JP4773235B2 - Operation system of rotary heat storage burner - Google Patents
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Description
本発明は、回転式蓄熱バーナーでガスと油との混焼を行う場合における回転式蓄熱バーナーの運転を制御する運転システムに関する。 The present invention relates to an operation system that controls the operation of a rotary heat storage burner when co-firing gas and oil with a rotary heat storage burner.
近年、地球温暖化防止などの目的から、省エネルギー化は国際的な課題となっている。そして、加熱炉における従来の一般的な省エネルギー対策としては、エアプレヒーターの設置、廃熱ボイラーの設置などが挙げられる。しかし、これらの設備の設置には大きな面積を必要とするデメリットがある。 In recent years, energy saving has become an international issue for the purpose of preventing global warming. And as a conventional general energy saving measure in a heating furnace, installation of an air preheater, installation of a waste heat boiler, etc. are mentioned. However, the installation of these facilities has a demerit that requires a large area.
このような状況の中、近年、高効率、低NOx、及びコンパクト化を満足する新規技術として、回転式蓄熱バーナーが開発された。回転式蓄熱バーナーは、バーナー本体と蓄熱体とから大略構成され、蓄熱体を介して排ガスと燃焼用空気との間で連続的に熱交換を行うことで燃焼効率を高めてNOx排出量を低減することができ、また、エアプレヒーターや廃熱ボイラーの機能をも包含するため設備の設置面積が小さく済むという利点がある(例えば、特許文献1参照)。 Under such circumstances, in recent years, a rotary heat storage burner has been developed as a new technology that satisfies high efficiency, low NOx, and compactness. A rotary heat storage burner is roughly composed of a burner body and a heat storage body, and continuously performs heat exchange between the exhaust gas and the combustion air via the heat storage body to increase combustion efficiency and reduce NOx emissions. Moreover, since the function of an air preheater or a waste-heat boiler is also included, there exists an advantage that the installation area of an installation can be reduced (for example, refer patent document 1).
ここで、工業レベルで使用される回転式蓄熱バーナーは専らガス専焼、即ちガスのみを燃料とするものである。一方、石油精製などの工程で使用される大型の加熱炉では、ガスと油との混焼による加熱炉が一般的であり、ガスと油との混焼による加熱炉に回転式蓄熱バーナーを適用した実績は確認されていない。 Here, the rotary heat storage burner used at the industrial level is exclusively gas-only burning, that is, using only gas as fuel. On the other hand, in large heating furnaces used in processes such as oil refining, heating furnaces using gas and oil co-firing are common, and a track record of applying a rotary heat storage burner to a heating furnace using gas and oil co-firing. Has not been confirmed.
そこで、ガスと油との混焼による加熱炉への回転式蓄熱バーナーの適用可能性が本発明者らにより検討された。しかしながら、ガスと油との混焼による加熱炉に回転式蓄熱バーナーを適用した場合、排ガスと燃焼用空気との熱交換を行う蓄熱体が煤・塵の付着や油ダレなどにより閉塞し易く、蓄熱体が閉塞した場合に排ガスと燃焼用空気との熱交換がされずに燃焼効率が低下する可能性があり、また、ダクトを回転させるモーターの焼損やギヤの噛み込みなどによりモーターが正規の回転をしなくなった場合に排ガスと燃焼用空気との熱交換がされずに燃焼効率が低下する可能性があることが見出された。そして、上記のいずれの場合にも継続して回転式蓄熱バーナーの運転を続けることは安全性などの点で好ましくなく、かかる場合に即座に回転式蓄熱バーナーの運転を停止する必要がある。 Then, the present inventors examined the applicability of the rotary heat storage burner to the heating furnace by co-firing gas and oil. However, when a rotary heat storage burner is applied to a heating furnace that uses gas and oil co-firing, the heat storage body that performs heat exchange between the exhaust gas and combustion air is likely to become clogged with soot and dust, oil dripping, etc. If the body is blocked, heat exchange between the exhaust gas and combustion air may not be performed and the combustion efficiency may decrease.In addition, the motor rotates normally due to burnout of the motor that rotates the duct or biting of the gear. It has been found that the combustion efficiency may be reduced without heat exchange between the exhaust gas and the combustion air when the combustion is stopped. In any case, it is not preferable in terms of safety to continue the operation of the rotary heat storage burner. In such a case, it is necessary to immediately stop the operation of the rotary heat storage burner.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、回転式蓄熱バーナーでガスと油の混焼を行う場合において、回転式蓄熱バーナーの運転異常を迅速且つ確実に検知して安全を確保することができる回転式蓄熱バーナーの運転システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in the case of co-firing gas and oil with a rotary heat storage burner, the operation abnormality of the rotary heat storage burner is detected quickly and reliably to ensure safety. It is an object of the present invention to provide an operation system for a rotary heat storage burner that can be used.
