JP7485937B2 - Coke Oven Drying Burner - Google Patents
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Description
本発明は、コークス炉の炉体設備における火入れ時のコークス炉乾燥バーナーに関する。 The present invention relates to a coke oven drying burner used during lighting in a coke oven furnace body facility.
従来、炭化室に装入された石炭を高温乾留してコークスを製造するコークス炉としては、蓄熱室の上部に複数の炭化室と燃焼室とが交互に配置された構造とされたものが提供されている。このコークス炉では、蓄熱室から燃料ガスや空気を燃焼室に供給して燃焼させ、この燃焼室に隣接して設けられた炭化室内に石炭を装入し、この石炭を高温で乾留することでコークスを製造する。 Conventionally, coke ovens that produce coke by high-temperature carbonization of coal loaded into a carbonization chamber have been provided with a structure in which multiple carbonization chambers and combustion chambers are arranged alternately above a heat regenerator. In these coke ovens, fuel gas and air are supplied from the heat regenerator to the combustion chamber for combustion, and coal is loaded into the carbonization chamber located adjacent to the combustion chamber, and the coal is carbonized at high temperature to produce coke.
このようなコークス炉の炉体設備は、耐火煉瓦積みで築炉されており、築炉後の炉体は耐火煉瓦自体や目地モルタル等に含まれる水分で湿った状態にある。このため、実操業を開始する火入れに先立って、炉体を十分に乾燥させる必要がある。そして、築炉後の炉体乾燥は、コークス炉以外の炉でも実施されているが、特にコークス炉の炉体は、蓄熱室、燃焼室及び炭化室と複数の炉室に区切られた炉体構造をなしていることから、一般的には、炭化室でCOGや軽油などの燃料を燃焼し、その燃焼排ガスを燃焼室、蛇腹、蓄熱室、水平煙道等の炉体全体に導き、最終的に煙道及び煙突から燃焼ガスを大気に排出することで、炉体乾燥を行っている。 The furnace body of such a coke oven is constructed with firebricks, and after construction, the furnace body is wet due to the moisture contained in the firebricks themselves and the joint mortar. For this reason, the furnace body needs to be thoroughly dried before it is lit to start actual operation. Drying of the furnace body after construction is also carried out for furnaces other than coke ovens, but since the furnace body of a coke oven in particular has a furnace structure divided into multiple furnace chambers, including the heat storage chamber, combustion chamber, and carbonization chamber, the furnace body is generally dried by burning fuel such as COG or diesel in the carbonization chamber, and directing the combustion exhaust gas to the entire furnace body, including the combustion chamber, bellows, heat storage chamber, and horizontal flue, and finally discharging the combustion gas into the atmosphere through the flue and chimney.
このような炉体乾燥を行う方法として、例えば炉蓋に設置したバーナーを用いてコークス炉の乾燥を行うことが知られている。
ここで、コークス炉の炉材には、一般に珪石煉瓦が使用されており、築炉後の乾燥・昇温時には、相転移に伴う体積変化によって亀裂が生じるおそれがある。これを回避するためには、昇温速度を遅くする必要があり、特に乾燥初期の250℃以下の温度範囲において昇温速度を極度に遅くし、その後、徐々に昇温速度を上げながら煉瓦温度が800℃になるまで昇温している。
As a method for drying the furnace body in this way, for example, a method for drying a coke oven using a burner installed on the furnace roof is known.
Here, silica bricks are generally used as furnace materials for coke ovens, and there is a risk of cracks occurring due to volume changes accompanying phase transitions during drying and heating after construction. To avoid this, it is necessary to slow down the heating rate, which is extremely slow in the temperature range of 250°C or less at the beginning of drying, and then the heating rate is gradually increased until the brick temperature reaches 800°C.
ところで、炭化室にバーナーを配設し、その燃焼排ガスによって炉体を乾燥させる場合、バーナーは炭化室の入口近傍に設置され、その燃焼フレームが炭化室の奥行き方向に延在することになるため、炭化室の奥行き方向において燃焼フレームの温度偏差が生じる。よって、炭化室の炉壁を構成する珪石煉瓦の亀裂の発生を抑制するためには、燃焼フレームによって最も高温となる炭化室の炉壁位置の温度を監視して昇温する必要があった。このため、バーナーによる炉体の昇温速度をさらに遅くする必要があり、乾燥期間が非常に長くなるといった問題があった。
そこで、バーナーの燃焼フレームによる炭化室内の温度偏差を抑制するためには、バーナーの燃焼フレームによって直接炭化室の炉壁を加熱することがないように、バーナーの燃焼フレームを短炎化して、燃焼排ガスの顕熱によって炭化室を加熱することが考えられる。
However, when a burner is installed in the carbonization chamber and the furnace body is dried by the combustion exhaust gas, the burner is installed near the entrance of the carbonization chamber and the combustion flame extends in the depth direction of the carbonization chamber, so that the temperature deviation of the combustion flame occurs in the depth direction of the carbonization chamber. Therefore, in order to suppress the occurrence of cracks in the silica bricks that make up the furnace wall of the carbonization chamber, it was necessary to monitor and raise the temperature of the furnace wall position of the carbonization chamber, which becomes the hottest due to the combustion flame. For this reason, it was necessary to further slow down the rate at which the furnace body is heated by the burner, which caused a problem of a very long drying period.
