各切換弁9,10によって選択的にいずれか一方のバーナ2のウインドボックス5に接続され、例えば押し込みファン11によって供給される燃焼用空気が一方のウインドボックス5に供給されると同時に例えば誘引ファン12によって燃焼ガスが他方のウインドボックス5から吸引され大気中に排出される。なお、本実施形態では各系7,8に切換弁9,10を設けているが、これに限らず対向する1組のバーナ2と各系7,8とを四方弁により切換可能に連結しても構わない。
【0019】
また、各ノズル4の近傍では、燃料噴出ノズル13が炉内6に突出しないようにして露出されている。各燃料噴射ノズル13は互いに接続されて、切換弁14を介して燃料供給系15に接続されている。この弁14は蓄熱型交番燃焼バーナシステムのいずれか一方のバーナ2と燃料供給系15とを選択的に接続する。尚、図示していないが、蓄熱型交番燃焼バーナシステムには、通常パイロットバーナやその点火用トランスなどの付帯設備が装備される。また、燃焼用空気供給ラインには必要に応じて蒸気あるいは水が注入可能に設けられ、燃焼用空気の予熱に伴うNOx抑制を図ることがある。
【0020】
本実施形態の場合、蓄熱型交番燃焼バーナシステムは、1対のバーナ2,2を対向する炉壁1a,1bに設置し、相対向する2対のバーナ群即ち2システムの蓄熱型交番燃焼バーナシステムが装備されている。この場合、燃料及び燃焼用空気は一方のバーナ2に供給され、燃焼ガスは対向するバーナ2から排出される。即ち、一方の炉壁1aのバーナ2を燃焼させるときには他方の炉壁1bのバーナ2を停止させ、停止中のバーナ2側から燃焼ガスを排気することによって蓄熱体3で燃焼ガスの排熱を回収し、その熱を燃焼用空気の予熱に利用することによって再び炉内6に還流させるようにしている。
【0021】
本実施形態によれば、1つのウインドボックス5に3つのノズル4を水平方向に一列に形成しているので、隣り合うノズル4の配置の間隔をウインドボックス5の水平方向の幅よりも小さくすることができ、ノズル4の設置位置の自由度が向上する。このため、例えば特開平5−118764号に開示された連続加熱炉で炉内の温度分布を異ならせて加熱するゾーンコントロールを行う場合、炉内の温度分布の精度を向上させることができる。この時、ノズル4の開口面積の設定を変更することにより加熱量を変更して、炉内6の温度分布を設定することもできる。
【0022】
また、本実施形態によれば、1つのバーナ2に3つのノズル4を形成しているので、3つのノズル4で蓄熱体3や各切換弁9,10,14を共用することができる。このため、加熱炉1の全体としてノズル4の数量を維持したまま、蓄熱体3や各切換弁9,10,14の設置数を減少させることができる。これにより、設備費を低減することができる。
【0023】
ところで、ノズル4の数は蓄熱体3の数よりも多ければ良いので、本実施形態のように1つの蓄熱体3に対し3つのノズル4,4,4を配置するものに限られない。例えば、2つの蓄熱体に対し3つ以上のノズルを配置したり、3つの蓄熱体に対して4つ以上のノズルを配置することもできる。この場合も、ノズルの数量を維持したまま蓄熱体等の設置数を減少でき、設備費を低減することができる。
【0024】
一方、本実施形態ではウインドボックス5に開口面積の等しい3つのノズル4を形成しているが、これに限られないのは勿論である。ノズル毎に開口面積を変えたり、上下に配置することも可能である。例えば、ある水平面よりも上方の位置と下方の位置とで燃焼量負荷にばらつきをあえて与えたい場合などには、図3に示すように、ウインドボックス5の縦長の露出面5aの上下に大小2つのノズル4,4が縦並びに形成される。そして、下方に位置するノズル4の方が上方のノズル4よりも開口面積を大きくして形成されている。また、下側のノズル4の近傍の燃料噴出ノズル13の開口面積は、上側のノズル4の近傍の燃料噴出ノズル13の開口面積よりも大きくされている。同様に、各ノズル4,4の近傍に配置された燃料ノズル13,13の開口面積も、噴射空気量に応じて所定の空気比となるような燃料量が噴射される値が設定されている。
【0025】
この図3に示す実施形態によれば、下方のノズル4による加熱量の方が上方のノズル4による加熱量よりも大きくなる。したがって、図5に示すように鋼板17を被加熱物として上下のノズル4,4の間の高さに水平に設置した場合、鋼板17の下方を上方よりも強く加熱することができる。これにより、鋼板17を下方から支持するウォーキングビーム18により鋼板の下方の熱負荷が大きくても炉内温度を均一化でき、鋼板17を上下から同等の熱量で加熱することができる。
【0026】
なお、この図3に示す実施形態によっても、加熱炉1の全体としてノズル4の数量を維持したまま蓄熱体3や各切換弁9,10,14の設置数を減少させることができるので、設備費を低減することができるのは勿論である。
【0027】
また、図1及び図3に示す各実施形態では、各ノズル4を構成する透孔はウインドボックス5の露出面5aに対して垂直に形成されているので火炎は炉壁1a,1bに対して垂直に形成されるが、露出面5aに対して垂直な透孔に限られないのは勿論である。例えば、透孔が炉壁1a,1b若しくは露出面5aに対して斜めに形成されていても構わない。具体的には、図4に示すように炉壁1a,1bに縦並びの2つの透孔から成るノズル4,4を形成し、上側のノズル4は炉内6に向けて上向きに斜めに形成し、下側のノズル4は炉内6に向けて下向きに斜めに形成することができる。ここで、下側のノズル4は上側のノズル4よりも開口面積が大きく形成されている。また、下側のノズル4の近傍で炉内6に露出する燃料噴出ノズル13の開口面積は、上側のノズル4の近傍で炉内6に露出する燃料噴出ノズル13の開口面積よりも大きくされている。
したがって、各ノズル4,4から燃焼用空気が噴出されると、図5に示すように、上側のノズル4からは当該ノズル4よりも上側に火炎が形成され、下側のノズル4からは当該ノズル4よりも下側に火炎が形成される。このため、上下のノズル4,4の間と同じ高さに水平に配置された鋼板17の上下に火炎を形成できる。これにより、ウインドボックス5の露出面5aの上下方向の幅よりも火炎を広げて形成することができるので、ウインドボックス5の小型化を図ることができる。
【0028】
さらに、燃料噴出ノズル13は、図6に示すように、上下のノズル4,4の中間部分の1箇所のみに設けても構わない。この場合、燃料噴出ノズル13の近くではフュエル・リッチ燃焼となり、還元性の燃焼ガスを形成する。このため、図5に示すように上下のノズル4,4の間と同じ高さに水平に配置された鋼板17は、還元性の燃焼ガスに囲繞され、その酸化が抑制されながら加熱される。