上記の目的は、本発明に係る下記(1)〜(2)に記載の回転式蓄熱バーナーの運転システムにより達成される。 The above object is achieved by the operating system for a rotary heat storage burner described in the following (1) to (2) according to the present invention.
(1)耐熱性材料よりなる通気性のある蓄熱体と、前記蓄熱体に連設されて且つ燃焼用空気が流通する空気ダクト部及び排ガスが流通する排ガスダクト部が区画形成されたダクトと、ガスと油と前記蓄熱体を介して前記ダクトの空気ダクト部より供給される燃焼用空気とを燃焼させるバーナー本体と、を有し、前記バーナー本体における燃焼により生じた排ガスを前記蓄熱体を介して前記ダクトの排ガスダクト部に導くと共に、前記ダクトを前記蓄熱体に対し相対的に回転させつつ当該蓄熱体において前記燃焼用空気を予熱する回転式蓄熱バーナーの運転を制御する運転制御システムであって、
前記燃焼用空気の供給量を測定する流量計と、前記排ガスの温度を測定する温度計と、制御器と、を備え、
前記制御器は、前記流量計により測定される燃焼用空気供給量が所定の閾値を下回り且つ前記温度計により測定される排ガス温度が所定の閾値を上回った際に、前記蓄熱体が閉塞したと判定し、前記ガス及び前記油の前記バーナー本体への供給を停止することを特徴とする回転式蓄熱バーナーの運転システム。
(1) A breathable heat accumulator made of a heat-resistant material, an air duct portion connected to the heat accumulator and through which combustion air circulates and an exhaust gas duct portion through which exhaust gas circulates are defined, and A burner body that burns gas, oil, and combustion air supplied from an air duct portion of the duct through the heat storage body, and exhaust gas generated by combustion in the burner body is passed through the heat storage body. And an operation control system that controls the operation of a rotary heat storage burner that preheats the combustion air in the heat storage body while rotating the duct relative to the heat storage body. And
A flow meter for measuring the amount of combustion air supplied, a thermometer for measuring the temperature of the exhaust gas, and a controller.
When the controller supplies the combustion air supply amount measured by the flow meter below a predetermined threshold value and the exhaust gas temperature measured by the thermometer exceeds a predetermined threshold value, the heat storage body is blocked. The operation system of the rotary heat storage burner characterized by determining and stopping supply of the gas and the oil to the burner body.
(2)耐熱性材料よりなる通気性のある蓄熱体と、前記蓄熱体に連設されて且つ燃焼用空気が流通する空気ダクト部及び排ガスが流通する排ガスダクト部が区画形成されたダクトと、ガスと油と前記蓄熱体を介して前記ダクトの空気ダクト部より供給される燃焼用空気とを燃焼させるバーナー本体と、を有し、前記バーナー本体における燃焼により生じた排ガスを前記蓄熱体を介して前記ダクトの排ガスダクト部に導くと共に、前記ダクトを前記蓄熱体に対し相対的に回転させつつ当該蓄熱体において前記燃焼用空気を予熱する回転式蓄熱バーナーの運転を管理する運転システムであって、
前記ダクトを前記蓄熱体に対し相対的に回転させるモータの回転速度を測定する回転計と、前記排ガスの温度を測定する温度計と、制御器と、を備え、
前記制御器は、前記回転計により測定されるモータ回転速度が所定の閾値を下回り且つ前記温度計により測定される排ガス温度が所定の閾値を上回った際に、前記蓄熱体の前記ダクトに対する相対回転が停止したと判定し、前記ガス及び前記油の前記バーナー本体への供給を停止することを特徴とする回転式蓄熱バーナーの運転システム。
(2) A breathable heat storage body made of a heat-resistant material, an air duct section that is connected to the heat storage body and through which combustion air circulates and an exhaust gas duct section through which exhaust gas circulates, and a duct that is formed A burner body that burns gas, oil, and combustion air supplied from an air duct portion of the duct through the heat storage body, and exhaust gas generated by combustion in the burner body is passed through the heat storage body. And operating the rotary heat storage burner that preheats the combustion air in the heat storage body while rotating the duct relative to the heat storage body. ,
A tachometer that measures the rotational speed of a motor that rotates the duct relative to the heat storage body, a thermometer that measures the temperature of the exhaust gas, and a controller.