Therefore, in order to suppress the temperature deviation inside the carbonization chamber caused by the burner combustion flame, it is possible to shorten the burner combustion flame so that the burner combustion flame does not directly heat the furnace walls of the carbonization chamber, and to heat the carbonization chamber using the sensible heat of the combustion exhaust gas.
上述のように、コークス炉の炉体を乾燥する場合、珪石煉瓦の相転移に伴う体積変化による亀裂の発生を抑制するために、乾燥初期の250℃以下の温度範囲において昇温速度を極度に遅くし、その後、徐々に昇温速度を上げながら煉瓦温度が800℃になるまで昇温している。このため、乾燥初期では、燃料の供給量が極めて少なく、これに伴い空気比が大きくなる。一方、乾燥後半では、燃料の供給量が多くなり空気比が小さくなる。具体的にはCOGを燃料とした場合、乾燥初期と乾燥後半とで、燃料の供給量が50倍程度変化し、空気比も30倍程度変化することになる。しかし、従来の短炎化バーナーでは、このような広い燃焼負荷範囲に対応することはできなかった。このように、従来では、コークス炉の炉体乾燥に適した短炎化バーナーは提供されておらず、コークス炉の炉体乾燥には多くの時間を要していた。 As described above, when drying the body of a coke oven, in order to suppress the occurrence of cracks due to volume changes accompanying the phase transition of silica bricks, the heating rate is extremely slow in the temperature range of 250°C or less in the early stages of drying, and then the heating rate is gradually increased until the brick temperature reaches 800°C. For this reason, the amount of fuel supplied is extremely small in the early stages of drying, and the air ratio increases accordingly. On the other hand, in the latter stages of drying, the amount of fuel supplied increases and the air ratio decreases. Specifically, when COG is used as fuel, the amount of fuel supplied changes by about 50 times between the early stage and the latter stages of drying, and the air ratio also changes by about 30 times. However, conventional short-flame burners could not accommodate such a wide range of combustion loads. Thus, conventionally, there was no short-flame burner suitable for drying coke oven bodies, and it took a long time to dry coke oven bodies.
これに対して、炭化室にバーナーを設置し、その先端面が閉止されるとともに先端側の側壁に複数の小孔が設けられ、前記内管の外径dと前記外管の内径Dとの比D/dが2.5以上とすることで、炭化室にバーナーを設置して加熱乾燥する場合であっても、炭化室の奥行き方向における温度偏差の発生を抑制し、昇温速度の調整を適正に行うことで、乾燥期間の短縮を図ることができる炉体乾燥方法について、例えば特許文献1に提案されている。
In response to this, for example,
しかしながら、コークス炉の炉体設備における火入れ時の炉体乾燥する際に使用されるコークス炉乾燥バーナーでは、ガスの低流量時において燃料の供給量が少ない低流量時の場合に、ガス穴から噴出された燃料による炎が消えるおそれがあった。そのため、保炎性能を高め、失火をより確実に抑制できるバーナーが求められており、その点で改良の余地があった。 However, in the case of coke oven drying burners used to dry the furnace body when lighting the coke oven furnace equipment, there was a risk that the flame caused by the fuel ejected from the gas hole would go out when the gas flow rate was low and the fuel supply rate was small. For this reason, there was a demand for a burner that could improve flame holding performance and more reliably prevent misfires, and there was room for improvement in this regard.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ガスの低流量時においても失火を抑制することができ、保炎機能を向上できるコークス炉乾燥バーナーを提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned problems, and aims to provide a coke oven drying burner that can suppress misfires even at low gas flow rates and improve flame holding performance.