【0029】
これら図4及び図6に示す実施形態であっても、加熱炉1の全体としてノズル4の数量を維持したまま蓄熱体3や各切換弁9,10,14の設置数を減少させることができ、設備費を低減することができるのは勿論である。
【0030】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、図4及び図6に示す実施形態ではノズル4の噴射方向を斜め上方と斜め下方としているが、場合によっては水平面内で被加熱面に対し傾斜する方向に噴射させるようにしても良い。
【0031】
さらに、蓄熱体に対して該蓄熱体の数より多い数のノズルを配置する他の実施形態として、2つの蓄熱体に対し3以上のノズルを配置したり、3つの蓄熱体に対し4以上のノズルを配置することがある。これらの場合でも、1つの蓄熱体当たりに1を超えるノズルが配置されることになるので、ノズルの設置位置の自由度を向上できると共に部品点数の減少により設備費を安価にすることができる。
【0032】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明の請求項1は、多数のノズルをウインドボックスの幅よりも狭い間隔で連続して設けることができるので、ノズルの設置位置の自由度が向上される。しかも、狭い間隔でノズルを配置できるので、狭い範囲での温度ゾーンコントロールが可能となり、例えば連続加熱炉内でのゾーンコントロールを高精度に行うことができる。また、1つの蓄熱体や燃焼用空気の噴出及び排ガスの吸引を切り換える切換弁を複数のノズルにより共用できるので、部品点数の減少により設備費を安価にできる。さらに、ノズル断面積の増減とこのノズルに対応させて燃料ノズルからの燃料噴射量を変え、燃焼容量のみが異なる火炎を形成することによって単一のバーナ内での燃焼容量を可変とすることが可能となる。即ち、共用の例えば1つの蓄熱体や燃焼用空気の噴出及び排ガスの吸引を切り換える切換弁を使用しても、ノズル毎に燃焼用空気および燃料の噴き出し量が異なったものとなるため、隣り合うノズルの加熱量を異にすることができる。
【0033】
また、請求項2の蓄熱式バーナは、ノズル並びに前記燃料噴出ノズルを被加熱物の上方と下方とに火炎が生ずるよう配置し、独立した2つの火炎を上下別個に形成させているので、上下2帯式加熱炉であっても上方及び下方の複数のノズルにより該ノズルの数より少ない数の蓄熱体や切換弁を共用でき、部品点数の減少により設備費を安価にすることができる。
【0034】
また、請求項3の蓄熱式バーナは、ノズルのうち少なくとも1つは炉壁に対して斜めに燃焼用空気を噴出するよう設けられ、一つのバーナから複数個のノズルで斜めに燃焼空気を噴出させ、独立した2つの火炎を形成させるようにしているので、このノズルからの火炎は炉壁に対して斜めに形成され、ノズルの設置範囲よりも広い範囲で火炎を形成することができる。このため、火炎を形成させる範囲よりもノズルの設置範囲を小さくすることができるので、バーナの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の蓄熱式バーナの一実施形態を示す斜視図である。
【図2】 蓄熱式バーナを用いた加熱炉のバーナシステムの一例を示す概略図である。
【図3】 蓄熱式バーナの他の実施形態を示す斜視図である。
【図4】 蓄熱式バーナの別の実施形態を示す断面図である。
【図5】 蓄熱式バーナの別の実施形態を用いた加熱炉を示す概略図である。
【図6】 蓄熱式バーナのさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図7】 従来の蓄熱式バーナを用いた加熱炉のバーナシステムの一例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 加熱炉
2 蓄熱式バーナ
3 蓄熱体
4 ノズル
16 ヘッダ
17 鋼板(被加熱物)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat storage burner that supplies combustion air to a nozzle through a heat storage body and discharges combustion gas from the nozzle. More specifically, the present invention relates to an improvement in the nozzle of a regenerative burner.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a regenerative burner that supplies combustion air to a nozzle through a heat storage body and discharges combustion gas from the nozzle is used as a heat source for an industrial furnace such as a heating furnace or a heat treatment furnace. In a heating furnace equipped with this regenerative burner, the burners are often arranged to face each other. For example, in the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the
[0004]