When the motor rotation speed measured by the tachometer is lower than a predetermined threshold value and the exhaust gas temperature measured by the thermometer exceeds a predetermined threshold value, the controller rotates the heat storage body relative to the duct. Is determined to have stopped, and the supply of the gas and the oil to the burner body is stopped.
本発明によれば、回転式蓄熱バーナーでガスと油との混焼を行う場合において、燃焼用空気供給量及び排ガス温度から蓄熱体の閉塞を検知するようにしている。蓄熱体が閉塞していく過程で燃焼用空気の供給量は次第に低下する。それに伴い、燃焼用空気を通す蓄熱体の部分から燃焼用空気に移る熱量が減少し、蓄熱体の当該部分は十分に冷却されぬまま排ガスを通すこととなる。そのため、排ガスから蓄熱体に移る熱量が減少し、排ガスの温度が次第に上昇する。このように、燃焼用空気の供給量及び排ガスの温度という関連する2つの状態量を測定し、判断することで、蓄熱体の閉塞を迅速且つ確実に検知することができる。そして、蓄熱体の閉塞を検知した際には、バーナー本体へのガス及び油の供給を停止して回転式蓄熱バーナーの運転を停止し、安全を確保することができる。 According to the present invention, in the case of co-firing gas and oil with a rotary heat storage burner, the blockage of the heat storage body is detected from the combustion air supply amount and the exhaust gas temperature. In the process of closing the heat storage body, the supply amount of combustion air gradually decreases. Accordingly, the amount of heat transferred from the portion of the heat storage body through which the combustion air passes to the combustion air is reduced, and the exhaust gas passes through the portion of the heat storage body without being sufficiently cooled. Therefore, the amount of heat transferred from the exhaust gas to the heat storage body is reduced, and the temperature of the exhaust gas gradually increases. In this way, by measuring and judging the two related state quantities, that is, the supply amount of combustion air and the temperature of exhaust gas, it is possible to detect the blockage of the heat storage body quickly and reliably. And when blockage of a heat storage body is detected, supply of gas and oil to a burner body is stopped, operation of a rotary heat storage burner is stopped, and safety can be secured.
また、本発明によれば、回転式蓄熱バーナーでガスと油との混焼を行う場合において、ダクトを蓄熱体に対して相対的に回転させるモーターの回転速度及び排ガス温度からダクトの回転異常を検知するようにしている。モーターの回転速度が減速し、あるいは停止した場合に、蓄熱体において燃焼用空気を通す部分と排ガスを通す部分との交換がなされず、排ガスから蓄熱体に移る熱量が減少し、排ガスの温度が次第に上昇する。このように、モーターの回転速度及び排ガス温度という関連する2つの状態量を測定し、判断することで、ダクトの蓄熱体に対する相対的な回転異常を迅速且つ確実に検知することができる。そして、ダクトの蓄熱体に対する相対的な回転異常を検知した際には、バーナー本体へのガス及び油の供給を停止して回転式蓄熱バーナーの運転を停止し、安全を確保することができる。 Further, according to the present invention, when co-firing gas and oil with a rotary heat storage burner, the rotation abnormality of the duct is detected from the rotational speed of the motor that rotates the duct relative to the heat storage body and the exhaust gas temperature. Like to do. When the rotational speed of the motor slows down or stops, the heat storage part is not replaced with the part through which the combustion air passes and the part through which the exhaust gas passes, so the amount of heat transferred from the exhaust gas to the heat storage body decreases, and the temperature of the exhaust gas Increasing gradually. Thus, by measuring and judging the two related state quantities of the motor rotation speed and the exhaust gas temperature, it is possible to quickly and reliably detect a relative rotation abnormality of the duct with respect to the heat storage body. And when the relative rotation abnormality with respect to the heat storage body of a duct is detected, supply of gas and oil to a burner main body is stopped, operation | movement of a rotary heat storage burner is stopped, and safety can be ensured.
以下、本発明に係る回転式蓄熱バーナーの運転システムの好適な実施形態を図面を参照して説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an operation system for a rotary heat storage burner according to the invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は本発明に係る回転式蓄熱バーナーの運転システムの第1実施形態が適用された加熱炉の概略構成を示す模式図、図2は回転式蓄熱バーナーの概略構成を示す模式図、図3は図2の回転式蓄熱バーナーの断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a heating furnace to which the first embodiment of the rotary heat storage burner operating system according to the present invention is applied, FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the rotary heat storage burner, FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the rotary heat storage burner of FIG. 2.