前記目的を達成するため、本発明に係るコークス炉乾燥バーナーでは、蓄熱室の上部に燃焼室と炭化室とが交互に配列された構造を有するコークス炉の炉体設備における火入れ時の炉体乾燥する際に使用されるコークス炉乾燥バーナーであって、燃料が供給される内管と、空気が自然供給される外管と、を備えた二重管構造とされ、前記内管には、その先端面が閉止されるとともに先端側側壁に複数のガス穴が管軸方向に沿って複数配列されて設けられ、前記内管のノズル先端部側から1列目の前記ガス穴の穴中心までの距離Yは、前記ガス穴の穴径d1としたときに(1)式を満たすことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the coke oven drying burner of the present invention is a coke oven drying burner used for drying the furnace body at the time of lighting in a coke oven furnace body facility having a structure in which a combustion chamber and a carbonization chamber are alternately arranged above a heat storage chamber, and is characterized in that it has a double-tube structure with an inner tube to which fuel is supplied and an outer tube to which air is naturally supplied, the tip face of the inner tube is closed and a plurality of gas holes are provided in the tip side wall in a plurality of rows along the tube axis direction, and the distance Y from the nozzle tip side of the inner tube to the hole center of the first row of the gas holes satisfies formula (1) when the hole diameter of the gas holes is d1.
本発明では、ノズル先端部側から1列目のガス穴の穴中心までの距離Yが(1)式を満たすように設けられているので、内管のノズル先端部の前方領域に燃料ガスが滞留するガス溜まりを発生させることができ、外管内を流れる空気の流速が抑えられた低速領域が拡大され、保炎効果を向上させることができる。これにより、燃料ガスの供給量が少ない低流量時の場合でも、ガス穴から噴出された燃料による炎が消えることを抑制することができる。
また、内管は、その先端面が閉止されるとともに先端側の側壁に複数のガス穴が設けられているので、バーナーの短炎化を図ることができる。
In the present invention, the distance Y from the nozzle tip side to the center of the first row of gas holes is set to satisfy formula (1), so that a gas reservoir where fuel gas accumulates can be generated in the area in front of the nozzle tip of the inner tube, and the low-velocity area where the flow velocity of the air flowing in the outer tube is suppressed can be expanded, improving the flame stabilization effect. This makes it possible to prevent the flame caused by the fuel ejected from the gas holes from going out even when the amount of fuel gas supplied is low.
In addition, since the tip end face of the inner tube is closed and a plurality of gas holes are provided in the side wall on the tip side, the burner flame can be made shorter.
よって、広い燃焼負荷範囲においても燃焼が安定していることから、乾燥初期から乾燥後半の全領域において、安定して乾燥を行うことができる。
また、バーナーの短炎化が図られているので、バーナーによって直接炭化室の炉壁を加熱することを抑制して、バーナーの燃焼排ガスの顕熱によって炭化室の炉壁を加熱乾燥することができ、炭化室の奥行き方向における温度偏差の発生を抑制することができる。これにより、昇温速度の管理を炭化室全体の適正な温度に応じて行うことができ、火入れ時の炉体乾燥の乾燥期間の短縮を図ることができる。また、局所的に高温になる部分が存在しないため、炭化室の炉壁を構成する耐火煉瓦の亀裂の発生を抑制することができる。
Therefore, since combustion is stable even over a wide range of combustion loads, drying can be performed stably over the entire range from the early stage to the latter stage of drying.
In addition, because the burner flame is short, the burner is prevented from directly heating the furnace wall of the carbonization chamber, and the furnace wall of the carbonization chamber can be heated and dried by the sensible heat of the combustion exhaust gas from the burner, and the occurrence of temperature deviation in the depth direction of the carbonization chamber can be suppressed. This allows the temperature rise rate to be managed according to the appropriate temperature of the entire carbonization chamber, and the drying period of the furnace body when burning can be shortened. In addition, because there are no locally high temperature areas, the occurrence of cracks in the firebricks that make up the furnace wall of the carbonization chamber can be suppressed.
また、本発明に係るコークス炉乾燥バーナーでは、前記内管のノズル先端部の外周縁部の曲率半径Rは5mm以上であることを特徴としてもよい。 The coke oven drying burner according to the present invention may also be characterized in that the radius of curvature R of the outer peripheral edge of the nozzle tip of the inner tube is 5 mm or more.
この場合には、内管のノズル先端部の外周縁部の曲率半径を5mm以上とすることで、燃料ガスがノズル先端部の前方に向けて流れ易くなる。そのため、保炎効果をより向上させることができ、燃料ガスの供給量が少ない低流量時の場合における失火をより確実に抑えることができる。
In this case, by making the radius of curvature of the outer periphery of the nozzle tip of the
また、本発明に係るコークス炉乾燥バーナーでは、前記内管における前記1列目の前記ガス穴のガス穴径をd1とし、2列目以降の前記ガス穴のガス穴径をd2としたときに(2)式を満たすことを特徴とすることが好ましい。 In addition, it is preferable that the coke oven drying burner according to the present invention is characterized in that when the gas hole diameter of the first row of gas holes in the inner tube is d1 and the gas hole diameter of the second row and thereafter is d2, formula (2) is satisfied.
