JP5752156B2 - Combustion control method of the combustion apparatus - Google Patents

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祐作 河本
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智樹 片山
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    • Y02E20/348Air pre-heating

Description

本発明は、 燃焼装置の燃焼制御方法に関するものである。 The present invention relates to a combustion control method for the combustion apparatus. 特に、1次燃焼用空気を案内する1次空気案内管と、この1次空気案内管の内周側に設けられて燃料を案内する燃料案内管と、前記の1次空気案内管によって案内された1次燃焼用空気と燃料案内管に案内された燃料とを燃焼させる1次燃焼室と、この1次燃焼室と炉の内部とを連通する第1ノズル部と、蓄熱室において加熱された2次燃焼用空気を案内する2次空気案内管と、この2次空気案内管によって案内された2次燃焼用空気を前記の第1ノズル部の近傍において炉の内部に噴出させる第2ノズル部とを有する燃焼装置に用いた場合において、炉の内部の温度に対応させて燃焼状態を適切に制御し、低温域から高温域において安定した燃焼性能が得られるようにすると共に、高温域におけるNOxの発生を抑制できるようにした点に In particular, primary air guide tube for guiding the primary combustion air, and a fuel guide pipe for guiding the fuel provided on the inner peripheral side of the primary air guide tube is guided by the primary air guide tube of the a primary combustion chamber for burning a guide fuel to the primary combustion air and fuel guide tube has a first nozzle portion for communicating the interior of the primary combustion chamber and the furnace was heated in regenerator and the secondary air guide tube for guiding the secondary combustion air, the second nozzle portion for ejecting the secondary combustion air which is guided by the secondary air guide tube in the interior of the furnace in the vicinity of the first nozzle portion of the in the case of using the combustion apparatus having the bets, in correspondence with the internal temperature of the furnace combustion conditions appropriately controlled, as well as to stable combustion performance in a high temperature range from low temperature range is obtained, NOx in the high temperature range in that the generation to be suppressed 徴を有するものである。 And it has a butterfly.

被処理材を加熱処理する加熱炉等の各種の工業炉においては、従来より様々な燃焼装置が使用されている。 In various industrial furnaces heating furnace for heating a material to be treated, conventionally various combustion devices are used.

そして、近年においては、特許文献1,2等に示されるように、1次燃焼用空気を案内する1次空気案内管と、この1次空気案内管の内周側に設けられて燃料を案内する燃料案内管とを設け、1次空気案内管によって案内された1次燃焼用空気と燃料案内管に案内された燃料とを1次燃焼させるようにすると共に、炉の内部における燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させる蓄熱室を設け、この蓄熱材によって2次燃焼用空気を加熱させ、2次空気案内管を通して加熱された2次燃焼用空気を炉内に導き、この2次燃焼用空気と燃料とを炉の内部において2次燃焼させ、燃焼後における燃焼排ガスの熱を有効に利用して、効率のよい燃焼を行うようにしたものが提案されている。 And, in recent years, as shown in Patent Documents 1 and 2, guide the primary air guide tube for guiding the primary combustion air, the fuel is provided on the inner peripheral side of the primary air guide tube the fuel guide pipe provided, as well as the fuel guided to the primary combustion air and fuel guide tube which is guided by the primary air guide pipe so as to primary combustion, the combustion exhaust gas in the interior of the furnace heat the regenerator for heat storage in the heat storage material to provided by the heat storage material is heated secondary combustion air, lead to secondary combustion air which has been heated through the secondary air guide tube into the furnace, air for this secondary combustion and the fuel is secondary combustion inside the furnace, by effectively utilizing the heat of the combustion exhaust gas after combustion, that to perform efficient combustion has been proposed.

ここで、特許文献1に示されるものにおいては、燃料案内管に1次火炎ノズルとメイン火炎ノズルとを設け、1次火炎ノズルから吐出される燃料と1次燃焼用空気とを混合させて、スパークプラグで点火することにより1次火炎を形成すると共に、メイン火炎ノズルから吐出される燃料と1次燃焼用空気とを混合させ、前記の1次火炎から火移りさせてメイン火炎を炉の内部に形成し、さらに蓄熱室において加熱された2次燃焼用空気を前記の2次空気案内管によって案内し、この2次燃焼用空気を炉の内部に形成された前記のメイン火炎に向けて噴出させてメイン拡散火炎を形成するようにしている。 Here, in the one shown in Patent Document 1, the fuel guide tube provided with primary flame nozzle and the main flame nozzle, by mixing the fuel and the primary combustion air discharged from the primary flame nozzle, internal to form a primary flame by igniting spark plug, is mixed with fuel and the primary combustion air discharged from the main flame nozzles, the main flame furnace by flame diffusion from the primary flame formed in, further secondary combustion air heated in the regenerator and guided by the secondary air guide tube of the, spouting the secondary combustion air to said main flame formed in the interior of the furnace and so as to form a main diffusion flame by.

しかし、特許文献1に示されるものにおいて、前記のメイン火炎だけで炉の内部を速やかに均一に加熱させることは困難であり、また炉の内部の温度が十分に上昇されておらず、燃料が自然着火しない状態で、前記のように2次燃焼用空気をメイン火炎に向けて噴出させると、燃料が十分に燃焼されず、メイン拡散火炎が適切に形成されず、燃焼が不安定になると共に、その排ガス中に未燃焼の燃料成分が残る等の問題があった。 However, in what is disclosed in Patent Document 1, the it is difficult for it to be only in rapidly and uniformly heat the inside of the furnace main flame and the temperature inside the furnace is not sufficiently increased, the fuel while no spontaneous ignition and toward the secondary combustion air to the main flame is ejected as described above, fuel is not sufficiently burned, the main diffusion flame is not properly formed, the combustion becomes unstable the fuel component of the unburned there is such a problem remaining in the exhaust gas.

また、特許文献2に示されるものにおいては、主燃焼室となる炉の内部に開口する1次燃焼室を設け、この1次燃焼室に燃料を噴出する燃料ノズルと、燃料ノズルの周囲に1次空気を供給する1次空気供給路と、1次燃焼室の近傍から主燃焼室に加熱された2次空気を噴射させる2次空気供給路とを設け、主燃焼室の温度が低い時には、1次空気と2次空気の全体量に対する1次空気の割合を高くして、噴霧された燃料を1次空気で取り囲み、燃焼が不完全な燃料が炉壁に付着するのを防止し、特に1次燃焼室の内壁にカーボンが付着したりするのを防止する一方、主燃焼室の温度が高い時には、1次空気と2次空気の全体量に対する1次空気の割合を低くして、NOxの発生を低減させるようにしている。 In the one shown in Patent Document 2, the primary combustion chamber which is open to the interior of the furnace as a main combustion chamber provided with a fuel nozzle for injecting fuel into the primary combustion chamber, around the fuel nozzle 1 a primary air supply path for supplying the following air, when the primary combustion chamber secondary air supply passage for injecting secondary air heated in the main combustion chamber from the vicinity of the provided temperature of the main combustion chamber is low, by increasing the ratio of primary air to the total amount of primary air and secondary air, the atomized fuel surrounding the primary air, the combustion is incomplete fuel prevented from adhering to the furnace wall, in particular while carbon on the inner wall of the primary combustion chamber is prevented from or attached, when the temperature of the main combustion chamber is high, to lower the ratio of primary air to the total amount of primary air and secondary air, NOx the generation so that reduce.

しかし、特許文献2に示されるものにおいては、上記の1次燃焼室において、燃料ノズルから噴出される燃料の周囲に1次空気供給路により導かれた1次空気を供給して1次燃焼させるだけであるため、主燃焼室全体の温度を速やかに均一に上昇させることは困難であり、主燃焼室に温度むらが生じ、前記のように2次空気供給路を通して、1次燃焼室の近傍から主燃焼室に2次空気を噴射させて燃焼させる場合に、温度の低い部分では、前記の燃料が十分に燃焼されず、その排ガス中に燃焼されない燃料成分が残りやすくなり、燃焼が不安定になる等の問題があった。 However, in the one shown in Patent Document 2, in the primary combustion chamber above the periphery of the fuel ejected from the fuel nozzle by supplying primary air introduced by the primary air supply passage to the primary combustion because only possible to quickly uniformly increase the temperature of the entire main combustion chamber is difficult, the temperature unevenness occurs in the main combustion chamber, through the secondary air supply passage as described above, the vicinity of the primary combustion chamber If to burn by injecting the secondary air into the main combustion chamber from the low-temperature portion, wherein the fuel is not sufficiently burned in the fuel components not burn is likely to remain in its exhaust gas, unstable combustion there has been such a problem to be.

特開2007−24335号公報 JP 2007-24335 JP 特開2010−127525号公報 JP 2010-127525 JP

本発明は、燃焼装置における前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 is directed to an object to solve the above problems in the combustion device.

すなわち、本発明においては、1次燃焼用空気を案内する1次空気案内管と、この1次空気案内管の内周側に設けられて燃料を案内する燃料案内管と、前記の1次空気案内管によって案内された1次燃焼用空気と燃料案内管に案内された燃料とを燃焼させる1次燃焼室と、この1次燃焼室と炉の内部とを連通する第1ノズル部と、蓄熱室において加熱された2次燃焼用空気を案内する2次空気案内管と、この2次空気案内管によって案内された2次燃焼用空気を前記の第1ノズル部の近傍において炉の内部に噴出させる第2ノズル部とを有する燃焼装置に用いた場合において、炉の内部の温度に対応させて燃焼状態を適切に制御し、低温域から高温域において安定した燃焼性能が得られるようにすると共に、高温域におけるNOxの発生を抑 That is, in the present invention, the primary air guide tube for guiding the primary combustion air, and a fuel guide pipe for guiding the fuel provided on the inner peripheral side of the primary air guide tube, wherein the primary air a primary combustion chamber for burning a fuel that has been guided to the air and fuel guide tube for the primary combustion, which is guided by the guide tube, a first nozzle portion for communicating the interior of the primary combustion chamber and the furnace, heat storage and the secondary air guide tube for guiding the secondary combustion air heated in the chamber, ejecting the secondary combustion air which is guided by the secondary air guide tube in the interior of the furnace in the vicinity of the first nozzle portion of the in the case of using the combustion device and a second nozzle part which, the combustion state appropriately controlled so as to correspond to the internal temperature of the furnace, as well as to stable combustion performance in a high temperature range from low temperature range can be obtained , suppress the generation of NOx in the high temperature range できるようにすることを課題とするものである。 It is an object thereof to allow.

