JP5404533B2 - Combustion control method of heat storage combustion type heat treatment furnace - Google Patents
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Description
本発明は、燃料ガス供給管を備えたバーナ部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、蓄熱室から燃焼排ガスを排出させる排ガス排出管とを有する少なくとも一対の蓄熱式バーナが設けられ、一方の蓄熱式バーナにおいて、空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気をバーナ部に導くと共に、このバーナ部における燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼動作を行う一方、他方の蓄熱式バーナにおいて、燃焼排ガスを上記の蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、この一対の蓄熱式バーナにおける上記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えるようにした蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法に関するものである。特に、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置から各蓄熱式バーナにおける燃料ガス供給管に燃料ガスを供給させる蓄熱燃焼式熱処理炉において、一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、蓄熱動作中における蓄熱式バーナの燃焼動作を開始させる際に、急激な燃焼が生じるのを抑制させるようにした点に特徴を有するものである。 The present invention relates to a burner section provided with a fuel gas supply pipe, a heat storage chamber containing a heat storage material, an air supply pipe for supplying combustion air to the heat storage chamber, and an exhaust gas discharge pipe for discharging combustion exhaust gas from the heat storage chamber And at least one pair of regenerative burners, wherein one of the regenerative burners guides combustion air from the air supply pipe through the heat storage chamber to the burner section and injects fuel gas from the fuel gas supply pipe in the burner section. On the other hand, in the other regenerative burner, the regenerative burner conducts a regenerative operation in which the flue gas is guided to the heat storage chamber and the heat of the flue gas is stored in the heat storage material and discharged from the exhaust gas discharge pipe. The present invention relates to a combustion control method for a heat storage combustion heat treatment furnace in which the above-described combustion operation and heat storage operation in a heat storage burner are alternately switched. In particular, in a regenerative combustion heat treatment furnace in which a fuel gas is supplied from a fuel gas supply device that supplies a certain amount of fuel gas to a fuel gas supply pipe in each regenerative burner, a combustion operation and a heat storage operation in a pair of regenerative burners are performed. In switching, when starting the combustion operation of the regenerative burner during the heat storage operation, it is characterized in that rapid combustion is suppressed.
従来から、被処理材を熱処理するにあたり、燃料ガス供給管を備えたバーナ部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、蓄熱室から燃焼排ガスを排出させる排ガス排出管とを有する少なくとも一対の蓄熱式バーナが設けられた蓄熱燃焼式熱処理炉を用い、一方の蓄熱式バーナにおいて、空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気をバーナ部に導くと共に、このバーナ部における燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼動作を行う一方、他方の蓄熱式バーナにおいて、燃焼排ガスを上記の蓄熱室に導いて、燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、この一対の蓄熱式バーナにおける上記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えることが行われている。 Conventionally, when heat treating a material to be treated, a burner unit provided with a fuel gas supply pipe, a heat storage chamber containing a heat storage material, an air supply pipe supplying combustion air to the heat storage chamber, and combustion from the heat storage chamber Using a regenerative combustion heat treatment furnace provided with at least a pair of regenerative burners having exhaust gas discharge pipes for discharging exhaust gas, and in one regenerative burner, the combustion air is led from the air supply pipe to the burner section through the regenerative chamber. At the same time, the combustion operation is performed by injecting fuel gas from the fuel gas supply pipe in the burner section, while in the other heat storage type burner, the combustion exhaust gas is guided to the heat storage chamber, and the heat of the combustion exhaust gas is stored in the heat storage material. Thus, a heat storage operation for discharging from the exhaust gas discharge pipe is performed, and the combustion operation and the heat storage operation in the pair of heat storage burners are alternately switched.
また、上記の蓄熱燃焼式熱処理炉において、被処理材を連続して熱処理するため、上記の熱処理炉に複数対の蓄熱式バーナを設け、各対の蓄熱式バーナにおいて、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるタイミングを異ならせるようにしたものも用いられている。 Further, in the above heat storage combustion type heat treatment furnace, in order to continuously heat treat the material to be treated, a plurality of pairs of heat storage burners are provided in the heat treatment furnace, and in each pair of heat storage burners, combustion operation and heat storage operation are performed. What changed the timing which switches is also used.