図1に示す加熱炉1は、石油精製プロセスにおける管式加熱炉であって、加熱炉1の下流に設置された蒸留搭や反応器で必要となる温度まで原油や石油留分を昇温させるための加熱炉であり、加熱炉1における原油や石油留分の到達温度は典型的には400℃以下である。
A
加熱炉1には、回転式蓄熱バーナー(RRX(登録商標):Rotary Regenerative Combustion)2が複数(図示の例では2つ)設置されている。これらの回転式蓄熱バーナー2の構成を以下に説明する。
The
図2に示すように、回転式蓄熱バーナー2には、燃料を供給する燃料管3と、燃焼用空気を供給する空気管4と、排ガスを外部に排出する排ガス管5とが接続されている。ここに、符号10は加熱炉1の燃焼室であり、符号11は押込送風機であり、符号12は誘引送風機であり、符号13は燃料の流量制御弁である。
As shown in FIG. 2, the rotary heat storage burner 2 is connected to a fuel pipe 3 for supplying fuel, an
図3に示すように、回転式蓄熱バーナー2は、耐熱性材料よりなる通気性のある蓄熱体102と、蓄熱体102に連設されて且つ燃焼用空気を流通させる空気ダクト部106及び排ガスを流通させる排ガスダクト部105が区画形成されたダクト103と、燃料と蓄熱体102を通して空気ダクト部106より供給される燃焼用空気とを燃焼させるバーナー本体101と、を有している。
As shown in FIG. 3, the rotary heat storage burner 2 includes a breathable
蓄熱体102は、例えばハニカム状の孔が多数開設されたセラミックスであり、円盤状に形成されて燃焼室10の底壁に開設された開口部内に設置されている。
The
ダクト103は、蓄熱体102の端面を覆う排ガスダクト部105と、空気ダクト部106とから構成されている。円盤状の蓄熱体102の端面に臨むダクト103の開口部は、周方向に排ガスダクト部105の開口部と空気ダクト部106の開口部とに区画されている。
The
空気ダクト部106の入口106aには空気管4が、排ガスダクト部105の出口105aには排ガス管5がそれぞれ接続されている。そして、空気ダクト部106は、シール部材と軸受とを有する支持部材107により回動可能に支持されており、駆動手段108により回転駆動され、ダクト103は蓄熱体102に対して相対的に回転することとなる。
The
駆動手段108は、モーター109と、モーター109に駆動されるギヤ111及び空気ダクト部106の周囲に固着されたギヤ112を含むギヤ機構110とから構成されている。
The driving means 108 includes a
バーナー本体101は、空気ダクト部106及び蓄熱体102を貫通して伸延し、その先端は燃焼室10内に臨んでいる。
The
このように構成された回転式蓄熱バーナー2は、押込送風機11を作動させることにより燃焼用空気が空気ダクト部106に導かれて蓄熱体102を通り燃焼室10内に噴射され、一方、燃料は燃料管3を通ってバーナー本体101に導かれて燃焼室10内に噴射される。噴射された燃焼用空気と燃料とは混合されて着火され、燃焼室10内に火炎となって噴射される。
In the rotary heat storage burner 2 configured in this manner, the combustion air is guided to the
燃焼により生じた排ガスは、燃焼室10の天井壁に当ってUターンするように対流し、回転式蓄熱バーナー2の蓄熱体102に向かって戻ることになる。Uターンした燃焼ガスは、誘引送風機12を作動させることにより蓄熱体102を通り排ガスダクト部105から排出されるが、蓄熱体102を通る際に蓄熱体102を加熱する。
Exhaust gas generated by the combustion is convected so as to make a U-turn on the ceiling wall of the
ここに、空気ダクト部106は回転しているので、燃焼用空気は蓄熱体102に少しずつ場所を変えながら流入して当該蓄熱体102を通過することとなる。蓄熱体102は排ガスの熱により高温に加熱された状態となっており、燃焼用空気が蓄熱体102を通過すると高温状態の蓄熱体102と燃焼用空気との間で熱交換が行なわれ、燃焼用空気は予熱された後に燃焼室10内に噴射されることになる。それにより、燃焼効率の向上が図られる。
Here, since the
再び図1を参照して、加熱炉1はガスと油との混焼によるものであり、各回転式蓄熱バーナー2には、燃料として、石油精製プロセスから燃料管3aを通じてガスが供給され、また、燃料油タンク7から燃料管3bを通じて油が供給される。尚、燃料となるガスとしては、石油精製プロセスの過程で発生するガス、例えば、プロパンやブタンなどのLPG、メタンやエタンを主成分とする製油所でのオフガス、等が用いられ、また、燃料となる油としては、例えば、硫黄分を低減したC重油やA重油などが用いられる。
Referring to FIG. 1 again, the
各回転式蓄熱バーナー2において、供給されたガス及び油はバーナー本体101に導かれて燃焼室10内に噴射され、燃焼用空気と混合されて着火され、燃焼室10内に火炎となって噴射される。加熱炉1では、原油や石油留分を通す加熱管8が燃焼室10を貫通して配設されており、原油や石油留分は加熱管8に導かれて燃焼室10を通過する過程で所定の温度まで昇温する。尚、原油や石油留分の流量は、加熱炉1の燃焼熱量に応じて燃焼室10より上流側にある加熱管8の流量制御弁14にて調節されている。