本発明に係る燃焼装置の燃焼制御方法においては、上記のような課題を解決するため、1次燃焼用空気を案内する1次空気案内管と、この1次空気案内管の内周側に設けられて燃料を案内する燃料案内管と、前記の1次空気案内管によって案内された1次燃焼用空気と燃料案内管によって案内された燃料とを燃焼させる1次燃焼室と、この1次燃焼室と炉の内部とを連通する第1ノズル部と、蓄熱室において加熱された2次燃焼用空気を案内する2次空気案内管と、この2次空気案内管によって案内された2次燃焼用空気を前記の第1ノズル部の近傍において炉の内部に噴出させる第2ノズル部とを有する燃焼装置に、前記の1次空気案内管による1次燃焼用空気の案内を制御する1次空気制御手段と、前記の燃料案内管による燃料の案内を In the combustion control method of the combustion apparatus according to the present invention, in order to solve the aforementioned problems, a primary air guide tube for guiding the primary combustion air, provided on the inner peripheral side of the primary air guide tube is a fuel guide pipe for guiding the fuel, the primary combustion chamber for burning a fuel that has been guided by the primary combustion air and fuel guide tube which is guided by the primary air guide tube above, the primary combustion a first nozzle portion for communicating the interior of the chamber and the furnace, a secondary air guide tube for guiding the secondary combustion air heated in the regenerator, for secondary combustion, which is guided by the secondary air guide tube a combustion device and a second nozzle portion for ejecting air into the furnace in the vicinity of the first nozzle portion of the primary air control for controlling the guidance of the primary combustion air by the primary air guide tube and means, the guidance of the fuel by the fuel guide tube 御する燃料制御手段と、前記の2次空気案内管による2次燃焼用空気の案内を制御する2次空気制御手段とを設け、前記の第1ノズル部を1次燃焼室から炉の内部に向けて収縮させ、前記の1次燃焼室において1次燃焼用空気と燃料とを燃焼させた燃焼排ガスを、前記の第1ノズル部を通して高速で炉の内部に噴出させる燃焼装置を用い、 And fuel control means for Gosuru interior of said set and a secondary air control means for controlling the guidance of the secondary combustion air by the secondary air guide tube only, the furnace a first nozzle portion of the from the primary combustion chamber shrunk toward, the combustion exhaust gas is burned and primary combustion air and the fuel in the primary combustion chamber, a combustion apparatus using ejecting the interior of the furnace at a high speed through the first nozzle portion of the,
炉の内部の温度が低い第1温度領域において、前記の1次空気制御手段によって1次空気案内管を通して案内される1次燃焼用空気と、前記の燃料制御手段によって燃料案内管を通して案内される燃料とを、前記の1次燃焼室において燃焼させて、この燃焼排ガスを前記の第1ノズル部を通して高速で炉の内部に噴出させる第1燃焼状態と、 In the first temperature region the temperature inside is low the furnace, is guided through the fuel guide tube by the primary combustion air which is guided through the primary air guide tube by the primary air control means, said fuel control means the fuel, is combusted in the primary combustion chamber of the, the first combustion state for ejecting the combustion gas inside the furnace at a high speed through the first nozzle portion of the,
炉の内部の温度が前記の第1温度領域より高くなった第2温度領域において、前記の燃料制御手段によって燃料案内管を通して案内される燃料の量を前記の第1燃焼状態よりも増加させると共に、前記の2次空気制御手段によって前記の2次空気案内管を通して案内される前記の2次燃焼用空気を前記の第2ノズル部から炉の内部に噴出させ、1次空気案内管を通して案内される1次燃焼用空気と燃料案内管を通して案内される燃料とを1次燃焼室において燃焼させて、この燃焼排ガスを前記の第1ノズル部を通して高速で炉の内部に噴出させると共に、炉の内部において、前記の2次燃焼用空気と前記の燃焼排ガスに含まれる未燃焼の燃料とを燃焼させる第2燃焼状態と、 In the second temperature region where the temperature inside the furnace is higher than the first temperature region of said, the amount of fuel directed through the fuel guide tube by the fuel control means together with increasing than the first combustion state of the , the secondary combustion air which is guided through the secondary air guide tube of the by said secondary air control means is ejected into the interior of the furnace from the second nozzle portion of the are guided through the primary air guide tube that 1 primary combustion air and fuel directed through the fuel guide tube is burned in the primary combustion chamber, with jetting the combustion exhaust gas in the interior of the furnace at a high speed through the first nozzle portion of the interior of the furnace in a second combustion state to combust the unburned fuel contained in the secondary combustion air and the combustion exhaust gas,
炉の内部の温度が前記の第2温度領域より高くなった第3温度領域において、前記の1次空気制御手段によって1次空気案内管による1次燃焼用空気の案内を停止させると共に、前記の2次空気制御手段によって前記の2次空気案内管を通して前記の第2ノズル部から炉の内部に噴出させる前記の2次燃焼用空気の量を増加させ、前記の燃料制御手段によって燃料案内管を通して案内される燃料の量を増加させた状態で、この燃料を1次燃焼室から前記の第1ノズル部を通して炉の内部に噴出させ、炉の内部において前記の2次燃焼用空気と燃料とを燃焼させる第3燃焼状態と、 In the third temperature region where the temperature inside becomes higher than the second temperature region of said furnace, to stop the guidance of the primary combustion air by the primary air guide tube by the primary air control means, of the the secondary air control means increases the amount of the secondary combustion air to be blown into the inside of the furnace from the second nozzle portion through the secondary air guide tube of the through fuel guide tube by the fuel control means in a state of increasing the amount of fuel to be guided, thereby ejecting the fuel from the primary combustion chamber in the interior of the furnace through the first nozzle portion of the, and said secondary combustion air and fuel inside the furnace a third combustion state to burn,
に切り換えるようにした。 It was to switch to.

また、本発明に係る燃焼装置の燃焼制御方法においては、前記の燃料案内管によって案内された燃料が前記の1次燃焼室に導かれる前に、前記の燃料に予備燃焼用空気を混合させる予備空気供給手段を設けると共に、この予備空気供給手段による予備燃焼用空気の供給を制御する予備空気制御手段を設けることができる。 In the combustion control method of the combustion apparatus according to the present invention, before the fuel that has been guided by the fuel guidance pipe is led to the primary combustion chamber of the preliminary to mix pre-combustion air to the fuel provided with an air supply means may be provided supplemental air control means for controlling the supply of air for the preliminary combustion according to the preliminary air supply means.

ここで、予備空気供給手段においては、予備燃焼用空気を前記の燃料案内管に供給して、燃料と予備燃焼用空気とを予備混合(予混合とも称される)させるようにし、或いは、前記の燃料案内管と1次空気案内管との間に予備空気案内管を設け、この予備空気案内管によって案内された予備燃焼用空気を、1次燃焼室に導かれる前に燃料案内管によって案内された燃料と予備混合させるようにすることができる。 Here, in the preliminary air supply means supplies the pre-combustion air to the fuel guide tube above, and the fuel and the preliminary combustion air so as to pre-mixing (also referred premix), or the supplemental air guide pipe provided between the fuel guide tube and primary air guide pipe, the preliminary combustion air guided by the supplemental air guide tube, the guide by the fuel guide tube before being introduced into the primary combustion chamber fuel and can be made to be premixed.

また、前記の燃料案内管によって案内された燃料が前記の1次燃焼室に導かれる前に、前記の燃料に予備燃焼用空気を混合させる予備空気供給手段を設けると共に、この予備空気供給手段による予備燃焼用空気の供給を制御する予備空気制御手段を設けた燃焼装置の燃焼制御方法においては、前記の第1燃焼状態の前に、前記の燃料制御手段によって燃料案内管を通して案内される燃料の量を少なくすると共に、前記の予備空気供給手段により、予備燃焼用空気を1次燃焼室に導かれる前の燃料に予備燃焼用空気を混合させて予備燃焼させるようにすることができる。 Also, before the fuel that has been guided by the fuel guidance pipe is led to the primary combustion chamber of the, provided with a supplemental air supply means for mixing the pre-combustion air to the fuel, due to the preliminary air supply means the combustion control method for combustion apparatus provided with supplemental air control means for controlling the supply of pre-combustion air, prior to the first combustion state of the, fuel guided through the fuel guide tube by the fuel control means together to reduce the amount, by the preliminary air supply means may be adapted to the preliminary combustion by mixing a pre-combustion air to the fuel before guided preliminary combustion air into the primary combustion chamber.

また、前記の第1燃焼状態を経ずに、前記の第2燃焼状態と第3燃焼状態とに切り換えるようにすることもできる。 Also, without passing through the first combustion state of the can be to switch to the second combustion state of the third combustion state.

本発明における燃焼装置の燃焼制御方法においては、炉の内部の温度が低い第1温度領域において、前記の1次空気制御手段によって1次空気案内管を通して案内される1次燃焼用空気と、前記の燃料制御手段によって燃料案内管を通して案内される燃料とを、前記の1次燃焼室において燃焼させて、この燃焼排ガスを前記の第1ノズル部を通して高速で炉の内部に噴出させる第1燃焼状態にすると、第1ノズル部を通して高速で炉の内部に噴出された高温の燃焼排ガスによる攪拌効果により、炉の内部全体が速やかに均一に加熱されるようになる。 In the combustion control method of the combustion apparatus of the present invention, in a first temperature range the temperature inside is low the furnace, and the primary combustion air which is guided through the primary air guide tube by the primary air control means, wherein the fuel guided through the fuel guide tube, is burned in the primary combustion chamber of the first combustion state for ejecting the combustion gas inside the furnace at a high speed through the first nozzle portion of the by the fuel control means If it, by the stirring effect of the combustion exhaust gas high temperature ejected inside the furnace at a high speed through the first nozzle portion, so that the entire interior of the furnace is rapidly heated uniformly.

そして、炉の内部の温度が前記の第1温度領域より高くなった第2温度領域において、前記の燃料制御手段によって燃料案内管を通して案内される燃料の量を前記の第1燃焼状態よりも増加させると共に、前記の2次空気制御手段によって前記の2次空気案内管を通して案内される前記の2次燃焼用空気を前記の第2ノズル部から炉の内部に噴出させ、1次空気案内管を通して案内される1次燃焼用空気と燃料案内管を通して案内される燃料とを1次燃焼室において燃焼させて、この燃焼排ガスを前記の第1ノズル部を通して高速で炉の内部に噴出させると共に、炉の内部において、前記の2次燃焼用空気と前記の燃焼排ガスに含まれる未燃焼の燃料とを燃焼させる第2燃焼状態にすると、炉の内部の雰囲気が攪拌されて未燃焼の燃料が残る The increase in the second temperature region where the temperature inside the furnace is higher than the first temperature region of said, the amount of fuel directed through the fuel guide tube by the fuel control means than in the first combustion state of the together is, the secondary combustion air which is guided through the secondary air guide tube of the by said secondary air control means is ejected into the interior of the furnace from the second nozzle portion of the through primary air guide tube the fuel guided through the primary combustion air and fuel guide tube being guided by burning in the primary combustion chamber, with jetting the combustion exhaust gas in the interior of the furnace at a high speed through the first nozzle portion of the furnace in the interior of, when the second combustion state to combust the unburned fuel contained in the secondary combustion air and the combustion exhaust gas, the atmosphere in the furnace unburned fuel remains it is stirred いうことがなく、燃焼量を増加させると共に燃焼効率を高めることができる。 Without say, it is possible to increase the combustion efficiency with increasing combustion amount.

また、熱交換器や蓄熱材が収容された蓄熱室を通して2次燃焼用空気を加熱させる燃焼装置を用いた場合には、熱回収の効率も高まり、省エネルギー効果も向上する。 In the case of using a combustion apparatus in which the heat exchanger and the heat storage material is heated secondary combustion air through the regenerators contained also increased the efficiency of heat recovery, energy saving effect can be improved.

さらに、炉の内部の温度が前記の第2温度領域より高くなった第3温度領域において、前記の1次空気制御手段によって1次空気案内管による1次燃焼用空気の案内を停止させると共に、前記の2次空気制御手段によって前記の2次空気案内管を通して前記の第2ノズル部から炉の内部に噴出させる前記の2次燃焼用空気の量を増加させ、前記の燃料制御手段によって燃料案内管を通して案内される燃料の量を増加させた状態で、この燃料を1次燃焼室から前記の第1ノズル部を通して炉の内部に噴出させ、炉の内部において前記の2次燃焼用空気と燃料とを燃焼させる第3燃焼状態にすると、炉の内部に噴出された燃料と加熱された2次燃焼用空気とが、前記のように均一に加熱された炉の内部において適切に混合されて、広い範囲で燃焼 Further, in the third temperature region where the temperature of the interior of the furnace is higher than the second temperature region of said, to stop the guidance of the primary combustion air by the primary air guide tube by the primary air control means, fuel guided by the secondary by the air control means increases the amount of the secondary combustion air to be blown into the inside of the furnace from the second nozzle portion of the through secondary air guide tube of said, said fuel control means in a state of increasing the amount of fuel to be guided through the tube, thereby ejecting the fuel from the primary combustion chamber in the interior of the furnace through the first nozzle portion of the said secondary combustion air and fuel inside the furnace When the third combustion state to burn the door, and the secondary combustion air which is heated and ejected fuel inside the furnace, it is suitably mixed in the interior of the uniformly heated furnace as described above, combustion in a wide range れるようになり、燃焼効率が高められると共に、局部的な燃焼によって温度が局部的に上昇するのが抑制され、NOxが発生するのも適切に抑制されるようになる。 Came to be, the combustion efficiency is increased, the temperature by local combustion is suppressed to locally rise, so also appropriately suppress the NOx is generated.

この結果、本発明における燃焼装置の燃焼制御方法においては、炉の内部の温度に対応させて燃焼状態を適切に制御し、低温域から高温域において安定した燃焼性能が得られると共に、高温域におけるNOxの発生も適切に抑制できるようになる。 As a result, in the combustion control method of the combustion apparatus of the present invention, the combustion state appropriately controlled so as to correspond to the internal temperature of the furnace, with stable combustion performance in a high temperature range from low temperature range is obtained, in a high temperature range generation of NOx is also to be appropriately suppressed.