また、上記の蓄熱燃焼式熱処理炉においては、上記の各蓄熱式バーナにおける燃料ガス供給管に燃料ガスを供給するにあたり、一般に一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置から各燃料ガス供給管に燃料ガスを供給させることが行われている。 Further, in the above-mentioned heat storage combustion type heat treatment furnace, when supplying fuel gas to the fuel gas supply pipe in each of the above heat storage type burners, each fuel gas supply pipe is generally supplied from a fuel gas supply device that supplies a certain amount of fuel gas. It is performed to supply fuel gas.
ここで、上記のような蓄熱燃焼式熱処理炉において、一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えるにあたり、従来においては、特許文献1,2に示されるように、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管における燃料ガスの供給を停止させた後、空気供給管における燃焼用空気の供給を停止させる一方、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、空気供給管における燃焼用空気の供給を開始させた後、燃料ガス供給管における燃料ガスの供給を開始させて、燃焼を開始させるようにしたものや、特許文献3に示されるように、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガスと燃焼用空気との供給を停止させるのと同時に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガスと燃焼用空気との供給を開始させて、燃焼を開始させるようにしたものが知られている。
Here, in the heat storage combustion type heat treatment furnace as described above, when alternately switching between the combustion operation and the heat storage operation in the pair of heat storage type burners, conventionally, as shown in
ここで、上記の特許文献1〜3に示されるものにおいて、蓄熱動作中の蓄熱式バーナが燃焼を開始する場合、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいては、上記の燃料ガス供給装置からの燃焼ガスの供給が停止されているため、燃料ガス供給装置から蓄熱式バーナに至る燃料ガス供給管内では、通常よりも、燃料ガスのガス圧が高まった状態となっており、蓄熱動作中の蓄熱式バーナが燃焼を開始する当初は、上記の燃料ガス供給装置から通常より多量の燃料ガスが供給されて燃焼が開始されるようになる。
Here, in the above-described
このため、これらの特許文献に示されるものの場合、上記の蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおける燃焼開始時に急激な燃焼が行われ、蓄熱燃焼式熱処理炉内の圧力が大きく変化したり、不完全燃焼が生じたりして、適切な燃焼を安定して行うことができなくなるという問題があった。特に、上記の燃料ガスとして、燃焼性の悪いガス、例えばプロパンガスを使用した場合、不完全燃焼による黒煙(煤)が発生して、環境上問題が生じたり、被処理材に煤が付着して熱処理が適切に行えなくなったりするという問題があった。 For this reason, in the case of those shown in these patent documents, rapid combustion is performed at the start of combustion in the heat storage burner during the above heat storage operation, and the pressure in the heat storage combustion heat treatment furnace changes greatly, or incomplete combustion occurs. As a result, there is a problem that proper combustion cannot be stably performed. In particular, when a non-combustible gas such as propane gas is used as the above fuel gas, black smoke (soot) is generated due to incomplete combustion, causing environmental problems and soot adhering to the material to be treated. As a result, there is a problem that heat treatment cannot be performed properly.
本発明は、燃料ガス供給管を備えたバーナ部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、蓄熱室から燃焼排ガスを排出させる排ガス排出管とを有する少なくとも一対の蓄熱式バーナが設けられ、一方の蓄熱式バーナにおいて、空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気をバーナ部に導くと共に、このバーナ部における燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼動作を行う一方、他方の蓄熱式バーナにおいて、燃焼排ガスを上記の蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、この一対の蓄熱式バーナにおける上記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えるようにした蓄熱燃焼式熱処理炉における上記のような問題を解決することを課題とするものである。 The present invention relates to a burner section provided with a fuel gas supply pipe, a heat storage chamber containing a heat storage material, an air supply pipe for supplying combustion air to the heat storage chamber, and an exhaust gas discharge pipe for discharging combustion exhaust gas from the heat storage chamber And at least one pair of regenerative burners, wherein one of the regenerative burners guides combustion air from the air supply pipe through the heat storage chamber to the burner section and injects fuel gas from the fuel gas supply pipe in the burner section. On the other hand, in the other regenerative burner, the regenerative burner conducts a regenerative operation in which the flue gas is guided to the heat storage chamber and the heat of the flue gas is stored in the heat storage material and discharged from the exhaust gas discharge pipe. It is also an object to solve the above problems in a heat storage combustion heat treatment furnace in which the above combustion operation and heat storage operation in the heat storage burner are alternately switched. It is.