本発明によれば、1列目のガス穴のガス穴径d1と2列目以降のガス穴径d2との関係が(2)式を満たすように設けられているので、燃料ガスがノズル先端部の前方に向けて流れ易くなり、安定した保炎効果が得られる。そのため、燃料ガスの供給量が少ない低流量時の場合における失火をより効果的に抑えることができる。 According to the present invention, the relationship between the gas hole diameter d1 of the first row of gas holes and the gas hole diameter d2 of the second row and onwards is set to satisfy formula (2), so that the fuel gas can easily flow forward toward the nozzle tip, and a stable flame-holding effect can be obtained. Therefore, misfires can be more effectively suppressed when the fuel gas supply is low and the flow rate is low.
また、本発明に係るコークス炉乾燥バーナーでは、前記1列目のガス穴径d1と、前記2列目以降のガス穴径d2との穴径比d1:d2は、5:3~7:3とされていることを特徴としてもよい。 The coke oven drying burner according to the present invention may also be characterized in that the hole diameter ratio d1:d2 between the gas hole diameter d1 of the first row and the gas hole diameter d2 of the second row and thereafter is 5:3 to 7:3.
このような構成によれば、1列目のガス穴径d1と、2列目以降のガス穴径d2との穴径比d1:d2を5:3~7:3となるように設けることで、ノズル先端部にガス溜まりを発生させて高い保炎効果をもたせることができ、短炎(不輝炎)を継続しつつ、ターンダウン比を向上させることができる。そのため、1列目のガス穴を大径にすることによって圧損を低減できるので、燃料ガスの供給量が低流量から高流量まで、従来実施していたガス量に応じたノズルチップ(内管の先端部)の交換が不要となって連続稼働が可能となることから、工期の短縮を図ることができる。 According to this configuration, by setting the hole diameter ratio d1:d2 between the gas hole diameter d1 in the first row and the gas hole diameter d2 in the second row and onwards to 5:3 to 7:3, a gas pool can be generated at the nozzle tip, providing a high flame-holding effect and improving the turndown ratio while maintaining a short flame (non-luminous flame). Therefore, by making the gas holes in the first row larger in diameter, pressure loss can be reduced, and continuous operation is possible regardless of the fuel gas supply amount, from low to high flow rates, without the need to replace the nozzle tip (tip of the inner tube) according to the gas amount as was previously done, which shortens the construction period.
また、本発明に係るコークス炉乾燥バーナーでは、前記外管には、周方向に間隔をあけて複数の空気取入口が形成され、前記空気取入口は、前記外管の管軸方向に沿って延びる長孔に形成され、前記外管には、該外管に同軸に設けられ、前記管軸方向にスライド可能に設けられた開閉筒が設けられ、前記開閉筒は、前記空気取入口に対して全閉位置と、全開位置との間の任意の位置で位置決めされることを特徴としてもよい。 The coke oven drying burner according to the present invention may also be characterized in that the outer tube is provided with a plurality of air intakes spaced apart in the circumferential direction, the air intakes being formed as long holes extending along the axial direction of the outer tube, the outer tube is provided with an opening and closing tube that is coaxial with the outer tube and slidable in the axial direction, and the opening and closing tube is positioned at any position between a fully closed position and a fully open position relative to the air intakes.
このような構成によれば、外管の周方向に間隔をあけて配列される複数の空気取入口に対して開閉筒が管軸方向にスライドすることで空気取入口の開口量を調整することができる。この場合には、開閉筒のスライド位置に関わらず、複数の空気取入口のそれぞれを同じ開口量に精度よく調整することができる。
これにより、各空気取入口から外管内に吸引される空気吸引量のばらつきを低減することができる。したがって、乾燥工程における多数のバーナーの空気比をばらつきを低減するように制御することができる。また、この場合には、開閉筒を外筒に沿って管軸方向にスライドさせる簡単な構成となる。
According to this configuration, the opening and closing cylinder slides in the tube axial direction relative to the multiple air intakes arranged at intervals in the circumferential direction of the outer tube, thereby adjusting the opening amount of the air intakes. In this case, regardless of the sliding position of the opening and closing cylinder, the multiple air intakes can be accurately adjusted to the same opening amount.
This reduces the variation in the amount of air drawn into the outer tube from each air intake. Therefore, the air ratio of multiple burners in the drying process can be controlled to reduce the variation. In this case, the open/close cylinder is simply slid along the outer tube in the tube axis direction.
また、本発明に係るコークス炉乾燥バーナーでは、前記開閉筒を位置決めする位置決め手段が設けられていることを特徴としてもよい。 The coke oven drying burner according to the present invention may also be characterized by being provided with a positioning means for positioning the opening and closing tube.