本発明の実施形態1に係る燃焼装置を示した概略説明図である。 It is a schematic explanatory view showing a combustion apparatus according to a first embodiment of the present invention. 前記の実施形態1に係る燃焼装置を使用し、炉の内部の温度が低い第1温度領域である場合に、第1燃焼状態にして燃焼させる状態を示した概略説明図である。 Use the combustion apparatus according to the first embodiment described above, when the temperature inside the furnace is lower the first temperature region is a schematic explanatory view showing the state of burning in the first combustion state. 前記の実施形態1に係る燃焼装置を使用し、炉の内部の温度が前記の第1温度領域より高くなった第2温度領域である場合に、第2燃焼状態にして燃焼させる状態を示した概略説明図である。 Use the combustion apparatus according to the first embodiment described above, when the temperature inside the furnace is the second temperature region which is higher than the first temperature region of the, showing a state in which the burning in the second combustion state it is a schematic illustration. 前記の実施形態1に係る燃焼装置を使用し、炉の内部の温度が前記の第2温度領域より高くなった第3温度領域である場合に、第3燃焼状態にして燃焼させる状態を示した概略説明図である。 Use the combustion apparatus according to the first embodiment described above, when the internal temperature of the furnace is the third temperature region which is higher than the second temperature region of said, showing a state in which the burning in the third combustion state it is a schematic illustration. 本発明の実施形態2に係る燃焼装置を示し、第1燃焼状態による燃焼を行う前に、燃料と予備燃焼用空気とを混合させて予備燃焼させるようにした燃焼装置の概略説明図である。 It shows a combustion apparatus according to a second embodiment of the present invention, before the combustion of the first combustion state, the fuel and the preliminary combustion air by mixing a schematic illustration of a combustion apparatus that is the preliminary combustion. 前記の実施形態2に係る燃焼装置を使用し、炉の内部の温度が低い第1温度領域において、第1燃焼状態による燃焼を行う前に、燃料と予備燃焼用空気とを混合させて予備燃焼させる状態を示した概略説明図である。 Use the combustion apparatus according to a second embodiment of the, in the first temperature region the temperature is low inside the furnace, before the combustion of the first combustion state, the preliminary combustion by mixing a fuel and the preliminary combustion air it is a schematic explanatory view showing a state to be. 前記の実施形態2に係る燃焼装置を使用し、炉の内部の温度が低い第1温度領域である場合に、第1燃焼状態にして燃焼させる状態を示した概略説明図である。 Use the combustion apparatus according to a second embodiment of the, when the temperature inside the furnace is lower the first temperature region is a schematic explanatory view showing the state of burning in the first combustion state. 前記の実施形態2に係る燃焼装置を使用し、炉の内部の温度が前記の第1温度領域より高くなった第2温度領域である場合に、第2燃焼状態にして燃焼させる状態を示した概略説明図である。 Use the combustion apparatus according to a second embodiment of the, if the temperature of the interior of the furnace is the second temperature region which is higher than the first temperature region of the, showing a state in which the burning in the second combustion state it is a schematic illustration. 前記の実施形態2に係る燃焼装置を使用し、炉の内部の温度が前記の第2温度領域より高くなった第3温度領域である場合に、第3燃焼状態にして燃焼させる状態を示した概略説明図である。 Use the combustion apparatus according to a second embodiment of the, when the internal temperature of the furnace is the third temperature region which is higher than the second temperature region of said, showing a state in which the burning in the third combustion state it is a schematic illustration. 本発明の実施形態3に係る燃焼装置を示し、第1燃焼状態による燃焼を行う前に、燃料と予備燃焼用空気とを混合させて予備燃焼させるようにした燃焼装置の概略説明図である。 Shows a combustion apparatus according to a third embodiment of the present invention, before the combustion of the first combustion state, the fuel and the preliminary combustion air by mixing a schematic illustration of a combustion apparatus that is the preliminary combustion. 前記の実施形態3に係る燃焼装置を使用し、炉の内部の温度が低い第1温度領域において、第1燃焼状態による燃焼を行う前に、燃料と予備燃焼用空気とを混合させて予備燃焼させる状態を示した概略説明図である。 Use the combustion apparatus according to a third embodiment of the, in the first temperature region the temperature is low inside the furnace, before the combustion of the first combustion state, the preliminary combustion by mixing a fuel and the preliminary combustion air it is a schematic explanatory view showing a state to be. 前記の実施形態3に係る燃焼装置を使用し、炉の内部の温度が低い第1温度領域である場合に、第1燃焼状態にして燃焼させる状態を示した概略説明図である。 Use the combustion apparatus according to a third embodiment of the, when the temperature inside the furnace is lower the first temperature region is a schematic explanatory view showing the state of burning in the first combustion state. 前記の実施形態3に係る燃焼装置を使用し、炉の内部の温度が前記の第1温度領域より高くなった第2温度領域である場合に、第2燃焼状態にして燃焼させる状態を示した概略説明図である。 Use the combustion apparatus according to a third embodiment of the, if the temperature of the interior of the furnace is the second temperature region which is higher than the first temperature region of the, showing a state in which the burning in the second combustion state it is a schematic illustration. 前記の実施形態3に係る燃焼装置を使用し、炉の内部の温度が前記の第2温度領域より高くなった第3温度領域である場合に、第3燃焼状態にして燃焼させる状態を示した概略説明図である。 Use the combustion apparatus according to a third embodiment of the, when the internal temperature of the furnace is the third temperature region which is higher than the second temperature region of said, showing a state in which the burning in the third combustion state it is a schematic illustration.

以下、本発明の実施形態に係る燃焼装置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。 It will be specifically described below based on the combustion control method of the combustion apparatus according to an embodiment of the present invention in the accompanying drawings. なお、本発明に係る燃焼装置の燃焼制御方法は、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。 Incidentally, combustion control method for combustion apparatus according to the present invention is not limited to those shown in the following embodiments within a range not changing the gist of the invention are those which can be implemented with appropriate modifications.

(実施形態1) (Embodiment 1)
実施形態1の燃焼装置A1においては、図1に示すように、1次燃焼用空気を案内する1次空気案内管11の内周側に、燃料を案内する燃料案内管12を設けると共に、前記の1次空気案内管11と燃料案内管12との先端側に、1次空気案内管11によって案内された1次燃焼用空気と燃料案内管12によって案内された燃料とを燃焼させる1次燃焼室13を設け、また1次燃焼用空気が1次燃焼室13に導かれる前の位置に、前記の1次空気案内管11と燃料案内管12との間にスタビライザ14を設けると共に、前記の1次空気案内管11内を通して前記の1次燃焼室13に伸びたスパークプラグ15を設けている。 In the combustion apparatus A1 of the first embodiment, as shown in FIG. 1, the inner peripheral side of the primary air guide tube 11 for guiding the primary combustion air, provided with a fuel guide tube 12 for guiding the fuel, the of the distal end side of the primary air guide pipe 11 and the fuel guide tube 12, the primary combustion for combusting a fuel that has been guided by the primary combustion air and the fuel guide tube 12 which is guided by the primary air guiding pipe 11 the chamber 13 is provided, also the position before the primary combustion air is led into the primary combustion chamber 13, the stabilizer 14 is provided between the said primary air guide pipe 11 and the fuel guide tube 12, the the spark plug 15 extending to the primary combustion chamber 13 is provided through the inner primary air guide tube 11.

そして、前記の1次燃焼室13を第1ノズル部16によって炉1の内部1aに連通させるようにし、この第1ノズル部16を前記の1次燃焼室13から炉1の内部1aに向けて収縮させている。 Then, the primary combustion chamber 13 by the first nozzle portion 16 so as to communicate with the inside 1a of the furnace 1, the first nozzle portion 16 toward the inside 1a of the furnace 1 from the primary combustion chamber 13 It is made to contraction.

また、前記の1次空気案内管11の両側に、蓄熱材21(21A,21B)が収容された蓄熱室20(20A,20B)を対にして設け、各蓄熱室20(20A,20B)において加熱された2次燃焼用空気を案内する2次空気案内管22(22A,22B)を設けると共に、それぞれの2次空気案内管22(22A,22B)によって案内された前記の2次燃焼用空気を炉1の内部1aに噴出させる第2ノズル部23(23A,23B)を、前記の第1ノズル部16の近傍に設けている。 Further, on both sides of the primary air guide pipe 11, the heat storage material 21 (21A, 21B) is stowed regenerator 20 (20A, 20B) provided in a pair in each regenerator 20 (20A, 20B) secondary air guide tube 22 for guiding the heated secondary combustion air (22A, 22B) provided with a said secondary combustion air which is guided by each of the secondary air guide pipe 22 (22A, 22B) the second nozzle section 23 (23A, 23B) for ejecting the inside 1a of the furnace 1, is provided in the vicinity of the first nozzle portion 16 of the.

そして、燃料供給装置30から燃料を前記の燃料案内管12に導く途中に燃料調整弁(燃料制御手段)31を設け、この燃料調整弁31によって燃料案内管12に導く燃料の量を調整するようにしている。 Then, the fuel from the fuel supply device 30 a fuel adjusting valve (fuel control means) 31 provided on the way leading to the fuel guide tube 12 of the, as to adjust the amount of fuel that leads by the fuel adjusting valve 31 in the fuel guide tube 12 I have to.

また、燃焼用空気供給装置40から前記の1次空気案内管11に燃焼用空気を導く途中に1次空気調整弁(1次空気制御手段)41を設け、この1次燃焼用空気調整弁41によって1次空気案内管11に導く1次燃焼用空気の量を調整するようにしている。 Also, the primary air control valve (primary air control means) 41 provided from the combustion air supply system 40 in the middle for guiding the combustion air to the primary air guide tube 11 of the, the primary combustion air adjusting valve 41 and to adjust the amount of primary combustion air leading to the primary air guide tube 11 by.

また、前記の燃焼用空気供給装置40から燃焼用空気を各蓄熱室20(20A,20B)に導く途中に、それぞれ2次空気調整弁(2次空気制御手段)42(42A,42B)を設け、各2次空気調整弁42(42A,42B)によって各蓄熱室20(20A,20B)を通して前記の各2次空気案内管22(22A,22B)に導く2次燃焼用空気の量を調整するようにしている。 Further, during guiding the combustion air to the regenerator 20 (20A, 20B), respectively secondary air regulating valve (secondary air control unit) 42 (42A, 42B) provided from the combustion air supply device 40 of the , adjusting the amount of the secondary air control valve 42 (42A, 42B) by the regenerator 20 (20A, 20B) through said respective secondary air guide pipe 22 (22A, 22B) air afterburning lead to It is way.

また、前記の各蓄熱室20(20A,20B)において、炉1の内部1aにおける燃焼排ガスの熱を前記の蓄熱材21に蓄熱させた後、この燃焼排ガスを蓄熱室20(20A,20B)から排出させる排ガス排出管24(24A,24B)を設けると共に、各排ガス排出管24(24A,24B)と排気装置50との間にそれぞれ排ガス排出弁51(51A,51B)を設け、この排ガス排出弁51(51A,51B)を開けて、各蓄熱室20(20A,20B)から各排ガス排出管24(24A,24B)に導かれた燃焼排ガスを排気装置50によって排気させるようにしている。 Each regenerator 20 (20A, 20B) of said at, after the heat storage heat of the combustion exhaust gas inside 1a of the furnace 1 to the heat storage material 21, the flue gas from the regenerator 20 (20A, 20B) exhaust gas discharge pipe 24 (24A, 24B) for discharging provided with a respective provided an exhaust gas discharge valve 51 (51A, 51B) between the exhaust system 50 and the exhaust gas discharge pipe 24 (24A, 24B), the exhaust gas discharge valve 51 (51A, 51B) is opened and so that is evacuated by the regenerator 20 (20A, 20B) each exhaust gas discharge pipe 24 from (24A, 24B) exhaust system 50 of the combustion gas guided to.