すなわち、本発明においては、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置から各蓄熱式バーナにおける燃料ガス供給管に燃料ガスを供給させるようにした蓄熱燃焼式熱処理炉において、一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、蓄熱動作中における蓄熱式バーナの燃焼動作を開始させる際に、急激な燃焼が生じるのを抑制させるようにした点に特徴を有するものである。 That is, in the present invention, in a regenerative combustion heat treatment furnace in which fuel gas is supplied from a fuel gas supply device that supplies a constant amount of fuel gas to a fuel gas supply pipe in each regenerative burner, a pair of regenerative burners When switching between the combustion operation and the heat storage operation in the above, it is characterized in that rapid combustion is suppressed when starting the combustion operation of the heat storage burner during the heat storage operation.
本発明においては、上記のような課題を解決するため、燃料ガス供給管を備えたバーナ部と、蓄熱材を収容させた蓄熱室と、蓄熱室に燃焼用空気を供給する空気供給管と、蓄熱室から燃焼排ガスを排出させる排ガス排出管とを有する少なくとも一対の蓄熱式バーナが設けられ、一方の蓄熱式バーナにおいて、空気供給管から蓄熱室を通して燃焼用空気をバーナ部に導くと共に、このバーナ部における燃料ガス供給管から燃料ガスを噴射させて燃焼動作を行う一方、他方の蓄熱式バーナにおいて、燃焼排ガスを上記の蓄熱室に導いて燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させて排ガス排出管から排出させる蓄熱動作を行い、この一対の蓄熱式バーナにおける上記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替える蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法において、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置から上記の各蓄熱式バーナにおける燃料ガス供給管に燃料ガスを供給させると共に、上記の一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管からの燃料ガスの供給と空気供給管からの燃焼用空気の供給とを減少させる前に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管と空気供給管とから燃料ガスと燃焼用空気とを供給させて燃焼を開始させるようにした。 In the present invention, in order to solve the problems as described above, a burner portion provided with a fuel gas supply pipe, a heat storage chamber containing a heat storage material, an air supply pipe for supplying combustion air to the heat storage chamber, At least a pair of regenerative burners having an exhaust gas discharge pipe for discharging combustion exhaust gas from the heat storage chamber is provided. In one heat storage burner, the combustion air is led from the air supply pipe through the heat storage chamber to the burner section. The fuel gas is injected from the fuel gas supply pipe in the section to perform the combustion operation, while in the other heat storage burner, the combustion exhaust gas is guided to the heat storage chamber, and the heat of the combustion exhaust gas is stored in the heat storage material, and the exhaust gas discharge pipe In a combustion control method for a heat storage combustion heat treatment furnace that performs a heat storage operation to be discharged from the combustion chamber and alternately switches between the combustion operation and the heat storage operation in the pair of heat storage burners. When fuel gas is supplied from the fuel gas supply device that supplies a certain amount of fuel gas to the fuel gas supply pipe in each of the heat storage type burners, and the combustion operation and the heat storage operation in the pair of heat storage type burners are switched, In the regenerative burner during the combustion operation, before reducing the supply of the fuel gas from the fuel gas supply tube and the supply of the combustion air from the air supply tube, the fuel gas supply tube in the regenerative burner during the heat storage operation Fuel gas and combustion air are supplied from the air supply pipe and combustion is started.
そして、上記のように一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管からの燃料ガスの供給と空気供給管からの燃焼用空気の供給とを減少させる前に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管と空気供給管とから燃料ガスと燃焼用空気とを供給させて燃焼を開始させるようにすると、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置から燃焼動作中の蓄熱式バーナに燃料ガスが供給されている状態で、蓄熱動作中の蓄熱式バーナへの燃料ガスの供給が開始されるため、この蓄熱動作中の蓄熱式バーナに供給される燃料ガスの量が少なくなり、燃料ガスの量が少ない状態で燃焼が開始されるようになる。 When switching between the combustion operation and the heat storage operation in the pair of heat storage burners as described above, in the heat storage burner during the combustion operation, the fuel gas supply from the fuel gas supply pipe and the combustion air from the air supply pipe If the fuel gas and the combustion air are supplied from the fuel gas supply pipe and the air supply pipe in the heat storage burner during the heat storage operation before starting the combustion, Since the fuel gas is supplied from the fuel gas supply device that supplies the fuel gas to the heat storage burner that is in the combustion operation, the fuel gas supply to the heat storage burner is started. The amount of fuel gas supplied to the internal heat storage burner is reduced, and combustion is started with a small amount of fuel gas.