In each rotary heat storage burner 2, the supplied gas and oil are guided to the
燃焼により生じた排ガスは、誘引送風機12を作動させることにより上述の通り排ガスダクト部105、そして排ガス管5を通じて外部に排出されるが、その際、蓄熱体102に煤・塵が付着する。また、バーナー本体101の先端からの油ダレ等もあり、かかる煤・塵の付着や油ダレにより蓄熱体102が閉塞してしまい、排ガスと燃焼用空気との熱交換がされずに燃焼効率が低下する場合がある。
The exhaust gas generated by the combustion is discharged to the outside through the exhaust
本実施形態の回転式蓄熱バーナーの運転システムは、かかる蓄熱体102の閉塞を検知して回転式蓄熱バーナー2の運転を停止するものである。以下に、回転式蓄熱バーナー2の運転システムを説明する。
The operation system of the rotary heat storage burner according to the present embodiment detects the blockage of the
回転式蓄熱バーナー2の運転システムは、燃焼用空気の供給量を測定する流量計15と、排ガスの温度を測定する温度計16と、制御器17と、を備えている。
The operation system of the rotary heat storage burner 2 includes a
流量計15は、各回転式蓄熱バーナー2に接続している空気管4にそれぞれ設置されており、また、温度計16は、各回転式蓄熱バーナー2に接続している排ガス管5にそれぞれ設置されている。各回転式蓄熱バーナー2に供給される燃焼用空気の供給量及び各回転式蓄熱バーナー2から排出された排ガスの温度は、これらの流量計15及び温度計16により測定されて制御器17へ送信されている。
A
蓄熱体102が閉塞していく過程で燃焼用空気の供給量は次第に低下する。それに伴い、燃焼用空気を通す蓄熱体102の部分から燃焼用空気に移る熱量が減少し、蓄熱体102の当該部分は十分に冷却されぬまま排ガスを通すこととなる。そのため、排ガスから蓄熱体に移る熱量が減少し、排ガスの温度が次第に上昇する。
In the process of closing the
そこで、制御器17は、流量計15により測定された燃焼用空気供給量が所定の閾値を下回り、且つ温度計16により測定された排ガス温度が所定の閾値を上回った際に蓄熱体102が閉塞したと判定する。燃焼用空気供給量についての閾値は、各回転式蓄熱バーナー2に供給される燃料に見合った燃焼用空気の適正流量に基づいて適宜設定され、また、排ガス温度についての閾値は、各回転式蓄熱バーナー2の燃焼熱量に見合った排ガスの適正温度に基づいて適宜設定される(例えば適正温度+100℃とする)。尚、燃焼用空気供給量が所定の閾値を下回り、また、排ガス温度が所定の閾値を上回った際に、オペレーターへ異常を伝えるアラーム等の異常通知手段を設けてもよい。
Therefore, the
各回転式蓄熱バーナー2に接続している燃料管3a,3bには、それぞれ緊急遮断弁18が設置されており、制御器17は、蓄熱体102が閉塞したものと判定した回転式蓄熱バーナー2に接続している燃料管3a,3bの緊急遮断弁18を閉止し、当該回転式蓄熱バーナー2へのガス及び油の供給を停止する。かかる蓄熱体102の閉塞の判定及びガス及び油の供給停止は回転式蓄熱バーナー2毎になされる。
An
このように、本実施形態の回転式蓄熱バーナーの運転システムによれば、燃焼用空気の供給量及び排ガスの温度という関連する2つの状態量を測定し、判断することで、蓄熱体102の閉塞を迅速且つ確実に検知することができる。そして、蓄熱体102の閉塞を検知した際には、バーナー本体101へのガス及び油の供給を停止して回転式蓄熱バーナー2の運転を停止し、安全を確保することができる。
As described above, according to the operation system of the rotary heat storage burner of the present embodiment, the two state quantities related to the supply amount of combustion air and the temperature of exhaust gas are measured and judged, thereby blocking the
次に、加熱炉1の一部の回転式蓄熱バーナー2の蓄熱体102が閉塞して当該回転式蓄熱バーナー102の運転が停止されたものとして、加熱炉1全体の運転システムを説明する。
Next, the operation system of the
加熱炉1の運転システムは、上記の回転式蓄熱バーナー2の運転システムに加え、燃焼室10内のO2濃度を一定に保つための、O2濃度制御器21を含むO2濃度制御システムを備えている。
Operating system of the
運転が停止された回転式蓄熱バーナー2に接続している空気管4から供給された燃焼用空気は燃焼に供されず、当該空気管4から燃焼用空気の供給が継続されると燃焼室10内のO2濃度が上昇し、運転継続中の回転式蓄熱バーナー2における燃焼効率に悪影響を及ぼす虞がある。
Combustion air supplied from the
各回転式蓄熱バーナー2に接続している空気管4には、それぞれダンパー20が設置されており、O2濃度制御器21は、上記の回転式蓄熱バーナー2の運転システムの制御器17からいずれの回転式蓄熱バーナー2が停止されたかの情報を得て、停止された回転式蓄熱バーナー2に接続している空気管4のダンパー20を閉止する。これにより、一部の回転式蓄熱バーナー2の運転が停止された後の燃焼室10内のO2濃度の上昇を抑制し、運転継続中の回転式蓄熱バーナー2における燃焼効率を良好に維持することができる。