このような構成によれば、位置決め手段により開閉筒のスライド位置を任意の位置に高い精度で位置決めすることができ、空気取入口の開口量を簡単な構造で容易に調整することができる。 With this configuration, the positioning means can position the slide position of the opening and closing tube at any position with high precision, and the opening size of the air intake can be easily adjusted with a simple structure.
また、本発明に係るコークス炉乾燥バーナーでは、前記外管は、外径寸法Dと、前記外管の管軸方向で前記外管の先端部から前記炭化室の外面までの長さ寸法Tと、の関係が(3)式を満たしていることが好ましい。 In addition, in the coke oven drying burner of the present invention, it is preferable that the relationship between the outer diameter dimension D of the outer tube and the length dimension T from the tip of the outer tube to the outer surface of the coke chamber in the axial direction of the outer tube satisfies equation (3).
このような構成によれば、外管における外径寸法Dと長さ寸法Tの関係が(3)式を満たすように設けられているので、乾燥時に生じるコークス炉の騒音を小さく抑えることができる。そのため、外管の長さ寸法Tを長く設定することが可能となり、火炎をコークス炉内に進入させることを防止できる。 With this configuration, the relationship between the outer diameter dimension D and the length dimension T of the outer tube is set to satisfy formula (3), so the noise generated in the coke oven during drying can be kept low. This makes it possible to set the length dimension T of the outer tube long, preventing flames from entering the coke oven.
本発明のコークス炉乾燥バーナーによれば、ガスの低流量時においても失火を抑制することができ、保炎機能を向上できる。 The coke oven drying burner of the present invention can suppress misfires even at low gas flow rates, improving flame stability.
以下、本発明の実施形態によるコークス炉乾燥バーナーについて、図面に基づいて説明する。 Below, a coke oven drying burner according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施形態によるコークス炉乾燥バーナー(図3及び図4に示すバーナー40)は、蓄熱室の上部に燃焼室と炭化室とが交互に配列された構造を有するコークス炉1の炉体設備における火入れ時の炉体乾燥する際に使用される。
As shown in FIG. 1, the coke oven drying burner of this embodiment (
本実施形態であるコークス炉1は、図1に示すように、並列された複数の炭化室10を備えており、隣接する2つの炭化室10の間に、燃焼室20が配置されている。
そして、図2に示すように、並列する炭化室10及び燃焼室20の下方側に、蓄熱室30が配設されている。
As shown in FIG. 1 , the
As shown in FIG. 2, a
炭化室10の上面には、図1及び図2に示すように、石炭を装入するための装入口12が複数形成されており、炭化室10の端部には、炭化室10から発生する排ガスを排出するための上昇管14が配置され、この上昇管14がドライメン3に接続されている。
また、炭化室10は、並列する炭化室10の間に設けられた燃焼室20からの熱を効率的に石炭へと伝達するために、炭化室10の一対の炉壁(燃焼室20側に位置する炉壁)の距離が比較的短くされている。すなわち、炭化室10の炉幅が狭くされているのである。
As shown in Figures 1 and 2,
In addition, in order to efficiently transfer heat from the
燃焼室20の上面には、図1及び図2に示すように、燃焼室20内部の点検を行う点検孔21と温度計22とが配設されている。また、この燃焼室20には、図2に示すように、仕切り壁24が配設されている。
蓄熱室30は、燃焼室20に対して燃焼ガス及びエアを導入するとともに、燃焼室20内の排ガスが排出される構成とされており、図2に示すように、燃焼ガス及びエアの供給管5及び煙道7に接続されている。
1 and 2, an
The
ここで、炭化室10、燃焼室20及び蓄熱室30を含むコークス炉1の炉体設備は、珪石煉瓦を積み上げて構成されており、築炉時には、珪石煉瓦および目地モルタル等が水分を含んでいることから、実操業を開始する火入れ前には、炉体設備の乾燥を行う必要がある。
コークス炉1の炉体設備の乾燥は、図3に示すように、炭化室10の炉蓋からバーナー40を挿入し、このバーナー40の燃焼排ガスを炭化室10から燃焼室20及び蓄熱室30を含む炉体設備全体に導入することで実施される。
Here, the furnace body equipment of the
Drying of the furnace body equipment of the
次に、本実施形態におけるバーナー40の構造について、図4を参照して詳しく説明する。
バーナー40は、燃料Eが供給される内管41と、1次空気A1が自然供給される外管42と、を備えた二重管構造とされている。本実施形態では、外管42とバーナータイル48の間に、2次空気A2が導入される2次空気流路49が形成されている。
ここで、内管41及び外管42において、管軸O方向で先端側を前方とし、その反対側を後方として以下説明する。
Next, the structure of the
The
In the following description, the tip side of the