In addition, when it is desired to change the combustion capacity between adjacent heat storage burners, burners having different combustion capacities must be arranged, and the size of the facility (industrial furnace) cannot be avoided. For example, in an upper and lower two-zone heating furnace that heats an object to be heated such as a horizontally mounted steel material from above and below with different combustion amounts, a regenerative burner that heats the upper belt and a regenerative burner that heats the lower belt Burners with different combustion amounts are provided. And control of heating temperature etc. is performed by operating separately the thermal storage type burner of each upper and lower belt | band | zone. In this case, since the burners having different combustion amounts are arranged, the number of parts increases correspondingly, and the equipment cost increases. Furthermore, the lower part of the object to be heated is supported by a walking beam, and cooling water is flowed inside the walking beam so that the strength can be maintained even when the surroundings are hot. For this reason, the heat load of the lower belt is larger than the upper belt by the heat loss due to the cooling water of the walking beam, so the heating temperature for the combustion load must be controlled separately in each belt, making the equipment more complicated This increases the equipment cost.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide a regenerative burner having a large degree of freedom in the installation position of the nozzle and having a low equipment cost.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 is directed to a nozzle (combustion air / high temperature exhaust gas suction nozzle) that performs switching between ejection of combustion air and suction of exhaust gas, and air circulating through the nozzle. A heat storage burner that supplies combustion air to the nozzles and discharges combustion gas from the nozzles through the heat storage body, wherein the number of nozzles is greater than the number of heat storage bodies relative to the heat storage body. The number of nozzles greater than the number of the heat accumulators is provided for the heat accumulator, a header is provided between the heat accumulator and the number of nozzles larger than that, and the vicinity of each nozzle The fuel injection nozzles for injecting fuel to the nozzles are arranged so as not to protrude into the furnace, and the combustion air is jetted for each of the nozzles so as to have a predetermined air ratio, and the corresponding fuel jets nozzle Is the fuel amount and is set to be al ejected, and said nozzle are each made to correspond to the opening area of the nozzle with opening areas different from changing the fuel injection amount from the fuel nozzle, only the combustion capacity to form different flames Is.
[0007]