ここで、この実施形態1の燃焼装置A1において、炉1の内部1aの温度が低い第1温度領域においては、図2に示すように、前記の1次空気調整弁41により、前記の燃焼用空気供給装置40から適当量の1次燃焼用空気を1次空気案内管11に導くと共に、前記の燃料調整弁31により、燃料供給装置30から適当量の燃料を燃料案内管12に導き、前記の1次空気案内管11を通して前記の1次燃焼室13に導かれた1次燃焼用空気と、前記の燃料案内管12を通して前記の1次燃焼室13に導かれた燃料とを、この1次燃焼室13において混合させると共に前記のスパークプラグ15により着火させて燃焼させ、燃焼により発生した燃焼排ガスを、前記の第1ノズル部16を通して前記の1次燃焼室13から炉1の内部1aに向けて Here, in the combustion apparatus A1 of this embodiment 1, in the first temperature region the temperature inside 1a is lower furnace 1, as shown in FIG. 2, by the primary air control valve 41, for combustion of the guides the primary combustion air a suitable amount from the air supply device 40 to the primary air guide pipe 11, the fuel adjusting valve 31 of the lead from the fuel supply device 30 of fuel appropriate amount to the fuel guide tube 12, the of the primary combustion air introduced into the primary combustion chamber 13 through the primary air guide pipe 11, and fuel guided to the primary combustion chamber 13 through the fuel guide tube 12, the 1 with mixing in the following combustion chamber 13 is combusted by ignition by the spark plug 15 described above, the combustion exhaust gas generated by the combustion, to the first inner 1a from the primary combustion chamber 13 through the nozzle portion 16 furnace 1 of the Towards 出させるようにする(第1燃焼状態)。 Issued to as the (first combustion state). なお、図2〜図4における各弁31,41,42,51の開閉については、開いた状態を白抜きで、閉じた状態を黒塗りで示した。 Note that the opening and closing of the valves 31,41,42,51 in Figures 2-4, showing the open state by a hollow, closed state in black.

そして、このような第1燃焼状態による燃焼を行うと、1次燃焼室13において燃焼されて膨張した高温の燃焼排ガスが、前記のように炉1の内部1aに向けて収縮した第1ノズル部16を通して高速で炉1の内部1aに噴出されるようになり、高速で噴出された高温の燃焼排ガスによる攪拌効果により、炉1の内部1a全体が速やかに均一に加熱されるようになる。 Then, when the combustion by such first combustion state, the combustion exhaust gas hot inflated is burned in the primary combustion chamber 13, the first nozzle portion contracted toward the inside 1a of the furnace 1 as described above 16 fast come to be ejected into the interior 1a of the furnace 1 through, by the stirring effect of the combustion exhaust gas ejected high temperature at a high speed, so that the entire interior 1a of the furnace 1 is quickly and uniformly heated. なお、「高速」とは、一般に80m/s以上を意味し、このような状態で噴出すると、炉1の内部の雰囲気が攪拌され、炉1内の温度分布が均一になる。 Note that the "fast", generally refers to more than 80 m / s, when ejected in this state, the atmosphere in the furnace 1 is agitated, the temperature distribution in the furnace 1 becomes uniform.

なお、この第1燃焼状態においては、前記の各2次空気調整弁42A,42Bを閉じて、2次燃焼用空気が各蓄熱室20A,20Bに供給されないようにし、各2次空気案内管22A,22Bから2次燃焼用空気が炉1の内部1aに噴出されないようにすると共に、前記の各排ガス排出弁51A,51Bを閉じ、前記の排気装置50によって炉1の内部1aにおける燃焼排ガスが各蓄熱室20A,20B内に供給されないようにし、燃焼排ガスが前記の各排ガス排出管24A,24Bを通して排気されないようにしている。 Incidentally, in this first combustion state, by closing the respective secondary air control valve 42A, 42B of the, as for secondary combustion air is not supplied to the regenerator 20A, 20B, each of the secondary air guide pipe 22A , together with secondary combustion air from being blown into the inside 1a of the furnace 1 from 22B, the exhaust gas discharge valve 51A of the closing the 51B, the exhaust device 50 of the flue gas inside 1a of the furnace 1 each regenerator 20A, so as not be supplied into the 20B, the combustion exhaust gas are prevented from being exhausted through the exhaust gas discharge pipe 24A, 24B of the. また、図示していないが、炉1の内部1aの温度がある程度上昇した場合には、前記の各排ガス排出弁51A,51Bを開けて、炉1の内部1aにおける燃焼排ガスを各蓄熱室20A,20B内に導き、各蓄熱室20A,20Bにおける各蓄熱材21A,21Bに燃焼排ガスの熱を蓄熱させるようにしてもよい。 Although not shown, when the temperature inside 1a of the furnace 1 increases to some extent, the exhaust gas discharge valve 51A described above, by opening the 51B, the regenerator 20A flue gas inside 1a of the furnace 1, guided in 20B, the regenerator 20A, the heat storage material 21A in 20B, it may be allowed to heat accumulation of the heat of the combustion exhaust gas 21B.

次いで、前記の第1燃焼状態の燃焼によって、炉1の内部1aの温度が前記の第1温度領域より高くなった第2温度領域においては、図3に示すように、前記の第1燃焼状態の場合と同様に、1次空気案内管11を通して1次燃焼室13に導かれた1次燃焼用空気と燃料案内管12を通して1次燃焼室13に導かれた燃料とを1次燃焼室13において混合させて燃焼させ、燃焼により発生した燃焼排ガスを、第1ノズル部16を通して炉1の内部1aに向けて噴出させるようにすると共に、前記の燃料調整弁31により、燃料案内管12に導く燃料の量を前記の第1燃焼状態よりも増加させる。 Then, said by combustion in the first combustion state, in the second temperature region where the temperature of the interior 1a of the furnace 1 is higher than the first temperature region of the, as shown in FIG. 3, the first combustion state of as with the primary air guide pipe 11 through the primary combustion chamber 13 to the guided primary combustion air and through the fuel guide tube 12 primary combustion chamber and a fuel guided to 13 primary combustion chamber 13 by mixing is burned in the combustion exhaust gas generated by combustion, as well as to be ejected toward the inside 1a of the furnace 1 through the first nozzle portion 16, the fuel adjusting valve 31 of the leads to the fuel guide tube 12 the amount of fuel is increased than in the first combustion state of the. このように燃料案内管12に導く燃料の量を第1燃焼状態よりも増加させると、1次燃焼室13における燃焼において一部の燃料が燃焼されずに、燃焼排ガスと一緒に前記の第1ノズル部16から炉1の内部1aに噴出されるようになる。 Increasing than the amount of fuel that leads this way the fuel guide tube 12 first combustion state, without some of the fuel is combusted in the combustion in the primary combustion chamber 13, the said together with the flue gas 1 It will be ejected from the nozzle unit 16 to the inside 1a of the furnace 1.

そして、この第2温度領域においては、前記の各2次空気調整弁42A,42B及び排ガス排出弁51A,51Bの開閉を制御し、図3に示すように、一方の蓄熱室20Aにおいては、前記の排ガス排出弁51Aを閉じて、炉1の内部1aにおける燃焼排ガスがこの蓄熱室20Aを通して排気されないようにした状態で、前記の2次空気調整弁42Aを開けて、前記の燃焼用空気供給装置40から適当量の2次燃焼用空気を導き、この2次燃焼用空気を蓄熱室20A内における蓄熱材21Aに蓄熱された熱によって加熱させ、加熱された2次燃焼用空気を前記の2次空気案内管22Aを通して前記の第2ノズル部23Aから、前記の第1ノズル部16を通して炉1の内部1aに噴出された燃焼排ガスに向けて噴出させ、前記の燃焼排ガス中に Then, in the second temperature region, the secondary air control valve 42A of the, 42B and exhaust gas discharge valve 51A, and controls the opening and closing of 51B, as shown in FIG. 3, in one regenerator 20A, the close the exhaust gas discharge valve 51A, in a state where the combustion exhaust gas in the interior 1a of the furnace 1 is prevented from being exhausted through the regenerator 20A, opening the secondary air control valve 42A, the combustion air supply device lead to secondary combustion air a suitable amount from 40, the secondary combustion air is heated by the heat stored in the heat-storage material 21A in the heat storage chamber 20A, 2 secondary combustion air heated in the primary from the second nozzle portion 23A of the through air guide pipe 22A, the first through the nozzle unit 16 is ejected toward the combustion exhaust gas which is ejected into the interior 1a of the furnace 1, the combustion exhaust gas of the まれている未燃の燃料を燃焼させる燃焼動作を行うようにする(第2燃焼状態)。 Rare and unburned fuel is to perform the combustion operation for burning (second combustion state).

また、他方の蓄熱室20Bにおいては、前記の2次空気調整弁42Bを閉じて、2次燃焼用空気がこの蓄熱室20Bに供給されないようにした状態で、前記の排ガス排出弁51Bを開け、前記の排気装置50により、炉1の内部1aにおける燃焼排ガスをこの蓄熱室20B内に導き、この蓄熱室20B内における蓄熱材21Bに燃焼排ガスの熱を蓄熱させた後、この燃焼排ガスを前記の排ガス排出管24Bを通して排気させる蓄熱動作を行うようにする。 Further, in the other regenerator 20B, closing the secondary air control valve 42B, in a state in which a secondary combustion air is prevented from being supplied to the regenerator 20B, opening the exhaust gas discharge valve 51B, the exhaust system 50 of the leads to a combustion exhaust gas inside 1a of the furnace 1 in the heat storage chamber 20B, after being heat storage heat of the combustion exhaust gas to the heat storage material 21B in this regenerator chamber 20B, the combustion exhaust gas of the to perform the heat storage operation to exhaust through the exhaust gas discharge pipe 24B.

その後、前記の各2次空気調整弁42A,42B及び排ガス排出弁51A,51Bの開閉を切り換え、炉1の内部1aにおける燃焼排ガスが他方の蓄熱室20Bを通して排気されないようにした状態で、他方の蓄熱室20Bに、前記の2次空気調整弁42Bを通して、前記の燃焼用空気供給装置40から適当量の2次燃焼用空気を導き、この2次燃焼用空気を蓄熱室20B内における蓄熱材21Bに蓄熱された熱によって加熱させ、加熱された2次燃焼用空気を前記の2次空気案内管22Bを通して前記の第2ノズル部23Bから、前記の第1ノズル部16を通して炉1の内部1aに噴出された燃焼排ガスに向けて噴出させ、前記の燃焼排ガス中に含まれている未燃の燃料を燃焼させる燃焼動作を行うようにする(第2燃焼状態)。 Thereafter, the secondary air control valve 42A of the, 42B and exhaust gas discharge valve 51A, switching the opening and closing of 51B, in a state where the combustion exhaust gas in the interior 1a of the furnace 1 is prevented from being exhausted through the other regenerator 20B, the other the heat storage chamber 20B, the through secondary air control valve 42B, leads to a secondary combustion air a suitable amount from the combustion air supply system 40 of the heat storage material 21B of the secondary combustion air in the regenerator chamber 20B is heated by the heat storage thermal in, from the second nozzle portion 23B of the through the heated secondary combustion air above the secondary air guide tube 22B, the interior 1a of the furnace 1 through the first nozzle portion 16 of the It is ejected toward the ejected flue gas, to carry out combustion operation for burning unburned fuel contained in the combustion exhaust gas of the (second combustion state).

また、一方の蓄熱室20Aにおいては、前記の2次空気調整弁42Aを閉じて、2次燃焼用空気がこの蓄熱室20Aに供給されないようにした状態で、前記の排ガス排出弁51Aを開け、前記の排気装置50により、炉1の内部1aにおける燃焼排ガスをこの蓄熱室20A内に導き、この蓄熱室20A内における蓄熱材21Aに燃焼排ガスの熱を蓄熱させた後、この燃焼排ガスを前記の排ガス排出管24Aを通して排気させる蓄熱動作を行うようにする。 In the one regenerator 20A, it closes the secondary air control valve 42A, in a state in which a secondary combustion air is prevented from being supplied to the regenerator 20A, opening the exhaust gas discharge valve 51A, the exhaust system 50 of the leads to a combustion exhaust gas inside 1a of the furnace 1 in the heat storage chamber 20A, after heat storage heat of the combustion exhaust gas to the heat storage material 21A in this regenerator chamber 20A, the combustion exhaust gas of the to perform the heat storage operation to exhaust through the exhaust gas discharge pipe 24A.

そして、前記の各2次空気調整弁42A,42B及び排ガス排出弁51A,51Bの開閉を交互に切り換え、前記の各蓄熱室20A,20Bにおいて、前記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えて行うようにする。 Then, each of the secondary air control valve 42A of the, 42B and exhaust gas discharge valve 51A, switching the opening and closing of 51B alternately, in each regenerator 20A, 20B of the switches the combustion operation and the heat storage operation of the alternate do so.