ここで、上記の蓄熱燃焼式熱処理炉としては、複数対の蓄熱式バーナを設け、各対の蓄熱式バーナにおいて、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるタイミングを異ならせるようにしたものを用いることもできる。 Here, as the heat storage combustion type heat treatment furnace, a plurality of pairs of heat storage type burners may be provided, and in each pair of heat storage type burners, the timing for switching between the combustion operation and the heat storage operation may be different. it can.
また、本発明の蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法においては、一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管における燃料ガスの供給と、空気供給管における燃焼用空気の供給を停止させた後、排ガス排出管から燃焼排ガスを排出させるようにすると共に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、排ガス排出管から燃焼排ガスを排出させる操作を停止した後、燃料ガス供給管における燃料ガスの供給と、空気供給管における燃焼用空気の供給とを開始させるようにすることが好ましい。このようにすると、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、切替弁等による切り替え動作中に、空気供給管から蓄熱室に導かれる燃焼用空気の一部が、蓄熱室に行かずにバイパスして排ガス排出管を通して排出されるのが防止されるようになる。 Further, in the combustion control method of the heat storage combustion type heat treatment furnace of the present invention, when switching between the combustion operation and the heat storage operation in the pair of heat storage burners, the fuel gas in the fuel gas supply pipe is switched in the heat storage burner during the combustion operation. After the supply and supply of combustion air in the air supply pipe are stopped, the combustion exhaust gas is discharged from the exhaust gas discharge pipe, and the combustion exhaust gas is discharged from the exhaust gas discharge pipe in the heat storage burner during the heat storage operation After the operation is stopped, it is preferable to start supply of fuel gas in the fuel gas supply pipe and supply of combustion air in the air supply pipe. In this way, when switching between the combustion operation and the heat storage operation, part of the combustion air guided from the air supply pipe to the heat storage chamber is bypassed without going to the heat storage chamber during the switching operation by the switching valve or the like. It is prevented from being discharged through the exhaust gas discharge pipe.
本発明における蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法においては、上記のように一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管からの燃料ガスの供給と空気供給管からの燃焼用空気の供給とを減少させる前に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナにおいて、燃料ガス供給管と空気供給管とから燃料ガスと燃焼用空気とを供給させて燃焼を開始させるようにしたため、燃料ガス供給装置から蓄熱式バーナに燃料ガスを供給する燃料ガス供給管内における燃料ガスの圧力が低下して、上記のように蓄熱動作中の蓄熱式バーナに燃料ガスを供給して燃焼を開始させる際に、この蓄熱動作中の蓄熱式バーナに供給される燃料ガスの量が少なくなり、燃焼動作を開始させる当初に、急激な燃焼が生じるのが抑制されるようになる。 In the combustion control method of the heat storage combustion heat treatment furnace according to the present invention, when switching between the combustion operation and the heat storage operation in the pair of heat storage burners as described above, in the heat storage burner during the combustion operation, from the fuel gas supply pipe Before reducing the supply of fuel gas and the supply of combustion air from the air supply pipe, supply fuel gas and combustion air from the fuel gas supply pipe and the air supply pipe in the regenerative burner during the heat storage operation. As a result, the pressure of the fuel gas in the fuel gas supply pipe for supplying the fuel gas from the fuel gas supply device to the heat storage burner decreases, and the heat storage burner during the heat storage operation as described above When fuel gas is supplied to start combustion, the amount of fuel gas supplied to the heat storage burner during the heat storage operation is reduced, and at the beginning of starting the combustion operation, The intense combustion occurs is suppressed.