In this case, by disposing a larger number of combustion air nozzles than the number of heat storage bodies relative to the heat storage body, for example, by disposing a plurality of combustion air nozzles per heat storage body, A single burner can have the flame generating function of a plurality of burners. Accordingly, a plurality of nozzles can be installed in one window box, and a large number of nozzles can be continuously provided at an interval narrower than the width of the window box. Thereby, the freedom degree of the installation position of a nozzle is improved. In addition, since a plurality of nozzles can share a switching valve that switches between one heat storage body, combustion air ejection, and exhaust gas suction, the equipment cost is reduced due to a reduction in the number of parts. In this specification, “one heat storage body” means a single or a group of heat storage bodies filled in a wind box or a case connected to the wind box, and the flow path cross section of the above-mentioned wind box or the like. It does not indicate a piece of heat storage block that occupies a part of the heat storage block.
[0008]
In addition, by arranging a header, in particular, a header in which the flow passage cross-sectional area of the passing fluid is larger than the total cross-sectional area of the combustion air nozzle between the heat accumulator and the number of combustion air nozzles greater than the number of the heat accumulators. The air jet pressure and high-temperature gas suction pressure before each nozzle are equalized without any difference between the nozzles, so the nozzle jet air flow rate and exhaust gas suction flow rate are equal for each nozzle, and the jet amount and suction amount are It will be proportional to the nozzle cross-sectional area. Therefore, it is possible to make the combustion capacity in a single burner variable by providing nozzles having different opening areas and changing the nozzle cross-sectional area and changing the fuel injection amount from the fuel nozzle corresponding to this nozzle. It becomes possible. In other words, even if a common heat storage body or a switching valve that switches between combustion air ejection and exhaust gas suction is used, the amount of combustion air and fuel ejection varies from nozzle to nozzle so that they are adjacent to each other. The heating amount of the nozzle can be made different. That is, flames that differ only in combustion capacity are formed.
[0009]
In the heat storage burner according to the second aspect, the nozzle and the fuel ejection nozzle are arranged so that a flame is generated above and below the object to be heated, so that two independent flames are formed separately. . Therefore, even in the upper and lower two-zone heating furnace, a plurality of upper and lower nozzles can share a smaller number of heat accumulators and switching valves than the number of nozzles.
[0010]
Further, in the heat storage burner according to
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings.