ここで、前記のような第2燃焼状態による燃焼を行うと、前記の燃焼排ガス中に含まれている未燃の燃料が確実に燃焼されるようになると共に、燃焼量が増加し、さらに炉1の内部1aにおける燃焼排ガスの熱が有効に蓄熱されて、全体の熱効率を高めることができる。 Here, when the combustion by the second combustion state as mentioned above, together with the unburned fuel contained in the combustion exhaust gas in is to be reliably burned, the amount of combustion increases, further furnace heat of the combustion exhaust gas in the first internal 1a is effectively heat storage, it is possible to increase the overall thermal efficiency.

そして、前記の第2燃焼状態の燃焼によって、炉1の内部1aの温度が前記の第2温度領域より高くなった第3温度領域、例えば、燃料が自然着火する温度になった場合には、図4に示すように、前記の1次空気調整弁41を閉じて、前記の燃焼用空気供給装置40から1次空気案内管11に1次燃焼用空気を供給しないようにし、燃料案内管12を通して1次燃焼室13に導かれた燃料を、そのまま前記の第1ノズル部16を通して炉1の内部1aに向けて噴出させるようにすると共に、前記の各2次空気調整弁42A,42Bを調整して、前記の燃焼用空気供給装置40から各蓄熱室20A,20Bに供給する2次燃焼用空気の量を増加させると共に、前記のように各2次空気調整弁42A,42B及び排ガス排出弁51A,51Bの開 Then, by the combustion of the second combustion state of the third temperature region where the temperature of the interior 1a of the furnace 1 is higher than the second temperature region of said, for example, when the fuel becomes a temperature that spontaneous ignition is as shown in FIG. 4, closing the primary air control valve 41, so as not to supply the primary combustion air from the combustion air supply system 40 of the primary air guide tube 11, the fuel guide tube 12 the fuel guided to the primary combustion chamber 13, as well as to be ejected toward the intact inside 1a of the furnace 1 through the first nozzle portion 16 of the respective secondary air control valve 42A of the, and 42B adjusted through to the combustion air supply device each regenerator 20A 40, along with increasing the amount of secondary combustion air supplied to 20B, the secondary air control valve 42A as described above, 42B and exhaust gas discharge valve 51A, the opening of the 51B を制御させるようにする。 So as to control the.

そして、図4に示すように、一方の蓄熱室20Aにおいては、前記の排ガス排出弁51Aを閉じて、炉1の内部1aにおける燃焼排ガスがこの蓄熱室20Aを通して排気されないようにした状態で、前記の2次空気調整弁42Aを開けて、前記の燃焼用空気供給装置40から増加された2次燃焼用空気を導き、この2次燃焼用空気を蓄熱室20A内における蓄熱材21Aに蓄熱された熱によって加熱させ、加熱された2次燃焼用空気を前記の2次空気案内管22Aを通して前記の第2ノズル部23Aから、前記の第1ノズル部16を通して炉1の内部1aに噴出された燃料に向けて噴出させ、加熱された2次燃焼用空気と前記の燃料とを炉1の内部1aにおいて混合させて燃焼させる燃焼動作を行うようにする(第3燃焼状態)。 Then, as shown in FIG. 4, in one regenerator 20A, closes the said exhaust gas discharge valve 51A, in a state where the combustion exhaust gas in the interior 1a of the furnace 1 is prevented from being exhausted through the regenerator 20A, the open the secondary air control valve 42A, lead to secondary combustion air is increased from the combustion air supply system 40 described above, stored in the heat of the secondary combustion air to the heat storage material 21A in the heat storage chamber 20A is heated by heat from the heated said through secondary combustion air to the secondary air guide pipe 22A second nozzle portion 23A, which is ejected into the interior 1a of the furnace 1 through the first nozzle portion 16 of the fuel It is ejected towards the heated secondary combustion air and the fuel are mixed in the interior 1a of the furnace 1 to perform combustion operation for burning (third combustion state).

また、他方の蓄熱室20Bにおいては、前記の2次空気調整弁42Bを閉じて、2次燃焼用空気がこの蓄熱室20Bに供給されないようにした状態で、前記の排ガス排出弁51Bを開け、前記の排気装置50により、炉1の内部1aにおける燃焼排ガスをこの蓄熱室20B内に導き、この蓄熱室20B内における蓄熱材21Bに燃焼排ガスの熱を蓄熱させた後、この燃焼排ガスを前記の排ガス排出管24Bを通して排気させる蓄熱動作を行うようにする。 Further, in the other regenerator 20B, closing the secondary air control valve 42B, in a state in which a secondary combustion air is prevented from being supplied to the regenerator 20B, opening the exhaust gas discharge valve 51B, the exhaust system 50 of the leads to a combustion exhaust gas inside 1a of the furnace 1 in the heat storage chamber 20B, after being heat storage heat of the combustion exhaust gas to the heat storage material 21B in this regenerator chamber 20B, the combustion exhaust gas of the to perform the heat storage operation to exhaust through the exhaust gas discharge pipe 24B.

そして、前記の場合と同様に、各2次空気調整弁42A,42B及び排ガス排出弁51A,51Bの開閉を交互に切り換え、前記の各蓄熱室20A,20Bにおいて、前記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えて行うようにする。 Then, as in the case of the respective secondary air control valve 42A, 42B and exhaust gas discharge valve 51A, switching the opening and closing of 51B alternately, the regenerator 20A of the in 20B, the combustion operation and the heat storage operation the to perform switching alternately.

ここで、前記のような第3燃焼状態による燃焼を行うと、前記のように炉1の内部1aに噴出された燃料が前記のように加熱された2次燃焼用空気と自然着火する温度以上に加熱された炉1の内部1aにおいて適切に混合されて広い範囲で燃焼されるようになり、燃焼効率が高められると共に、局部的な燃焼によって温度が局部的に上昇するのが抑制され、NOxが発生するのも適切に防止されるようになる。 Here, when the combustion by the third combustion state as described above, the manner in which fuel ejected inside 1a of the furnace 1 the heated secondary combustion air and spontaneous ignition temperature above as to come to be burned in suitably mixed with a wide range in the inside 1a of the heated furnace 1, the combustion efficiency is increased, the temperature can be inhibited from locally raised by local combustion, NOx There becomes also suitably prevented from occurring.

この結果、この実施形態1の燃焼装置A1においては、炉1の内部1a温度に対応させて燃焼状態を適切に制御し、低温域から高温域において安定した燃焼性能が得られると共に、高温域におけるNOxの発生も適切に抑制できるようになる。 As a result, in the combustion apparatus A1 of this embodiment 1, the combustion state appropriately controlled so as to correspond to the inside 1a temperature of the furnace 1, with stable combustion performance in a high temperature range from low temperature range is obtained, in a high temperature range generation of NOx is also to be appropriately suppressed.

(実施形態2) (Embodiment 2)
実施形態2の燃焼装置A2においては、図5に示すように、図1に示した実施形態1の燃焼装置A1における前記の燃料供給装置30から燃料調整弁31を介して前記の燃料案内管12に燃料を供給する前に、前記の燃料に対して燃焼用空気供給装置40から予備燃焼用空気を供給する予備空気供給経路(予備空気供給手段)43を設けると共に、この予備空気供給経路43に予備燃焼用空気の供給を制御する予備空気調整弁(予備空気制御手段)44を設け、前記のスパークプラグ15を前記の燃料案内管12内に設けるようにし、それ以外は、図1に示した実施形態1の燃焼装置A1と同様に構成している。 In the combustion device A2 of the second embodiment, FIG. 5 as shown in, the said fuel supply device 30 a fuel adjusting valve 31 of the fuel guide tube 12 through from the combustion device A1 of the first embodiment shown in FIG. 1 the before supplying the fuel, along with supplemental air supply path (preliminary air supply means) 43 is provided for supplying the preliminary combustion air from the combustion air supply device 40 to the fuel, in this preliminary air supply path 43 supplemental air control valve for controlling the supply of pre-combustion air (pre-air control means) 44 is provided, the spark plug 15 of the as provided in the fuel guide tube 12, otherwise, as shown in FIG. 1 It is configured similarly to the combustion apparatus A1 of the first embodiment. なお、図6〜図9における各弁31,41,42,44,51の開閉については、実施形態1の場合と同様に、開いた状態を白抜きで、閉じた状態を黒塗りで示した。 Note that the opening and closing of the valves 31,41,42,44,51 in FIGS. 6-9, as in the embodiment 1, the open state in white and showed a closed state in black .

ここで、この実施形態2の燃焼装置A2においては、炉1の内部1aの温度が低い第1温度領域において、前記の第1燃焼状態による燃焼を行う前に、図6に示すように、前記の1次空気調整弁41を閉じて、前記の燃焼用空気供給装置40から1次空気案内管11に1次燃焼用空気が供給されないようにした状態で、前記の燃料調整弁31により燃料供給装置30から少量の燃料を燃料案内管12に導くと共に、前記の予備空気調整弁44を開けて、燃焼用空気供給装置40から予備空気供給経路43を通して、少量の予備燃焼用空気を燃料案内管12に導かれる燃料に供給し、前記の燃料案内管12内において燃料と予備燃焼用空気とを予備混合(予混合)させる。 Here, in the combustion apparatus A2 of this embodiment 2, in the first temperature region the temperature inside 1a is lower furnace 1, before the combustion according to the first combustion state of the, as shown in FIG. 6, the close the primary air control valve 41, in a state where the combustion air supply system 40 of the primary air guide tube 11 is the primary combustion air was not supplied, the fuel supply by the fuel adjusting valve 31 of the a small amount of fuel from the device 30 and guides the fuel guide tube 12, opening the supplemental air control valve 44 of the through supplemental air supply path 43 from the combustion air supply device 40, a fuel guide tube a small quantity of pre-combustion air is supplied to the fuel guided to 12, it makes pre-mixing the fuel and the preliminary combustion air within the fuel guide tube 12 (premixed).

そして、このように予備混合された燃料と予備燃焼用空気とを、燃料案内管12から1次燃焼室13に噴出させると共に、燃料案内管12の内部に設けられた前記のスパークプラグ15によって着火させて、予備混合された燃料と予備燃焼用空気とを予備燃焼させ、予備燃焼により発生した燃焼排ガスを、前記の第1ノズル部16を通して前記の1次燃焼室13から炉1の内部1aに向けて噴出させるようにする。 Then, the ignition thus the fuel is premixed with the preliminary combustion air, together with the ejecting from the fuel guide tube 12 into the primary combustion chamber 13, by the spark plug 15 provided in the fuel guide tube 12 by, the air fuel and preliminary combustion which is pre-mixed and preliminary combustion, the combustion exhaust gas generated by the preliminary combustion, to the first inner 1a from the primary combustion chamber 13 through the nozzle portion 16 furnace 1 of the so as to jet towards. このようにすると、前記の予備燃焼によって前記の1次燃焼室13や炉1の内部1aが予備加熱されるようになる(予備加熱燃焼状態という)。 In this way, the inside 1a of the primary combustion chamber 13 and the furnace 1 is to be preheated by the preliminary combustion of the (called preheating combustion state). なお、この予備加熱燃焼状態は、前記の実施形態1においても、図2における1次燃焼用空気と燃料とを少量にすることで可能になる。 Note that this preheating combustion state, even in the first embodiment described above, made possible by the small amount of the primary combustion air and fuel in FIG.

その後は、炉1の内部1aの温度が低い第1温度領域において、図7に示すように、前記の1次空気調整弁41を開けて適当量の1次燃焼用空気を1次空気案内管11に導くと共に、前記の燃料調整弁31を通して燃料案内管12に導く燃料の量を予備燃焼時よりも増加させ、前記の実施形態1の燃焼装置A1の場合と同様に、前記の1次空気案内管11を通して1次燃焼室13に導かれた1次燃焼用空気と、燃料案内管12を通して1次燃焼室13に導かれた燃料とを、1次燃焼室13において混合させて燃焼させ、燃焼により発生した燃焼排ガスを、前記の第1ノズル部16を通して前記の1次燃焼室13から炉1の内部1aに向けて噴出させるようにする(第1燃焼状態)と共に、前記の予備空気調整弁44を閉じて、燃料案内管12 Then, in the first temperature region the temperature inside 1a is lower furnace 1, as shown in FIG. 7, the primary air guiding pipe primary combustion air a suitable amount by opening the primary air control valve 41 and guides 11, the amount of fuel that leads to the fuel guide tube 12 is increased than when the preliminary combustion through the fuel adjusting valve 31 described above, as in the case of a combustion apparatus A1 of the first embodiment described above, the primary air a primary combustion air introduced through the guide tube 11 into the primary combustion chamber 13, and a fuel directed through the fuel guide tube 12 into the primary combustion chamber 13, is combusted by mixing in the primary combustion chamber 13, the combustion exhaust gas generated by combustion, so as to eject toward from the primary combustion chamber 13 through the first nozzle portion 16 of the inside 1a of the furnace 1 together with the (first combustion state), the supplemental air adjustment close the valve 44, the fuel guide tube 12 導かれる燃料に予備燃焼用空気が供給されないようにする。 Air preliminary combustion is not supplied to the fuel introduced.