内管41は、その先端面がノズル先端部41aによって閉止されるとともに先端側の側壁に複数のガス穴43(43A、43B)が管軸O方向に沿って複数(本実施形態では2列)配列されて設けられている。ガス穴43のガス穴径は3mm以上8mm以下の範囲内とされており、ガス穴43の個数が10個以上30個以下の範囲内とされている。
なお、本実施形態では、図5に示すように、ノズル先端部41a寄りの1列目のガス穴43Aと2列目のガス穴43Bが周方向に千鳥配置により設けられている。これらのガス穴43A、43Bが形成される領域は、内管41のノズル先端部41aから後方に100mm以上300mm以下の範囲内とされている。
The tip surface of the
In this embodiment, the first row of
ガス穴43は、ノズル先端部41a側から1列目のガス穴43Aの穴中心Cまでの距離Yにおいて、1列目のガス穴43Aの穴径をd1としたときに、(1)式を満たすように設定されている。
The gas holes 43 are set to satisfy formula (1) at a distance Y from the
図5に示すように、内管41のノズル先端部41aにおける外周縁部41dの曲率半径Rは5mm以上となっている。
また、内管41における1列目のガス穴43Aのガス穴径をd1とし、2列目以降のガス穴43Bのガス穴径をd2としたときに(2)を満たすように設定されている。
As shown in FIG. 5, the radius of curvature R of an outer
In addition, when the gas hole diameter of the
内管41における1列目のガス穴径d1と、2列目以降のガス穴径d2との穴径比d1:d2は、5:3~7:3とされている。
The hole diameter ratio d1:d2 between the gas hole diameter d1 of the first row in the
また、本実施形態では、内管41の材質として高温酸化しにくいステンレス鋼のSUS304が採用されている。本実施形態では、SUS304を使用することで、内管41の内面に酸化鉄が生成されることを防ぎ、ガス穴43の閉塞を抑制できる構成となっている。
この場合には、ガス穴43が形成される内管41にSUS304を用いることで、内管41周辺の温度が800℃を超えるような場合であっても、高温酸化によりノズル内面に酸化鉄が生成しガス穴43の近傍に付着することによる閉塞を防止することができる。
In this embodiment, SUS304 stainless steel, which is resistant to high-temperature oxidation, is used as the material for the
In this case, by using SUS304 for the
図4に示すように、外管42は、管本体42Aと、管本体42Aの後端側(基端部42c側)に設けられる空気導入筒部42Bと、を有している。空気導入筒部42Bは、周方向に一定の間隔をあけて複数の空気取入口44が形成され、1次空気A1が外管42内に自然供給される構造とされている。内管41の外周面41bと外管42の内周面42aとの間には、1次空気流路42Cが形成されている。
As shown in FIG. 4, the
空気取入口44は、図6に示すように、空気導入筒部42Bの管軸O方向の中央より前方の領域に配置されている。空気取入口44は、外管42の管軸O方向に沿って延びる長孔に形成され、複数の空気取入口44が同形状となっている。外管42は、複数の空気取入口44が周方向に一定の間隔をあけて配列されることで、周方向に均一に1次空気A1が外管42内に供給されるように構成されている。
As shown in FIG. 6, the air intakes 44 are disposed in a region forward of the center of the air
そして、図4に示すように、外管42の管本体42Aは、外径寸法Dと管軸O方向の長さ寸法T(外管先端部42bから炭化室10の外面10aまでの距離)の関係が(3)式を満たすように設定されている。
As shown in FIG. 4, the
図4に示すように、内管41のノズル先端部41aは、外管42の外管先端部42bよりも後退した位置に配置されている。その後退距離は、例えば150mm以上600mm以下の範囲内とされている。
As shown in FIG. 4, the
また、図6に示すように、外管42には、外管42に同軸に設けられ、空気導入筒部42Bに対して管軸O方向にスライド可能に開閉筒45が設けられている。開閉筒45は、複数の空気取入口44を全閉する閉止位置と全開する全開位置との間の任意の位置で位置決め可能に構成されている。開閉筒45は、閉止位置では空気導入筒部42Bの外周側を覆うように配置され、全開位置では空気導入筒部42Bの後方に退避するように配置される。
As shown in FIG. 6, the
空気導入筒部42Bの外周面42eには、管軸O方向に沿って延びる帯状の案内ガイド46が設けられている。案内ガイド46は、長さ方向に延在するスリット46Aが形成され、このスリット46Aに沿って開閉筒45に設けられるスライド片45Aがスライド可能に支持されている。
また、案内ガイド46には、管軸O方向に目盛が表示された目盛板46B(位置決め手段)が設けられている。これにより開閉筒45を目盛板46Bの目盛りに合せて空気導入筒部42Bに対して任意の位置に位置決めすることができる。
A belt-shaped
The
そして、図1及び図2に示すように、コークス炉1の炉体設備の乾燥を行う際には、図4に示すバーナー40を用いてCOGや軽油などの燃料Eを燃焼し、バーナー40の燃焼排ガスの顕熱によって炭化室10の炉壁を加熱乾燥するとともに、この燃焼排ガスを、炭化室10へと排出され、燃焼室20及び蓄熱室30を含む炉体設備全体に導入させる。
このとき、乾燥時の温度管理は、珪石煉瓦の相転移に伴う体積変化に起因する亀裂の発生を抑制するために、炭化室10の炉壁のうち最も高温となる領域の温度を監視することになる。
As shown in Figures 1 and 2, when drying the furnace body equipment of the
At this time, temperature control during drying involves monitoring the temperature of the hottest area of the furnace wall of the
次に、上述したバーナー40の作用について、図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態のバーナー40では、図4及び図5に示すように、ノズル先端部41a側から1列目のガス穴43の穴中心Cまでの距離Yが上述した(1)式を満たすように設けられているので、内管41のノズル先端部41aの前方領域にガスが滞留するガス溜まりを発生させることができ、外管42内を流れる空気の流速が抑えられた低速領域が拡大され、保炎効果を向上させることができる。