この結果、本発明における蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法によると、一対の蓄熱式バーナにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替える際に、蓄熱燃焼式熱処理炉内の圧力が大きく変化したり、不完全燃焼が生じたりするのが抑制され、適切な燃焼を安定して行うことができるようになる。特に、上記の燃料ガスに燃焼性の悪いプロパンガス等を用いた場合にも、黒煙(煤)が発生するのが防止され、環境上問題が生じたり、被処理材に煤が付着したりするということがなくなる。 As a result, according to the combustion control method for a regenerative combustion heat treatment furnace according to the present invention, when switching between the combustion operation and the heat storage operation in a pair of regenerative burner, the pressure in the regenerative combustion heat treatment furnace changes greatly, The occurrence of complete combustion is suppressed, and appropriate combustion can be performed stably. In particular, even when propane gas or the like with poor flammability is used for the above fuel gas, black smoke (soot) is prevented from being generated, causing environmental problems and soot being attached to the material to be treated. There is nothing to do.
以下、本発明の実施形態に係る蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る蓄熱燃焼式熱処理炉の燃焼制御方法は、特に下記の実施形態に示したものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できるものである。 Hereinafter, a combustion control method for a regenerative combustion heat treatment furnace according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. In addition, the combustion control method for the regenerative combustion heat treatment furnace according to the present invention is not particularly limited to the one shown in the following embodiment, and can be implemented with appropriate modifications within a range not changing the gist of the invention.
ここで、この実施形態においては、図1に示すように、蓄熱燃焼式熱処理炉10の入口11から蓄熱燃焼式熱処理炉10内に導かれた鋼材からなる被処理材1を、ウォーキングビーム2により蓄熱燃焼式熱処理炉10内において搬送させて熱処理し、このように熱処理された被処理材1を蓄熱燃焼式熱処理炉10の出口12を通して蓄熱燃焼式熱処理炉10から取り出すようにしている。
Here, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the
そして、この実施形態においては、図2に示すように、上記の蓄熱燃焼式熱処理炉10において、バーナ部21と蓄熱室22とを有する一対の蓄熱式バーナ20が対向するようにして、上記の被処理材1の移動方向に沿って蓄熱燃焼式熱処理炉10に4対の蓄熱式バーナ20を設けると共に、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置30から各蓄熱式バーナ20におけるバーナ部21に対して燃料ガスを供給するようにしている。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, in the above-described heat storage combustion
ここで、上記の一対の蓄熱式バーナ20においては、図3に示すように、一方の蓄熱式バーナ20aにおいて、蓄熱材23aが収容された蓄熱室22aに燃焼用空気を供給する空気供給管24aに設けられた空気供給用バルブ25aを開く一方、蓄熱室22aを通して燃焼排ガスを排出する排ガス排出管26aに設けられたガス排出用バルブ27aを閉じ、上記の空気供給管24aを通して蓄熱室22a内に導いた燃焼用空気をこの蓄熱室22a内に収容された蓄熱材23aによって加熱させる。
Here, in the pair of
そして、このように加熱された燃焼用空気をバーナ部21aに供給すると共に、このバーナ部21aの中心に設けられた燃料ガス供給管28aに燃料ガスを導くガス供給バルブ29aを開けて、上記の燃料ガス供給装置30から供給された燃料ガスをこの燃料ガス供給管28aから噴射させて、この燃料ガスを蓄熱燃焼式熱処理炉10内において燃焼させる燃焼動作を行うようにする。