また、この第1燃焼状態の燃焼によって、炉1の内部1aの温度が前記の第1温度領域より高くなった第2温度領域においては、前記の実施形態1の燃焼装置A1の場合と同様に、前記の第1燃焼状態の場合よりも燃料案内管12に導く燃料の量を増加させると共に、前記の実施形態1の燃焼装置A1の場合と同様に、各2次空気調整弁42A,42B及び排ガス排出弁51A,51Bの開閉を制御させるようにする。 Further, by the combustion of the first combustion state, in the second temperature region where the temperature of the interior 1a of the furnace 1 is higher than the first temperature region of the, as in the case of a combustion apparatus A1 of the first embodiment of the , along with increasing the amount of fuel that leads to the fuel guide tube 12 than in the first combustion state of the, as in the case of a combustion apparatus A1 of the first embodiment described above, the secondary air control valve 42A, 42B and exhaust gas discharge valve 51A, so as to control the opening and closing of 51B.

そして、図8に示すように、一方の蓄熱室20Aにおいては、前記の排ガス排出弁51Aを閉じて、炉1の内部1aにおける燃焼排ガスがこの蓄熱室20Aを通して排気されないようにした状態で、前記の2次空気調整弁42Aを開けて、前記の燃焼用空気供給装置40から適当量の2次燃焼用空気を導き、この2次燃焼用空気を蓄熱室20A内における蓄熱材21Aに蓄熱された熱によって加熱させ、加熱された2次燃焼用空気を前記の2次空気案内管22Aを通して前記の第2ノズル部23Aから、前記の第1ノズル部16を通して炉1の内部1aに噴出された燃焼排ガスに向けて噴出させ、前記の燃焼排ガス中に含まれている未燃の燃料を燃焼させる燃焼動作を行うようにする(第2燃焼状態)。 Then, as shown in FIG. 8, in one regenerator 20A, closes the said exhaust gas discharge valve 51A, in a state where the combustion exhaust gas in the interior 1a of the furnace 1 is prevented from being exhausted through the regenerator 20A, the open the secondary air control valve 42A, lead to secondary combustion air a suitable amount from the combustion air supply system 40 described above, stored in the heat of the secondary combustion air to the heat storage material 21A in the heat storage chamber 20A is heated by heat from the heated said secondary combustion air through the secondary air guide pipe 22A second nozzle portion 23A, which is ejected into the interior 1a of the furnace 1 through the first nozzle portion 16 of the combustion It is ejected toward the exhaust gas, to perform combustion operation for burning unburned fuel contained in the combustion exhaust gas of the (second combustion state).

また、他方の蓄熱室20Bにおいては、前記の2次空気調整弁42Bを閉じて、2次燃焼用空気がこの蓄熱室20Bに供給されないようにした状態で、前記の排ガス排出弁51Bを開け、前記の排気装置50により、炉1の内部1aにおける燃焼排ガスをこの蓄熱室20B内に導き、この蓄熱室20B内における蓄熱材21Bに燃焼排ガスの熱を蓄熱させた後、この燃焼排ガスを前記の排ガス排出管24Bを通して排気させる蓄熱動作を行うようにする。 Further, in the other regenerator 20B, closing the secondary air control valve 42B, in a state in which a secondary combustion air is prevented from being supplied to the regenerator 20B, opening the exhaust gas discharge valve 51B, the exhaust system 50 of the leads to a combustion exhaust gas inside 1a of the furnace 1 in the heat storage chamber 20B, after being heat storage heat of the combustion exhaust gas to the heat storage material 21B in this regenerator chamber 20B, the combustion exhaust gas of the to perform the heat storage operation to exhaust through the exhaust gas discharge pipe 24B.

そして、前記の場合と同様に、各2次空気調整弁42A,42B及び排ガス排出弁51A,51Bの開閉を交互に切り換え、前記の各蓄熱室20A,20Bにおいて、前記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えて行うようにする。 Then, as in the case of the respective secondary air control valve 42A, 42B and exhaust gas discharge valve 51A, switching the opening and closing of 51B alternately, the regenerator 20A of the in 20B, the combustion operation and the heat storage operation the to perform switching alternately.

また、前記の第2燃焼状態の燃焼によって、炉1の内部1aの温度が前記の第2温度領域より高くなって燃料が自然着火する第3温度領域においては、前記の実施形態1の燃焼装置A1の場合と同様に、図9に示すように、前記の1次空気調整弁41を閉じて、前記の燃焼用空気供給装置40から1次空気案内管11に1次燃焼用空気が供給されないようにし、燃料案内管12を通して1次燃焼室13に導かれた燃料を、そのまま前記の第1ノズル部16を通して炉1の内部1aに向けて噴出させるようにすると共に、前記の各2次空気調整弁42A,42Bを調整して、前記の燃焼用空気供給装置40から各蓄熱室20A,20Bに供給する2次燃焼用空気の量を増加させると共に、前記の実施形態1の燃焼装置A1の場合と同様に、各2 Further, by the combustion of the second combustion state of the, in the third temperature region where the temperature of the interior 1a of the furnace 1 is fuel is higher than the second temperature region is spontaneous ignition of the said combustion device of Embodiment 1 as in the case of A1, as shown in FIG. 9, closing the primary air control valve 41, the combustion air supply system 40 of the primary air guide tube 11 is the primary combustion air is not supplied and thus, the fuel directed through the fuel guide tube 12 into the primary combustion chamber 13, as well as to be ejected toward the first inner 1a of the furnace 1 through the nozzle portion 16 of the said respective secondary air adjusting valve 42A, by adjusting 42B, the combustion air supply device 40 from the regenerator 20A, with increasing amount of secondary combustion air supplied to 20B, the combustion device A1 of the first embodiment of the If in the same way as, each 2 空気調整弁42A,42B及び排ガス排出弁51A,51Bの開閉を制御させるようにする。 Air regulating valve 42A, 42B and exhaust gas discharge valve 51A, so as to control the opening and closing of 51B.

そして、図9に示すように、一方の蓄熱室20Aにおいては、前記の排ガス排出弁51Aを閉じて、炉1の内部1aにおける燃焼排ガスがこの蓄熱室20Aを通して排気されないようにした状態で、前記の2次空気調整弁42Aを開けて、前記の燃焼用空気供給装置40から増加された2次燃焼用空気を導き、この2次燃焼用空気を蓄熱室20A内における蓄熱材21Aに蓄熱された熱によって加熱させ、加熱された2次燃焼用空気を前記の2次空気案内管22Aを通して前記の第2ノズル部23Aから、前記の第1ノズル部16を通して炉1の内部1aに噴出された燃料に向けて噴出させ、加熱された2次燃焼用空気と前記の燃料とを炉1の内部1aにおいて混合させて燃焼させる燃焼動作を行うようにする(第3燃焼状態)。 Then, as shown in FIG. 9, in one regenerator 20A, closes the said exhaust gas discharge valve 51A, in a state where the combustion exhaust gas in the interior 1a of the furnace 1 is prevented from being exhausted through the regenerator 20A, the open the secondary air control valve 42A, lead to secondary combustion air is increased from the combustion air supply system 40 described above, stored in the heat of the secondary combustion air to the heat storage material 21A in the heat storage chamber 20A is heated by heat from the heated said through secondary combustion air to the secondary air guide pipe 22A second nozzle portion 23A, which is ejected into the interior 1a of the furnace 1 through the first nozzle portion 16 of the fuel It is ejected towards the heated secondary combustion air and the fuel are mixed in the interior 1a of the furnace 1 to perform combustion operation for burning (third combustion state).

また、他方の蓄熱室20Bにおいては、前記の2次空気調整弁42Bを閉じて、2次燃焼用空気がこの蓄熱室20Bに供給されないようにした状態で、前記の排ガス排出弁51Bを開け、前記の排気装置50により、炉1の内部1aにおける燃焼排ガスをこの蓄熱室20B内に導き、この蓄熱室20B内における蓄熱材21Bに燃焼排ガスの熱を蓄熱させた後、この燃焼排ガスを前記の排ガス排出管24Bを通して排気させる蓄熱動作を行うようにする。 Further, in the other regenerator 20B, closing the secondary air control valve 42B, in a state in which a secondary combustion air is prevented from being supplied to the regenerator 20B, opening the exhaust gas discharge valve 51B, the exhaust system 50 of the leads to a combustion exhaust gas inside 1a of the furnace 1 in the heat storage chamber 20B, after being heat storage heat of the combustion exhaust gas to the heat storage material 21B in this regenerator chamber 20B, the combustion exhaust gas of the to perform the heat storage operation to exhaust through the exhaust gas discharge pipe 24B.

そして、前記の場合と同様に、各2次空気調整弁42A,42B及び排ガス排出弁51A,51Bの開閉を交互に切り換え、前記の各蓄熱室20A,20Bにおいて、前記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えて行うようにする。 Then, as in the case of the respective secondary air control valve 42A, 42B and exhaust gas discharge valve 51A, switching the opening and closing of 51B alternately, the regenerator 20A of the in 20B, the combustion operation and the heat storage operation the to perform switching alternately.

このようにすると、この実施形態2の燃焼装置A2においても、前記の実施形態1の燃焼装置A1と同様に、炉1の内部1a温度に対応させて燃焼状態を適切に制御し、低温域から高温域において安定した燃焼性能が得られると共に、高温域におけるNOxの発生も適切に抑制できるようになる。 Thus, even in a combustion apparatus A2 of this embodiment 2, similarly to the combustion apparatus A1 of the first embodiment described above, the combustion state appropriately controlled so as to correspond to the inside 1a temperature of the furnace 1, from a low temperature range with stable combustion performance can be obtained in the high temperature region, so that generation of NOx can be properly restrained in a high temperature range.

(実施形態3) (Embodiment 3)
実施形態3の燃焼装置A3においては、図10に示すように、図1に示した実施形態1の燃焼装置A1における燃料案内管12と1次空気案内管11との間に、燃料案内管12よりも長くなった予備空気案内管(予備空気供給手段)17を設け、この予備空気案内管17の内部に、燃料と予備燃焼用空気とを混合させる予備混合部17aを形成すると共に、この予備空気案内管17に前記の燃焼用空気供給装置40から予備燃焼用空気を供給する予備空気供給経路(予備空気供給手段)43を設け、この予備空気供給経路43に予備燃焼用空気の供給を制御する予備空気調整弁(予備空気制御手段)44を設けるようにしており、それ以外は、図1に示した実施形態1の燃焼装置A1と同様に構成している。 In the combustion apparatus A3 of Embodiment 3, as shown in FIG. 10, between the fuel guide tube 12 and the primary air guide tube 11 in the combustion device A1 of the first embodiment shown in FIG. 1, the fuel guide tube 12 supplemental air guide tube (preliminary air supply means) 17 which is longer than provided in the interior of the supplemental air guide tube 17, to form a premix section 17a for mixing the fuel and the preliminary combustion air, the preliminary the preliminary air supply path for supplying the preliminary combustion air from the combustion air supply device 40 to the air guide tube 17 (preliminary air supply means) 43 is provided, controlling the supply of pre-combustion air to the supplemental air supply path 43 and it is provided with a supplemental air control valve (preliminary air control means) 44 for, otherwise, are configured similarly to the combustion apparatus A1 of the first embodiment shown in FIG. また、図11〜図14における各弁31,41,42,44,51の開閉については、実施形態1,2の場合と同様に、開いた状態を白抜きで、閉じた状態を黒塗りで示した。 As for the opening and closing of the valves 31,41,42,44,51 in FIGS. 11 to 14, as in the embodiments 1 and 2, the open state by a hollow, closed state in black Indicated.

