JP6597662B2 - 水素ガスバーナ装置 - Google Patents
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Description
1.水素ガスバーナ装置1について
図1は、本実施形態に係る水素ガスバーナ装置(以下、ガスバーナ装置)1の模式的概念図であり、ガスバーナ装置1を、水素ガスG1の燃焼によりワークWを加熱する加熱炉100に適用した例である。図1に示すように、第1実施形態に係るガスバーナ装置1は、水素ガスG1を燃料とした装置であって、水素ガスG1と、酸素ガスを含む支燃性ガスG2と、が供給される燃焼用ノズル10を備えている。
制御部40は、ハードウエアとして、例えば、ガスバーナ装置1に要求される要求熱量等を入力する入力部(図示せず)と、後述する目標流量、目標流速等を演算する演算部(図示せず)と、演算に要する数値等を記憶する記憶部(図示せず)とを備えている。さらに、制御部40は、ソフトウエアとして、図2に示す構成を備えている。図2は、図1に示すガスバーナ装置1の制御部40のブロック図である。
Qtr=α・W・Qn/(W+C・ΔT)…(1)
θ=sinー1(φ/l((Qn−Qtr)/Qtr)1/2)…(2)
式(2)からも明らかなように、水素ガスG1の目標流量Qtrが減少するに従って、回動角度θが増加するように、回動角度θが算出される。
図5は、第2実施形態に係るガスバーナ装置1の模式的概念図である。図6は、図5に示すガスバーナ装置1の制御部40のブロック図である。第2実施形態に係るガスバーナ装置1が、第1実施形態のものと相違する点は、熱交換器23で支燃性ガスG2をさらに加熱する点と、温度調整弁22、32を設けた点と、制御部40による制御である。以下に、相違点のみを説明し、その他の部分は、第1実施形態のガスバーナ装置1と同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
Claims (3)
- 水素ガスと、酸素ガスを含む支燃性ガスと、が供給される燃焼用ノズルを備え、前記燃焼用ノズルに供給された前記水素ガスを燃焼させる水素ガスバーナ装置であって、
前記水素ガスバーナ装置は、
前記燃焼用ノズルの上流において、少なくとも前記水素ガスを加熱するガス加熱部と、
前記ガス加熱部で加熱されて、前記燃焼用ノズルに供給される前記水素ガスの流量を調整する流量調整部と、
前記流量調整部の下流において、前記燃焼用ノズルから放出される前記水素ガスの流速を調整する流速調整部と、
前記流量調整部と前記流速調整部とを少なくとも制御する制御部とを、備えており、
前記制御部は、前記ガス加熱部により加熱された前記水素ガスの温度と、前記水素ガスバーナ装置に要求される前記水素ガスの燃焼時の要求熱量とから、前記水素ガスの温度が高くなるに従って、前記流量調整部を通過する前記水素ガスの流量が減少するように、前記水素ガスの目標流量を設定し、
前記流速調整部を介して前記燃焼用ノズルから放出される前記水素ガスの流速が、前記目標流量に応じた流速となり、かつ、前記目標流量の値が小さくなるに従って、前記水素ガスの前記流速が高くなるように目標流速を設定し、
前記目標流量となるように前記流量調整部を制御し、前記目標流速となるように前記流速調整部を制御することを特徴とする水素ガスバーナ装置。 - 前記水素ガスバーナ装置は、前記ガス加熱部で加熱される前記水素ガスの流量を調整することにより、加熱される前記水素ガスの温度を調整する温度調整部をさらに備えており、
前記制御部は、前記ガス加熱部により加熱される前記水素ガスの上限温度を制限するように、前記温度調整部を制御することを特徴とする請求項1に記載の水素ガスバーナ装置。 - 前記ガス加熱部は、前記支燃性ガスをさらに加熱するものであり、
前記制御部は、前記支燃性ガスの温度に基づいて、前記設定された目標流速を補正することを特徴とする請求項1または2に記載の水素ガスバーナ装置。
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US3982878A (en) * | 1975-10-09 | 1976-09-28 | Nissan Motor Co., Ltd. | Burning rate control in hydrogen fuel combustor |
JPS5817975B2 (ja) | 1975-12-10 | 1983-04-11 | 萬世工業株式会社 | コウガクテキジヨウホウヨミトリソウチニオケル ジドウシヨウテンソウチオクドウスルクドウソウチ |
US4074708A (en) * | 1976-06-07 | 1978-02-21 | Combustion Engineering, Inc. | Burning hydrogen and oxygen to superheat steam |
JPS6370022A (ja) * | 1986-09-11 | 1988-03-30 | Hitachi Zosen Corp | 高炉ガス焚ボイラにおける高炉ガス発熱量補正装置 |
US5112219A (en) * | 1990-09-14 | 1992-05-12 | Rocky Mountain Emprise, Inc. | Dual mixing gas burner |
US5220888A (en) * | 1991-08-01 | 1993-06-22 | Institute Of Gas Technology | Cyclonic combustion |
US5449854A (en) * | 1993-11-26 | 1995-09-12 | The Boc Group, Inc. | Method and incinerator for incinerating halogenated organic compounds |
KR0175044B1 (ko) * | 1996-02-22 | 1999-04-01 | 김광호 | 퍼니스의 연소 장치 및 연소 방법 |
EP1179709B1 (en) * | 2000-08-09 | 2005-12-14 | Calsonic Kansei Corporation | Hydrogen combustion heater |
WO2004025179A1 (ja) * | 2002-08-09 | 2004-03-25 | Jfe Steel Corporation | 管状火炎バーナー及び燃焼制御方法 |
JP4518533B2 (ja) * | 2002-08-15 | 2010-08-04 | Jfeスチール株式会社 | 管状火炎バーナの燃焼制御方法及び燃焼制御装置 |
US6748883B2 (en) * | 2002-10-01 | 2004-06-15 | Vitro Global, S.A. | Control system for controlling the feeding and burning of a pulverized fuel in a glass melting furnace |
US7162864B1 (en) * | 2003-11-04 | 2007-01-16 | Sandia National Laboratories | Method for control of NOx emission from combustors using fuel dilution |
US8833338B2 (en) * | 2005-03-09 | 2014-09-16 | Merton W. Pekrul | Rotary engine lip-seal apparatus and method of operation therefor |
RU2289755C1 (ru) * | 2005-04-08 | 2006-12-20 | Леонид Николаевич Парфенов | Способ бездымного сжигания газов на факельной установке |
CN201093486Y (zh) * | 2007-11-22 | 2008-07-30 | 南京年达炉业科技有限公司 | 应用在工业炉中的脉冲燃烧控制装置 |
JP4750866B2 (ja) * | 2009-02-18 | 2011-08-17 | 信越化学工業株式会社 | 石英ガラスの製造方法及び装置 |
CN102297426B (zh) * | 2011-07-26 | 2013-03-13 | 无锡龙泉燃烧器制造有限公司 | 氢气燃烧器 |
JP5817975B2 (ja) | 2011-07-29 | 2015-11-18 | 三浦工業株式会社 | バーナ |
JP5812919B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2015-11-17 | 東京瓦斯株式会社 | バーナ |
US10215412B2 (en) * | 2012-11-02 | 2019-02-26 | General Electric Company | System and method for load control with diffusion combustion in a stoichiometric exhaust gas recirculation gas turbine system |
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JP2016109352A (ja) * | 2014-12-05 | 2016-06-20 | 三浦工業株式会社 | ボイラ装置 |
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WO2018216331A1 (ja) * | 2017-05-26 | 2018-11-29 | 三浦工業株式会社 | 水素燃焼ボイラ |
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