Then, the combustion air heated in this way is supplied to the
一方、他方の蓄熱式バーナ20bにおいては、燃料ガス供給管28bに燃料ガスを供給するガス供給バルブ29b及び空気供給管24bに設けられた空気供給用バルブ25bを閉じて燃焼を行わないようにする一方、蓄熱室22bを通して燃焼排ガスを排出する排ガス排出管26bに設けられたガス排出用バルブ27bを開くようにする。
On the other hand, in the other
そして、上記のように蓄熱燃焼式熱処理炉10内において燃焼された後の燃焼排ガスを蓄熱室22bに導き、この蓄熱室22bに収容された蓄熱材23bに燃焼排ガスの熱を蓄熱させ、その後、この燃焼排ガスを上記の排ガス排出管26bを通して外部に排出させる蓄熱動作を行うようにする。
Then, the combustion exhaust gas after being burned in the heat storage combustion
そして、上記の一対の蓄熱式バーナ20a,20bにおいて、上記のような燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えて行うようにする。
In the pair of
また、各対の蓄熱式バーナ20においても、上記のようにそれぞれ一対の蓄熱式バーナ20a,20bにおいて、上記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えて行うようにすると共に、各対の蓄熱式バーナ20において、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるタイミングを異ならせるようにしている。
Also, in each pair of
次に、上記の各対の蓄熱式バーナ20において、それぞれ一対の蓄熱式バーナ20a,20bにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替える動作を、図4に示すタイムチャートに基づいて説明する。
Next, an operation of switching between the combustion operation and the heat storage operation in each of the pair of
ここで、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナ20aにおいては、開いた状態にある空気供給用バルブ25aとガス供給バルブ29aとを閉じる操作を開始して、空気供給管24aから蓄熱室22aを通してバーナ部21aに供給する燃焼用空気の量を徐々に減少させると共に、燃料ガス供給管28aから噴射させる燃料ガスの量を徐々に減少させる。
Here, when switching between the combustion operation and the heat storage operation, in the
そして、空気供給用バルブ25aとガス供給バルブ29aとが閉じられ、燃焼用空気と燃料ガスとが供給されなくなって燃焼が停止した時点で、閉じられた状態にあるガス排出用バルブ27aを開け、蓄熱室22aに導かれた燃焼排ガスの熱をこの蓄熱室22aに収容された蓄熱材23aに蓄熱させた後、この燃焼排ガスを上記の排ガス排出管26aを通して外部に排出させるようにする。
Then, when the
一方、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ20bにおいては、上記の燃焼動作中の蓄熱式バーナ20aにおいて、空気供給用バルブ25aとガス供給バルブ29aとを閉じる操作が開始される前に、開いた状態にあるガス排出用バルブ27bを閉じて、排ガス排出管26bを通して燃焼排ガスを外部に排出させる動作を停止させた後、閉じた状態にある空気供給用バルブ25bとガス供給バルブ29bとを開ける操作を開始する。
On the other hand, in the
そして、上記の燃焼動作中の蓄熱式バーナ20aにおいて、空気供給用バルブ25aとガス供給バルブ29aとを閉じる操作が開始される前に、この蓄熱動作中の蓄熱式バーナ20bにおいて、空気供給管24bから蓄熱室22bを通してバーナ部21bに燃焼用空気を供給させると共に、燃料ガス供給管28bから燃料ガスを噴射させて、燃焼を開始させるようにする。
In the
このように、燃焼動作中の蓄熱式バーナ20aにおいて空気供給用バルブ25aとガス供給バルブ29aとを閉じる操作が開始される前に、この蓄熱動作中のた蓄熱式バーナ20bにおいて、空気供給管24bから燃焼用空気を供給させると共に、燃料ガス供給管28bから燃料ガスを噴射させるようにすると、一定量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置30からは、上記の燃焼動作中の蓄熱式バーナ20aに燃料ガスが供給されている状態で、この蓄熱動作中の蓄熱式バーナ20bに燃料ガスが供給されるようになる。
As described above, before the operation of closing the
そして、この実施形態のように4対の蓄熱式バーナ20を設けた蓄熱燃焼式熱処理炉10においては、燃料ガス供給装置30から供給される一定量の燃料ガスが、4対の蓄熱式バーナ20においてそれぞれ燃焼動作を行っている4つの蓄熱式バーナ20aと、燃焼を開始する蓄熱動作中の蓄熱式バーナ20bとに分散されて供給されるようになり、燃焼を開始する蓄熱動作中の蓄熱式バーナ20bに供給される燃料ガスの量が通常の状態よりも少なくなる。
In the regenerative combustion
このため、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ20bが燃焼を開始する際に、急激な燃焼が生じるのが抑制されるようになり、蓄熱燃焼式熱処理炉10内の圧力が大きく変化したり、不完全燃焼が生じたりするのが防止され、適切な燃焼が安定して行えるようになる。