これにより、燃料Eの供給量が少ない低流量時の場合でも、ガス穴43から噴出された燃料Eによる炎が消えることを抑制することができる。
また、内管41は、その先端面が閉止されるとともに先端側の側壁に複数のガス穴43が設けられているので、バーナー40の短炎化を図ることができる。
Next, the operation of the
In the
As a result, even when the supply amount of fuel E is low, it is possible to prevent the flame of the fuel E ejected from the
In addition, since the tip end face of the
よって、広い燃焼負荷範囲においても燃焼が安定していることから、乾燥初期から乾燥後半の全領域において、安定して乾燥を行うことができる。
また、本実施形態では、バーナー40の短炎化が図られているので、バーナー40によって直接炭化室10の炉壁を加熱することを抑制して、バーナー40の燃焼排ガスの顕熱によって炭化室10の炉壁を加熱乾燥することができ、炭化室10の奥行き方向における温度偏差の発生を抑制することができる。これにより、昇温速度の管理を炭化室10全体の適正な温度に応じて行うことができ、火入れ時の炉体乾燥の乾燥期間の短縮を図ることができる。また、局所的に高温になる部分が存在しないため、炭化室10の炉壁を構成する耐火煉瓦の亀裂の発生を抑制することができる。
Therefore, since combustion is stable even over a wide range of combustion loads, drying can be performed stably over the entire range from the early stage to the latter stage of drying.
In addition, in this embodiment, the
また、本実施形態では、内管41のノズル先端部41aの外周縁部41dの曲率半径Rを5mm以上とすることで、ガスがノズル先端部41aの前方に向けて流れ易くなる。そのため、保炎効果をより向上させることができ、燃料Eの供給量が少ない低流量時の場合における失火をより確実に抑えることができる。
In addition, in this embodiment, the radius of curvature R of the outer
また、本実施形態では、1列目のガス穴43Aのガス穴径d1と2列目以降のガス穴43Bのガス穴径d2との関係が上述した(2)式を満たすように設けられているので、ガスがノズル先端部41aの前方に向けて流れ易くなり、安定した保炎効果が得られる。そのため、燃料の供給量が少ない低流量時の場合における失火をより効果的に抑えることができる。
In addition, in this embodiment, the relationship between the gas hole diameter d1 of the first row of
さらに、本実施形態では、ガス穴43における1列目のガス穴径d1と、2列目以降のガス穴径d2との穴径比d1:d2を5:3~7:3となるように設けることで、ノズル先端部41aにガス溜まりを発生させて高い保炎効果をもたせることができ、短炎(不輝炎)を継続しつつ、ターンダウン比を向上させることができる。そのため、1列目のガス穴43Aを大径にすることによって圧損を低減できるので、燃料Eの供給量が低流量から高流量まで、従来実施していたガス量に応じたノズルチップ(内管41の先端部分)の交換が不要となって連続稼働が可能となることから、工期の短縮を図ることができる。
Furthermore, in this embodiment, the hole diameter ratio d1:d2 between the gas hole diameter d1 of the first row in the gas holes 43 and the gas hole diameter d2 of the second row and onwards is set to 5:3 to 7:3, which allows gas to accumulate at the
また、本実施形態では、図6に示すように、外管42の周方向に間隔をあけて配列される複数の空気取入口44に対して開閉筒45が管軸O方向にスライドすることで空気取入口44の開口量を調整することができる。この場合には、開閉筒45のスライド位置に関わらず、複数の空気取入口44のそれぞれを同じ開口量に精度よく調整することができる。
これにより、各空気取入口44から外管42内に吸引される第1空気A1の空気吸引量のばらつきを低減することができる。したがって、乾燥工程における多数のバーナー40の空気比をばらつきを低減するように制御することができる。また、この場合には、開閉筒45を外管42に沿って管軸O方向にスライドさせる簡単な構成となる。
6, the opening and closing
This makes it possible to reduce the variation in the amount of the first air A1 sucked into the
また、本実施形態では、外管42の空気導入筒部42Bに設けられる目盛板46Bにより開閉筒45のスライド位置を任意の位置に高い精度で位置決めすることができ、複数の空気取入口44の開口量を簡単な構造で容易に調整することができる。
In addition, in this embodiment, the
また、本実施形態では、図4に示すように、外管42における外径寸法Dと長さ寸法Tの関係が上述した(3)式を満たすように設けられているので、乾燥時に生じるコークス炉の騒音を小さく抑えることができる。そのため、外管42の長さ寸法Tを長く設定することが可能となり、火炎をコークス炉内に進入させることを防止できる。
In addition, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the relationship between the outer diameter dimension D and the length dimension T of the
上述した本実施形態によるコークス炉乾燥バーナーでは、ガスの低流量時においても失火を抑制することができ、保炎機能を向上できる。 The coke oven drying burner according to the present embodiment described above can suppress misfires even at low gas flow rates, improving flame stability.