そして、この実施形態3の燃焼装置A3においては、炉1の内部1aの温度が低い第1温度領域において、前記の第1燃焼状態による燃焼を行う前に、図11に示すように、前記の1次空気調整弁41を閉じて、前記の燃焼用空気供給装置40から1次空気案内管11に1次燃焼用空気が供給されないようにした状態で、前記の燃料調整弁31により燃料供給装置30から少量の燃料を燃料案内管12に導くと共に、前記の予備空気調整弁44を開けて、燃焼用空気供給装置40から予備空気供給経路43を通して、少量の予備燃焼用空気を前記の予備空気案内管17に供給し、この予備空気案内管17内を通して導かれた予備燃焼用空気を、前記の予備混合部17aにおいて前記の燃料案内管12内を通して導かれた燃料とを混合させる。 Then, in the combustion apparatus A3 of this embodiment 3, in the first temperature region the temperature inside 1a is lower furnace 1, before the combustion according to the first combustion state of the, as shown in FIG. 11, of the close the primary air control valve 41, in a state where the combustion air supply system 40 of the primary air guide tube 11 is the primary combustion air was not supplied, the fuel supply system by the fuel adjusting valve 31 of the a small amount of fuel and guides the fuel guide tube 12 from 30, opening the supplemental air control valve 44 of the through supplemental air supply path 43 from the combustion air supply device 40, the small amount of the preliminary combustion air supplemental air It is supplied to the guide tube 17, the pre-preliminary combustion air introduced through the air guide tube within 17 to mix the fuel directed through the fuel guide tube 12. Particularly in the premixing section 17a.

また、このように混合された燃料と予備燃焼用空気とを、予備空気案内管17から1次燃焼室13に噴出させると共に前記のスパークプラグ15によって着火させ、予備混合された燃料と予備燃焼用空気とを予備燃焼させて、予備燃焼により発生した燃焼排ガスを、前記の第1ノズル部16を通して前記の1次燃焼室13から炉1の内部1aに向けて噴出させるようにする。 Moreover, in this way the mixed fuel and pre-combustion air, is ignited by the spark plug 15 of the causes ejected from supplemental air guide tube 17 into the primary combustion chamber 13, the pre-mixed fuel and for preliminary combustion an air by preliminary combustion, the combustion exhaust gas generated by the preliminary combustion, to be ejected toward from the primary combustion chamber 13 through the first nozzle portion 16 of the inside 1a of the furnace 1. このようにすると、前記の予備燃焼によって前記の1次燃焼室13や炉1の内部1aが予備加熱されるようになる(予備加熱燃焼状態)。 In this way, the inside 1a of the primary combustion chamber 13 and the furnace 1 is to be preheated by the preliminary combustion of the (pre-heated combustion state).

その後は、炉1の内部1aの温度が低い第1温度領域において、図12に示すように、前記の1次空気調整弁41を開けて適当量の1次燃焼用空気を1次空気案内管11に導くと共に、前記の燃料調整弁31を通して燃料案内管12に導く燃料の量を予備燃焼時から増加させ、前記の実施形態1,2の燃焼装置A1,A2の場合と同様に、前記の1次空気案内管11を通して1次燃焼室13に導かれた1次燃焼用空気と、燃料案内管12を通して1次燃焼室13に導かれた燃料とを、1次燃焼室13において混合させて燃焼させ、燃焼により発生した燃焼排ガスを、前記の第1ノズル部16を通して前記の1次燃焼室13から炉1の内部1aに向けて噴出させるようにする(第1燃焼状態)と共に、前記の予備空気調整弁44を閉じて、予備 Then, in the first temperature region the temperature inside 1a is lower furnace 1, as shown in FIG. 12, primary air guiding pipe primary combustion air a suitable amount by opening the primary air control valve 41 and guides 11, through the fuel adjusting valve 31 of the amount of fuel that leads to the fuel guide tube 12 is increased from the preliminary combustion, as in the case of a combustion apparatus A1, A2 of the embodiments 1 and 2, the a primary combustion air introduced into the primary combustion chamber 13 through the primary air guide pipe 11, and fuel guided via fuel guide tube 12 into the primary combustion chamber 13, be mixed in the primary combustion chamber 13 is combusted, the combustion exhaust gas generated by combustion, so as to eject toward from the primary combustion chamber 13 through the first nozzle portion 16 of the inside 1a of the furnace 1 together with the (first combustion state), the close the supplemental air control valve 44, preliminary 焼用空気が予備空気案内管17に供給されないようにする。 Baked air is not supplied to the supplemental air guide tube 17.

また、この第1燃焼状態の燃焼によって、炉1の内部1aの温度が前記の第1温度領域より高くなった第2温度領域においては、前記の実施形態1,2の燃焼装置A1,A2の場合と同様に、前記の第1燃焼状態の場合よりも燃料案内管12に導く燃料の量を増加させると共に、各2次空気調整弁42A,42B及び排ガス排出弁51A,51Bの開閉を制御させるようにする。 Further, by the combustion of the first combustion state, in the second temperature region where the temperature inside 1a is higher than the first temperature region of the furnace 1, the combustion apparatus A1, A2 of the embodiments 1 and 2 as with, with increasing amount of fuel that leads to the fuel guide tube 12 than in the first combustion state of the each secondary air control valve 42A, 42B and exhaust gas discharge valve 51A, thereby controlling the opening and closing of the 51B so as to.

そして、図13に示すように、一方の蓄熱室20Aにおいては、前記の排ガス排出弁51Aを閉じて、炉1の内部1aにおける燃焼排ガスがこの蓄熱室20Aを通して排気されないようにした状態で、前記の2次空気調整弁42Aを開けて、前記の燃焼用空気供給装置40から適当量の2次燃焼用空気を導き、この2次燃焼用空気を蓄熱室20A内における蓄熱材21Aに蓄熱された熱によって加熱させ、加熱された2次燃焼用空気を前記の2次空気案内管22Aを通して前記の第2ノズル部23Aから、前記の第1ノズル部16を通して炉1の内部1aに噴出された燃焼排ガスに向けて噴出させ、前記の燃焼排ガス中に含まれている未燃の燃料を燃焼させる燃焼動作を行うようにする(第2燃焼状態)。 Then, as shown in FIG. 13, in one regenerator 20A, closes the said exhaust gas discharge valve 51A, in a state where the combustion exhaust gas in the interior 1a of the furnace 1 is prevented from being exhausted through the regenerator 20A, the open the secondary air control valve 42A, lead to secondary combustion air a suitable amount from the combustion air supply system 40 described above, stored in the heat of the secondary combustion air to the heat storage material 21A in the heat storage chamber 20A is heated by heat from the heated said secondary combustion air through the secondary air guide pipe 22A second nozzle portion 23A, which is ejected into the interior 1a of the furnace 1 through the first nozzle portion 16 of the combustion It is ejected toward the exhaust gas, to perform combustion operation for burning unburned fuel contained in the combustion exhaust gas of the (second combustion state).

また、他方の蓄熱室20Bにおいては、前記の2次空気調整弁42Bを閉じて、2次燃焼用空気がこの蓄熱室20Bに供給されないようにした状態で、前記の排ガス排出弁51Bを開け、前記の排気装置50により、炉1の内部1aにおける燃焼排ガスをこの蓄熱室20B内に導き、この蓄熱室20B内における蓄熱材21Bに燃焼排ガスの熱を蓄熱させた後、この燃焼排ガスを前記の排ガス排出管24Bを通して排気させる蓄熱動作を行うようにする。 Further, in the other regenerator 20B, closing the secondary air control valve 42B, in a state in which a secondary combustion air is prevented from being supplied to the regenerator 20B, opening the exhaust gas discharge valve 51B, the exhaust system 50 of the leads to a combustion exhaust gas inside 1a of the furnace 1 in the heat storage chamber 20B, after being heat storage heat of the combustion exhaust gas to the heat storage material 21B in this regenerator chamber 20B, the combustion exhaust gas of the to perform the heat storage operation to exhaust through the exhaust gas discharge pipe 24B.

そして、前記の場合と同様に、各2次空気調整弁42A,42B及び排ガス排出弁51A,51Bの開閉を交互に切り換え、前記の各蓄熱室20A,20Bにおいて、前記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えて行うようにする。 Then, as in the case of the respective secondary air control valve 42A, 42B and exhaust gas discharge valve 51A, switching the opening and closing of 51B alternately, the regenerator 20A of the in 20B, the combustion operation and the heat storage operation the to perform switching alternately.

また、前記の第2燃焼状態の燃焼によって、炉1の内部1aの温度が前記の第2温度領域より高くなって燃料が自然着火する第3温度領域においては、前記の実施形態1,2の燃焼装置A1,A2と同様に、図14に示すように、前記の1次空気調整弁41を閉じて、前記の燃焼用空気供給装置40から1次空気案内管11に1次燃焼用空気が供給されないようにし、燃料案内管12を通して1次燃焼室13に導かれた燃料を、そのまま前記の第1ノズル部16を通して炉1の内部1aに向けて噴出させるようにすると共に、前記の各2次空気調整弁42A,42Bを調整して、前記の燃焼用空気供給装置40から各蓄熱室20A,20Bに供給する2次燃焼用空気の量を増加させると共に、前記の実施形態1の燃焼装置A1の場合と同様に Further, by the combustion of the second combustion state of the, in the third temperature region where the temperature of the interior 1a of the furnace 1 is the fuel becomes higher than the second temperature region spontaneous ignition of the, in the embodiments 1 and 2 like the combustion apparatus A1, A2, as shown in FIG. 14, closing the primary air control valve 41, the combustion air supply system 40 of the primary air guide tube 11 is the primary combustion air so not supplied, the fuel directed through the fuel guide tube 12 into the primary combustion chamber 13, as well as to be ejected toward the intact inside 1a of the furnace 1 through the first nozzle portion 16 of the each of the 2 next the air adjusting valve 42A, by adjusting 42B, the combustion air supply device each regenerator 20A 40, along with increasing the amount of secondary combustion air supplied to 20B, the combustion apparatus of embodiment 1 as in the case of A1 各2次空気調整弁42A,42B及び排ガス排出弁51A,51Bの開閉を制御させるようにする。 Each secondary air control valve 42A, 42B and exhaust gas discharge valve 51A, so as to control the opening and closing of 51B.

そして、図14に示すように、一方の蓄熱室20Aにおいては、前記の排ガス排出弁51Aを閉じて、炉1の内部1aにおける燃焼排ガスがこの蓄熱室20Aを通して排気されないようにした状態で、前記の2次空気調整弁42Aを開けて、前記の燃焼用空気供給装置40から増加された2次燃焼用空気を導き、この2次燃焼用空気を蓄熱室20A内における蓄熱材21Aに蓄熱された熱によって加熱させ、加熱された2次燃焼用空気を前記の2次空気案内管22Aを通して前記の第2ノズル部23Aから、前記の第1ノズル部16を通して炉1の内部1aに噴出された燃料に向けて噴出させ、加熱された2次燃焼用空気と前記の燃料とを炉1の内部1aにおいて混合させて燃焼させる燃焼動作を行うようにする(第3燃焼状態)。 Then, as shown in FIG. 14, in one regenerator 20A, closes the said exhaust gas discharge valve 51A, in a state where the combustion exhaust gas in the interior 1a of the furnace 1 is prevented from being exhausted through the regenerator 20A, the open the secondary air control valve 42A, lead to secondary combustion air is increased from the combustion air supply system 40 described above, stored in the heat of the secondary combustion air to the heat storage material 21A in the heat storage chamber 20A is heated by heat from the heated said through secondary combustion air to the secondary air guide pipe 22A second nozzle portion 23A, which is ejected into the interior 1a of the furnace 1 through the first nozzle portion 16 of the fuel It is ejected towards the heated secondary combustion air and the fuel are mixed in the interior 1a of the furnace 1 to perform combustion operation for burning (third combustion state).

また、他方の蓄熱室20Bにおいては、前記の2次空気調整弁42Bを閉じて、2次燃焼用空気がこの蓄熱室20Bに供給されないようにした状態で、前記の排ガス排出弁51Bを開け、前記の排気装置50により、炉1の内部1aにおける燃焼排ガスをこの蓄熱室20B内に導き、この蓄熱室20B内における蓄熱材21Bに燃焼排ガスの熱を蓄熱させた後、この燃焼排ガスを前記の排ガス排出管24Bを通して排気させる蓄熱動作を行うようにする。 Further, in the other regenerator 20B, closing the secondary air control valve 42B, in a state in which a secondary combustion air is prevented from being supplied to the regenerator 20B, opening the exhaust gas discharge valve 51B, the exhaust system 50 of the leads to a combustion exhaust gas inside 1a of the furnace 1 in the heat storage chamber 20B, after being heat storage heat of the combustion exhaust gas to the heat storage material 21B in this regenerator chamber 20B, the combustion exhaust gas of the to perform the heat storage operation to exhaust through the exhaust gas discharge pipe 24B.