Each
さらに、上記のO2濃度制御システムは、燃焼室10内のO2濃度を測定するO2濃度計、及び燃焼室10の頭頂部に設けられて燃焼室10から直接に排気するメインダンパー22を含んでもよい。かかる構成において、O2濃度計により測定された燃焼室10内のO2濃度はO2濃度制御器21に送信される。
Furthermore, the above O 2 concentration control system, the O 2 concentration meter measures the O 2 concentration in the
また、加熱炉1の運転システムは、加熱管8に導かれて燃焼室10を通過した原油や石油留分の温度を一定に保つための石油温度管理システムを備えている。この石油温度管理システムは、温度計23と、燃料流量制御器24とを含んでいる。
Further, the operating system of the
温度計23は、燃焼室10より下流側にあたる加熱管8の所定の部位に設置されている。加熱管8に導かれて燃焼室10を通過した原油や石油留分の温度は、温度計23により測定されて燃料流量制御器24に送信されている。
The
一部の回転式蓄熱バーナー2の運転が停止すると、加熱炉1の燃焼熱量は低下し、加熱管8に導かれて燃焼室10を通過する原油や石油留分を所定の温度(加熱炉1の下流に設置された蒸留搭や反応器で必要となる温度)まで昇温させることができない場合がある。
When the operation of some of the rotary heat storage burners 2 is stopped, the amount of combustion heat in the
各回転式蓄熱バーナー2に接続する燃料管3aが分岐している主燃料管3A、及び各回転式蓄熱バーナー2に接続する燃料管3bが分岐している主燃料管3Bには、それぞれ圧力調整弁25が設置されており、燃料流量制御器24は、温度計23により測定された原油や石油留分の温度が所定の温度を下回った際に、各圧力調整弁25を開放し、運転継続中の回転式蓄熱バーナー2へのガス及び油の供給量を増加させる。これにより、運転継続中の回転式蓄熱バーナー2における燃焼熱量を増加させ、一部の回転式蓄熱バーナー2の停止による熱量の低下分を補償し、加熱管8に導かれて燃焼室10を通過する原油や石油留分を所定の温度まで昇温させることができる。
Pressure adjustment is performed on the
尚、燃料流量制御器24による各圧力調整弁25の調整において、各圧力調整弁25の開度の上限は、100%未満であって例えば70%程度とすることが好ましい。これによれば、燃料流量制御器24により上限まで開かれた後も、各圧力調整弁25は、運転継続中の回転式蓄熱バーナー2への燃料供給に対して余力を有することになり、例えば運転継続中の回転式蓄熱バーナー2の燃焼状態の変化にも柔軟に対応することができる。
In the adjustment of each
さらに、上記の石油温度管理システムは、各圧力調整弁25の開度上限までの開放によっても原油や石油留分が所定の温度まで昇温しない場合に、加熱管8に導かれて燃焼室10内に流入する原油や石油留分の流量を調節する石油流量制御器26を含んでもよい。
Further, the oil temperature management system described above is led to the heating pipe 8 when the crude oil or petroleum fraction does not rise to a predetermined temperature even when the
石油流量制御器26には、燃料流量制御器24より、原油や石油留分の温度及び各圧力調整弁25の開度が送信されている。石油流量制御器26は、各圧力調整弁25の開度が上限に達し、尚且つ原油や石油留分が所定の温度まで達していない場合に、燃焼室10より上流側にある加熱管8の流量制御弁14を適宜閉止する。これにより、加熱管8に導かれて燃焼室10内に流入する原油や石油留分の流量を加熱炉1の燃焼熱量に見合った流量にまで減少させ、燃焼室10を通過する原油や石油留分を所定の温度まで昇温させることができる。
The oil
尚、流量制御弁14の閉止は、例えば1%閉止した後に3分間は燃焼室10を通過した原油や石油留分の温度を監視して、依然として原油や石油留分が所定の温度まで昇温していない場合に、さらに1%閉止するといった具合に、徐々に閉止することが好ましい。
The flow
このように、本実施形態の加熱炉の運転システムによれば、蓄熱体102が閉塞した回転式蓄熱バーナー2のみを停止させ、他の回転式蓄熱バーナー2で燃焼を継続させると共に、運転継続中の回転式蓄熱バーナー2の本数に見合った処理量に低減させることで、連続的な運転においても安定して加熱炉1を運転することができる。
Thus, according to the operating system of the heating furnace of the present embodiment, only the rotary heat storage burner 2 with the
(第2実施形態)
次に、図2〜図4を参照して、本発明に係る回転式蓄熱バーナーの運転システムの第2実施形態を説明する。