[0012]
As shown in FIG. 2, the heating furnace 1 of the present embodiment includes two sets of opposing
[0013]
As shown in FIG. 1, each
[0014]
The
[0015]
Further, a portion of the
[0016]
Further, on the opposite side of the
[0017]
Here, the heat storage type alternating combustion burner system is not particularly limited in its structure and combustion system, and any structure can be used. In this embodiment, the
[0018]
The systems 7 and 8 are selectively connected to the
[0019]
Further, in the vicinity of each
[0020]
In the case of the present embodiment, the regenerative alternating combustion burner system is configured such that a pair of
[0021]
According to the present embodiment, since three
[0022]
Moreover, according to this embodiment, since the three
[0023]
By the way, since the number of the
[0024]
On the other hand, in the present embodiment, the three
[0025]
According to the embodiment shown in FIG. 3, the heating amount by the
[0026]
3, the number of the
[0027]
Moreover, in each embodiment shown in FIG.1 and FIG.3, since the through-hole which comprises each
Therefore, when combustion air is ejected from each
[0028]
Further, as shown in FIG. 6, the
[0029]
Even in the embodiment shown in FIGS. 4 and 6, the number of the
[0030]
The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the embodiment shown in FIGS. 4 and 6, the
[0031]
Furthermore, as other embodiment which arrange | positions the nozzle more than the number of this thermal storage body with respect to a thermal storage body, three or more nozzles are arrange | positioned with respect to two thermal storage bodies, or four or more with respect to three thermal storage bodies A nozzle may be arranged. Even in these cases, since more than one nozzle is arranged per one heat storage body, the degree of freedom of the nozzle installation position can be improved and the equipment cost can be reduced by reducing the number of parts.
[0032]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the first aspect of the present invention, a large number of nozzles can be continuously provided at an interval narrower than the width of the window box, so that the degree of freedom of the nozzle installation position is improved. . Moreover, since the nozzles can be arranged at a narrow interval, temperature zone control in a narrow range is possible, and for example, zone control in a continuous heating furnace can be performed with high accuracy. Further, since the switching valve for switching between one heat storage body, combustion air ejection and exhaust gas suction can be shared by a plurality of nozzles, the equipment cost can be reduced by reducing the number of parts. Furthermore, the combustion capacity in a single burner can be made variable by changing the nozzle cross-sectional area and changing the fuel injection amount from the fuel nozzle corresponding to this nozzle to form a flame that differs only in the combustion capacity. It becomes possible. In other words, even if a common heat storage body or a switching valve that switches between combustion air ejection and exhaust gas suction is used, the amount of combustion air and fuel ejection varies from nozzle to nozzle so that they are adjacent to each other. The heating amount of the nozzle can be made different.
[0033]
In the heat storage burner according to the second aspect, the nozzle and the fuel ejection nozzle are arranged so that a flame is generated above and below the object to be heated, and two independent flames are formed separately on the top and bottom. Even in a two-zone heating furnace, a plurality of upper and lower nozzles can share a smaller number of heat storage bodies and switching valves than the number of nozzles, and the equipment cost can be reduced by reducing the number of parts.
[0034]
According to a third aspect of the present invention, at least one of the nozzles is provided so that the combustion air is ejected obliquely with respect to the furnace wall, and the combustion air is ejected obliquely by a plurality of nozzles from one burner. Since two independent flames are formed, the flame from the nozzle is formed obliquely with respect to the furnace wall, and a flame can be formed in a wider range than the installation range of the nozzle. For this reason, since the installation range of a nozzle can be made smaller than the range which forms a flame, size reduction of a burner can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a heat storage burner according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a heating furnace burner system using a regenerative burner.
FIG. 3 is a perspective view showing another embodiment of a heat storage burner.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of a heat storage burner.
FIG. 5 is a schematic view showing a heating furnace using another embodiment of a regenerative burner.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing still another embodiment of a heat storage burner.
FIG. 7 is a schematic view showing an example of a heating furnace burner system using a conventional heat storage burner.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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