For this reason, when the
そして、上記の各対の蓄熱式バーナ20においても、燃焼動作と蓄熱動作とを切り替えるにあたり、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ20bが燃焼を開始する際に、急激な燃焼が生じるのが抑制され、適切な燃焼が安定して行えるようになる。特に、燃料ガスに燃焼性の悪いプロパンガス等を使用した場合においても、従来のように、不完全燃焼による黒煙(煤)が発生して、環境上問題が生じたり、被処理材に煤が付着したりするということもなくなる。
And in each said pair of heat
また、上記のように燃焼動作中の蓄熱式バーナ20aにおいて、空気供給用バルブ25aとガス供給バルブ29aとが閉じられ、燃焼用空気と燃料ガスとが供給されなくなって燃焼が停止した時点で、閉じられた状態にあるガス排出用バルブ27aを開けるようにすると共に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ20bにおいて、開いた状態にあるガス排出用バルブ27bを閉じた後、閉じた状態にある空気供給用バルブ25bとガス供給バルブ29bとを開けるようにすると、空気供給管24a,24bから蓄熱室22a,22bに導かれる燃焼用空気の一部が、蓄熱室22a,22bに行かずにバイパスして排ガス排出管26a,26bを通して排出されるのが防止される。
Further, in the
この結果、この実施形態のものにおいては、蓄熱燃焼式熱処理炉10内に供給される燃焼用空気の割合が減少して、蓄熱燃焼式熱処理炉10内に供給される燃料ガスと燃焼用空気との割合が変動するのが防止され、より適切な燃焼が安定して行えるようになる。
As a result, in this embodiment, the ratio of the combustion air supplied into the regenerative combustion
なお、上記の実施形態においては、一対の蓄熱式バーナ20a,20bにおける燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り替えるにあたり、燃焼動作中の蓄熱式バーナ20aにおいて、空気供給用バルブ25aとガス供給バルブ29aとが閉じられ、燃焼用空気と燃料ガスとが供給されなくなって燃焼が停止した時点で、閉じられた状態にあるガス排出用バルブ27aを開けるようにしたが、このようなものに限定されない。
In the above embodiment, when the combustion operation and the heat storage operation in the pair of
例えば、図5に示すように、燃焼動作中の蓄熱式バーナ20aにおいて、空気供給用バルブ25aとガス供給バルブ29aとを閉じる動作を開始する前に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ20bにおいて、閉じた状態にある空気供給用バルブ25bとガス供給バルブ29bとを開ける動作を開始させ、この蓄熱式バーナ20bにおいて燃料ガスを着火させて燃焼を開始できる時点において、上記の燃焼動作中の蓄熱式バーナ20aにおける空気供給用バルブ25aとガス供給バルブ29aとを閉じる動作を開始させるようにすることができる。
For example, as shown in FIG. 5, before the operation of closing the
このようにすると、燃焼動作中の蓄熱式バーナ20aにおける空気供給用バルブ25aとガス供給バルブ29aとから燃焼用空気と燃料ガスとが供給されなくなって燃焼が停止する前に、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ20bにおいて燃料ガスが着火されて燃焼が開始され、一対の蓄熱式バーナ20a,20bにおける燃焼動作と蓄熱動作とを切り替える時点において、蓄熱燃焼式熱処理炉10内における圧力が変動するのを抑制することができるようになる。
By doing so, the heat storage operation during the heat storage operation is stopped before the combustion air and the fuel gas are not supplied from the
ここで、上記の燃焼動作中の蓄熱式バーナ20aにおいて、空気供給用バルブ25aとガス供給バルブ29aとを閉じる動作を開始する時期については、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ20bにおいて燃料ガスが適切に着火されて燃焼が開始できるようにするため、蓄熱動作中の蓄熱式バーナ20bにおいて、上記の空気供給用バルブ25bから供給される燃焼用空気の流量Vaと、ガス供給バルブ29bから供給される燃料ガスの流量Vfとが、燃焼が行える限界となるターンダウンの限界値以上の流量になった時点において、燃焼動作中の蓄熱式バーナ20aにおいて、空気供給用バルブ25aとガス供給バルブ29aとを閉じる動作を開始させるようにする。
Here, in the
1 被処理材
2 ウォーキングビーム
10 蓄熱燃焼式熱処理炉
11 入口
12 出口
20,20a,20b 蓄熱式バーナ
21,21a,21b バーナ部
22,22a,22b 蓄熱室
23a,23b 蓄熱材
24a,24b 空気供給管
25a,25b 空気供給用バルブ
26a,26b 排ガス排出管
27a,27b ガス排出用バルブ
28a,28b 燃料ガス供給管
29a,29b ガス供給バルブ
30 燃料ガス供給装置
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