図4は本発明に係る回転式蓄熱バーナーの運転システムの第2実施形態が適用された加熱炉の概略構成を示す模式図である。尚、上述した第1実施形態の加熱炉1と共通する要素には同一符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, with reference to FIGS. 2-4, 2nd Embodiment of the operation system of the rotary heat storage burner which concerns on this invention is described.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a heating furnace to which the second embodiment of the operation system of the rotary heat storage burner according to the present invention is applied. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in the
本実施形態の加熱炉1´には、回転式蓄熱バーナー2が複数(図示の例では2つ)設置されている。
In the
各回転式蓄熱バーナー2では、上述の通りダクト103を蓄熱体102に対して相対的に回転させ、排ガスと燃焼用空気との熱交換が連続的に行われるが、ここで、モーター109の焼損やギヤ機構110における噛み込みなどによりモーター109が正規の回転をしなくなり、排ガスと燃焼用空気との熱交換がされずに燃焼効率が低下する場合がある。
In each rotary heat storage burner 2, the
本実施形態の回転式蓄熱バーナーの運転システムは、かかるモーター109の回転異常を検知して回転式蓄熱バーナー2の運転を停止するものである。以下に、回転式蓄熱バーナー2の運転システムを説明する。
The operation system of the rotary heat storage burner according to the present embodiment detects the rotation abnormality of the
回転式蓄熱バーナー2の運転システムは、モーターの回転速度を測定する回転計27と、排ガスの温度を測定する温度計16と、制御器17´と、を備えている。
The operation system of the rotary heat storage burner 2 includes a
回転計27は、各回転式蓄熱バーナー2のモーター109にそれぞれ設置されている。各回転式蓄熱バーナー2のモーター109の回転速度及び各回転式蓄熱バーナー2から排出された排ガスの温度は、これらの回転計27及び温度計16により測定されて制御器17´へ送信されている。
The
モーター109の回転速度が減速し、あるいは停止した場合に、蓄熱体102において燃焼用空気を通す部分と排ガスを通す部分との交換がなされず、排ガスから蓄熱体102に移る熱量が減少し、排ガスの温度が次第に上昇する。
When the rotational speed of the
そこで、制御器17´は、回転計27により測定されたモーター109の回転速度が所定の閾値を下回り、且つ温度計16により測定された排ガス温度が所定の閾値を上回った際にダクト103の蓄熱体102に対する相対回転が停止したと判定する。モーター109の回転速度についての閾値は、モーター109の適正回転速度(典型的には2〜3rpm)に基づいて適宜設定される(例えば適正回転速度未満、あるいは0rpmより僅かに大きい値とする(この場合、閾値を下回ることはモーター109の完全な停止を意味する))。
Therefore, the
各回転式蓄熱バーナー2に接続している燃料管3a,3bには、それぞれ緊急遮断弁18が設置されており、制御器17´は、蓄熱体102が停止したものと判定した回転式蓄熱バーナー2に接続している燃料管3a,3bの緊急遮断弁18を閉止し、当該回転式蓄熱バーナー2へのガス及び油の供給を停止する。かかる蓄熱体102の停止の判定及びガス及び油の供給停止は回転式蓄熱バーナー2毎になされる。
The
このように、本実施形態の回転式蓄熱バーナーの運転システムによれば、モーター109の回転速度及び排ガス温度という関連する2つの状態量を測定し、判断することで、ダクト103の蓄熱体102に対する相対的な回転異常を迅速且つ確実に検知することができる。そして、ダクト103の蓄熱体102に対する相対的な回転異常を検知した際には、バーナー本体101へのガス及び油の供給を停止して回転式蓄熱バーナー2の運転を停止し、安全を確保することができる。
Thus, according to the operation system of the rotary heat storage burner of the present embodiment, the two state quantities related to the rotation speed of the
実施形態の加熱炉1´の運転システムは、上述の第1実施形態の加熱炉1の運転システムと同様であるので、説明を省略する。
Since the operating system of the
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. In addition, the material, shape, dimension, numerical value, form, number, arrangement location, and the like of each component in the above-described embodiment are arbitrary and not limited as long as the present invention can be achieved.