そして、前記の場合と同様に、各2次空気調整弁42A,42B及び排ガス排出弁51A,51Bの開閉を交互に切り換え、前記の各蓄熱室20A,20Bにおいて、前記の燃焼動作と蓄熱動作とを交互に切り換えて行うようにする。 Then, as in the case of the respective secondary air control valve 42A, 42B and exhaust gas discharge valve 51A, switching the opening and closing of 51B alternately, the regenerator 20A of the in 20B, the combustion operation and the heat storage operation the to perform switching alternately.

このようにすると、この実施形態3の燃焼装置A3においても、前記の前記の実施形態1,2の燃焼装置A1,A2と同様に、炉1の内部1a温度に対応させて燃焼状態を適切に制御し、低温域から高温域において安定した燃焼性能が得られると共に、高温域におけるNOxの発生も適切に抑制できるようになる。 Thus, even in a combustion device A3 of this embodiment 3, similarly to the combustion apparatus A1, A2 of the first and second embodiments of the above, the combustion state appropriately so as to correspond to the inside 1a temperature of the furnace 1 controlling, with stable combustion performance in a high temperature range from low temperature range is obtained, so it is also appropriately suppress generation of NOx in the high temperature range.

以上のように、本発明では、4つの燃焼状態(予備加熱燃焼状態,第1燃焼状態,第2燃焼状態,第3燃焼状態)が1台の燃焼装置で可能になり、これらを状況に応じて制御することにより、従来の燃焼装置よりも幅広い温度領域で利用できるという、大きな効果を発揮するものである。 As described above, in the present invention, four combustion state (pre-heating the combustion state, the first combustion state, the second combustion state, the third combustion state) becomes possible in the combustion apparatus of one, depending them to the situation by controlling Te, that can be utilized in a wide temperature range than the conventional combustion apparatus, in which very effective.

1 炉,1a 内部 11 1次空気案内管 12 燃料案内管 13 1次燃焼室 14 スタビライザ 15 スパークプラグ 16 第1ノズル部 17 予備空気案内管,17a 予備混合部 20(20A,20B) 蓄熱室 21(21A,21B) 蓄熱材 22(22A,22B) 2次空気案内管 23(23A,23B) 第2ノズル部 24(24A,24B) 排ガス排出管 30 燃料供給装置 31 燃料調整弁 40 燃焼用空気供給装置 41 1次空気調整弁(1次空気制御手段) 1 furnace, 1a interior 11 primary air guide tube 12 fuel guide tube 13 primary combustion chamber 14 the stabilizer 15 spark plug 16 first nozzle portion 17 supplemental air guide tube, 17a premixing section 20 (20A, 20B) Regenerator 21 ( 21A, 21B) heat storage material 22 (22A, 22B) 2 secondary air guide tubes 23 (23A, 23B) a second nozzle section 24 (24A, 24B) the exhaust gas discharge pipe 30 the fuel supply system 31 fuel adjusting valve 40 the combustion air supply device 41 primary air control valve (primary air control means)
42(42A,42B) 2次空気調整弁(2次空気制御手段) 42 (42A, 42B) secondary air control valve (secondary air control means)
43 予備空気供給経路(予備空気供給手段) 43 supplemental air supply path (preliminary air supply means)
44 予備空気調整弁(予備空気制御手段) 44 pre-air regulating valve (preliminary air control means)
50 排気装置 51(51A,51B) 排ガス排出弁 A1〜A3 燃焼装置 50 exhaust apparatus 51 (51A, 51B) exhaust gas discharge valve A1~A3 combustion apparatus

Claims (6)

  1. 1次燃焼用空気を案内する1次空気案内管と、この1次空気案内管の内周側に設けられて燃料を案内する燃料案内管と、前記の1次空気案内管によって案内された1次燃焼用空気と燃料案内管によって案内された燃料とを燃焼させる1次燃焼室と、この1次燃焼室と炉の内部とを連通する第1ノズル部と、蓄熱室において加熱された2次燃焼用空気を案内する2次空気案内管と、この2次空気案内管によって案内された2次燃焼用空気を前記の第1ノズル部の近傍において炉の内部に噴出させる第2ノズル部とを有する燃焼装置に、前記の1次空気案内管による1次燃焼用空気の案内を制御する1次空気制御手段と、前記の燃料案内管による燃料の案内を制御する燃料制御手段と、前記の2次空気案内管による2次燃焼用空気の案内を制御す Primary air guide tube for guiding the primary combustion air, and a fuel guide pipe for guiding the fuel provided on the inner peripheral side of the primary air guide pipe, guided by the primary air guide tube of the 1 a primary combustion chamber for burning a fuel that has been guided by the following combustion air and the fuel guide tube, a first nozzle portion for communicating the interior of the primary combustion chamber and the furnace, a secondary heated in regenerator and the secondary air guide tube for guiding the combustion air and a second nozzle portion for ejecting the secondary combustion air which is guided by the secondary air guide tube in the interior of the furnace in the vicinity of the first nozzle portion of the a combustion device comprising: a primary air control means for controlling the guidance of the primary combustion air by the primary air guide pipe, the fuel control means for controlling the guidance of the fuel by the fuel guide tube, said 2 to control the guidance of the secondary combustion air by the next air guide tube 2次空気制御手段とを設け、前記の第1ノズル部を1次燃焼室から炉の内部に向けて収縮させ、前記の1次燃焼室において1次燃焼用空気と燃料とを燃焼させた燃焼排ガスを、前記の第1ノズル部を通して高速で炉の内部に噴出させる燃焼装置を用い、 Only set a secondary air control unit, the first nozzle portion of the shrunk toward the primary combustion chamber in the interior of the furnace, to burn the primary combustion air and the fuel in the primary combustion chamber of the the combustion exhaust gas, a combustion apparatus using ejecting the interior of the furnace at a high speed through the first nozzle portion of the,
    炉の内部の温度が低い第1温度領域において、前記の1次空気制御手段によって1次空気案内管を通して案内される1次燃焼用空気と、前記の燃料制御手段によって燃料案内管を通して案内される燃料とを、前記の1次燃焼室において燃焼させて、この燃焼排ガスを前記の第1ノズル部を通して高速で炉の内部に噴出させる第1燃焼状態と、 In the first temperature region the temperature inside is low the furnace, is guided through the fuel guide tube by the primary combustion air which is guided through the primary air guide tube by the primary air control means, said fuel control means the fuel, is combusted in the primary combustion chamber of the, the first combustion state for ejecting the combustion gas inside the furnace at a high speed through the first nozzle portion of the,
    炉の内部の温度が前記の第1温度領域より高くなった第2温度領域において、前記の燃料制御手段によって燃料案内管を通して案内される燃料の量を前記の第1燃焼状態よりも増加させると共に、前記の2次空気制御手段によって前記の2次空気案内管を通して案内される前記の2次燃焼用空気を前記の第2ノズル部から炉の内部に噴出させ、1次空気案内管を通して案内される1次燃焼用空気と燃料案内管を通して案内される燃料とを1次燃焼室において燃焼させて、この燃焼排ガスを前記の第1ノズル部を通して高速で炉の内部に噴出させると共に、炉の内部において、前記の2次燃焼用空気と前記の燃焼排ガスに含まれる未燃焼の燃料とを燃焼させる第2燃焼状態と、 In the second temperature region where the temperature inside the furnace is higher than the first temperature region of said, the amount of fuel directed through the fuel guide tube by the fuel control means together with increasing than the first combustion state of the , the secondary combustion air which is guided through the secondary air guide tube of the by said secondary air control means is ejected into the interior of the furnace from the second nozzle portion of the are guided through the primary air guide tube that 1 primary combustion air and fuel directed through the fuel guide tube is burned in the primary combustion chamber, with jetting the combustion exhaust gas in the interior of the furnace at a high speed through the first nozzle portion of the interior of the furnace in a second combustion state to combust the unburned fuel contained in the secondary combustion air and the combustion exhaust gas,
    炉の内部の温度が前記の第2温度領域より高くなった第3温度領域において、前記の1次空気制御手段によって1次空気案内管による1次燃焼用空気の案内を停止させると共に、前記の2次空気制御手段によって前記の2次空気案内管を通して前記の第2ノズル部から炉の内部に噴出させる前記の2次燃焼用空気の量を増加させ、前記の燃料制御手段によって燃料案内管を通して案内される燃料の量を増加させた状態で、この燃料を1次燃焼室から前記の第1ノズル部を通して炉の内部に噴出させ、炉の内部において前記の2次燃焼用空気と燃料とを燃焼させる第3燃焼状態と、 In the third temperature region where the temperature inside becomes higher than the second temperature region of said furnace, to stop the guidance of the primary combustion air by the primary air guide tube by the primary air control means, of the the secondary air control means increases the amount of the secondary combustion air to be blown into the inside of the furnace from the second nozzle portion through the secondary air guide tube of the through fuel guide tube by the fuel control means in a state of increasing the amount of fuel to be guided, thereby ejecting the fuel from the primary combustion chamber in the interior of the furnace through the first nozzle portion of the, and said secondary combustion air and fuel inside the furnace a third combustion state to burn,
    に切り換えることを特徴とする燃焼装置の燃焼制御方法。 Combustion control method for combustion and wherein the switching on.
  2. 請求項1に記載の燃焼装置の燃焼制御方法において、前記の燃料案内管によって案内される燃料が前記の1次燃焼室に導かれる前に、前記の燃料に予備燃焼用空気を混合させる予備空気供給手段を設けると共に、この予備空気供給手段による予備燃焼用空気の供給を制御する予備空気制御手段を設けたことを特徴とする燃焼装置の燃焼制御方法 The combustion control method for combustion apparatus according to claim 1, before the fuel guided by said fuel guide tube is led to the primary combustion chamber of the preliminary air to mix pre-combustion air to the fuel provided with a supply means, a combustion control method of the combustion apparatus, characterized in that a preliminary air control means for controlling the supply of air for the preliminary combustion according to the preliminary air supply means.
  3. 請求項2に記載の燃焼装置の燃焼制御方法において、前記の予備空気供給手段は、予備燃焼用空気を前記の燃料案内管に供給して、燃料と予備燃焼用空気とを燃料案内管内で予備混合させることを特徴とする燃焼装置の燃焼制御方法 The combustion control method for combustion apparatus according to claim 2, preliminary air supply means of the supplies the pre-combustion air to the fuel guide tube of the preliminary fuel and preliminary combustion air in the fuel guide tube combustion control method for combustion apparatus characterized by mixing.
  4. 請求項2に記載の燃焼装置の燃焼制御方法において、前記の予備空気供給手段として、前記の燃料案内管と1次空気案内管との間に予備空気案内管を設け、この予備空気案内管によって案内された予備燃焼用空気を、1次燃焼室に導かれる前に燃料案内管によって案内された燃料と予備混合させることを特徴とする燃焼装置の燃焼制御方法 The combustion control method for combustion apparatus according to claim 2, as the preliminary air supply means, the pre-air guide pipe between the fuel guide pipe and the primary air guide pipe provided by the supplemental air guide tube the preliminary combustion air guided, combustion control method for combustion apparatus which comprises causing fuel and premixed guided by the fuel guide tube before being introduced into the primary combustion chamber.
  5. 請求項2〜請求項4の何れか1項に記載の燃焼装置の燃焼制御方法において 、前記の第1燃焼状態の前に、前記の燃料制御手段によって燃料案内管を通して案内される燃料の量を少なくすると共に、前記の予備空気供給手段により、予備燃焼用空気を1次燃焼室に導かれる前の燃料に混合させて予備燃焼させることを特徴とする燃焼装置の燃焼制御方法。 The combustion control method for combustion apparatus according to any one of claims 2 4, prior to the first combustion state of the, the amount of fuel directed through the fuel guide tube by the fuel control means while less by the preliminary air supply means, a combustion control method for combustion apparatus is mixed with the fuel prior to, characterized in that to the preliminary combustion by guided preliminary combustion air into the primary combustion chamber.
  6. 請求項2〜請求項4の何れか1項に記載の燃焼装置の燃焼制御方法において 、前記の第2燃焼状態と第3燃焼状態との切り換えだけを行うことを特徴とする燃焼装置の燃焼制御方法。 The combustion control method for combustion apparatus according to any one of claims 2 4, combustion control of the combustion apparatus and performs only switching of the second combustion state and the third combustion state of the Method.
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