1 加熱炉
2 回転式蓄熱バーナー
3a 燃料管
3b 燃料管
4 空気管
5 排ガス管
15 流量計
16 温度計
17 制御器
18 緊急遮断弁
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記燃焼用空気の供給量を測定する流量計と、前記排ガスの温度を測定する温度計と、制御器と、を備え、
前記制御器は、前記流量計により測定される燃焼用空気供給量が所定の閾値を下回り且つ前記温度計により測定される排ガス温度が所定の閾値を上回った際に前記蓄熱体が閉塞したと判定し、前記ガス及び前記油の前記バーナー本体への供給を停止することを特徴とする回転式蓄熱バーナーの運転システム。 A breathable heat accumulator made of a heat-resistant material, an air duct section that is connected to the heat accumulator body and in which a combustion air circulates and an exhaust gas duct section through which exhaust gas circulates, and a gas and oil And a burner body that burns combustion air supplied from the air duct portion of the duct through the heat storage body, and exhaust gas generated by combustion in the burner body passes through the heat storage body and the exhaust gas duct portion of the duct An operation system that controls the operation of a rotary heat storage burner that preheats the combustion air in the heat storage body while rotating the duct relative to the heat storage body,
A flow meter for measuring the amount of combustion air supplied, a thermometer for measuring the temperature of the exhaust gas, and a controller.
The controller determines that the heat accumulator is blocked when the combustion air supply amount measured by the flow meter falls below a predetermined threshold value and the exhaust gas temperature measured by the thermometer exceeds a predetermined threshold value. And the supply system of the said gas and the said oil to the said burner main body is stopped, The operating system of the rotary heat storage burner characterized by the above-mentioned.
前記ダクトを前記蓄熱体に対し相対的に回転させるモーターの回転速度を測定する回転計と、前記排ガスの温度を測定する温度計と、制御器と、を備え、
前記制御器は、前記回転計により測定されるモーター回転速度が所定の閾値を下回り且つ前記温度計により測定される排ガス温度が所定の閾値を上回った際に前記蓄熱体の前記ダクトに対する相対回転が停止したと判定し、前記ガス及び前記油の前記バーナー本体への供給を停止することを特徴とする回転式蓄熱バーナーの運転システム。 A breathable heat accumulator made of a heat-resistant material, an air duct section that is connected to the heat accumulator body and in which a combustion air circulates and an exhaust gas duct section through which exhaust gas circulates, and a gas and oil And a burner body that burns combustion air supplied from the air duct portion of the duct through the heat storage body, and exhaust gas generated by combustion in the burner body passes through the heat storage body and the exhaust gas duct portion of the duct An operation system that controls the operation of a rotary heat storage burner that preheats the combustion air in the heat storage body while rotating the duct relative to the heat storage body,
A tachometer that measures the rotational speed of a motor that rotates the duct relative to the heat storage body, a thermometer that measures the temperature of the exhaust gas, and a controller.
When the motor rotation speed measured by the tachometer is lower than a predetermined threshold value and the exhaust gas temperature measured by the thermometer exceeds a predetermined threshold value, the controller rotates the heat storage body relative to the duct. It determines with having stopped, The supply system to the said burner main body of the said gas and the oil is stopped, The operating system of the rotary heat storage burner characterized by the above-mentioned.
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