次に、上述した実施形態によるコークス炉乾燥バーナーの効果を裏付けるために行った実施例について以下説明する。 Next, we will explain examples that were conducted to verify the effectiveness of the coke oven drying burner according to the above-mentioned embodiment.
(第1実施例)
第1実施例は、内管41に設けられるガス穴43の管軸方向の位置を変えたときの保炎効果を確認するために、FEMモデルを作成して数値シミュレーション解析を行い、その効果を確認したものである。
(First embodiment)
In the first embodiment, in order to confirm the flame stabilization effect when the position in the tube axial direction of the gas holes 43 provided in the
図7(a)、(b)は、第1実施例の解析結果を示している。図において、内管41の内外にはガスの流速ベクトルが表示されている。
図7(a)に示す実施ケースは、内管41の先端部にガス穴径3mmのガス穴43を周方向に間隔をあけて8個配置したものである。図7(b)に示す比較ケースは、内管41の先端部より後方の位置にガス穴径3mmのガス穴43を周方向に間隔をあけて8個配置したものである。図7(a)、(b)に示す符号S1、S2の領域は、それぞれガスの流速が低速になっている滞留領域(低速領域)を示している。
7(a) and (b) show the analysis results of Example 1. In the figures, gas flow velocity vectors are displayed inside and outside the
The experimental case shown in Fig. 7(a) has eight
第1実施例の結果では、ガス穴43をノズル先端部41aに近付けて配置することにより、ノズル先端部41aの前方に形成される低速領域が拡大することが確認された。つまり、実施ケースの低速領域S1が比較ケースの低速領域S2よりも拡大することによって保炎効果が高められていることがわかる。
また、ガス穴43の位置はノズル先端部41aに近いほど保炎効果が向上されることも確認された。
In the results of the first embodiment, it was confirmed that the low velocity region formed in front of the
It was also confirmed that the flame stabilization effect is improved as the position of the
(第2実施例)
第2実施例は、上述した第1実施例で使用したFEMモデルにおいて、2列のガス穴における列毎に異なるガス穴径とした実施ケースと、同じ穴径とした比較ケースについて数値シミュレーション解析を行い、保炎効果を確認したものである。
Second Example
In the second embodiment, in the FEM model used in the first embodiment described above, a numerical simulation analysis was performed on an implementation case in which the gas hole diameters of the two rows of gas holes were different for each row, and a comparison case in which the hole diameters were the same for each row, and the flame stabilization effect was confirmed.
実施ケースは、1列目に穴径5mmのガス穴を8個配置し、2列目に穴径3mmのガス穴を8個配置した内管としている。比較ケースは、1列目と2列目のガス穴はそれぞれ穴径3mmを8個配置した内管としている。
シミュレーション解析では、失火しやすいCOG量の低流量条件として1列目のガス穴における0.6Nm3/h周辺において一次エア口(空気取込口)の吸引圧(-mmAq)を変化させて失火条件を確認した。
The experimental case had an inner tube with eight gas holes with a hole diameter of 5 mm arranged in the first row and eight gas holes with a hole diameter of 3 mm arranged in the second row, while the comparative case had an inner tube with eight gas holes with a hole diameter of 3 mm arranged in the first and second rows.
In the simulation analysis, the misfire conditions were confirmed by changing the suction pressure (-mmAq) of the primary air port (air intake port) around 0.6 Nm 3 /h in the first row gas hole as a low COG flow condition that is prone to misfire.
図8(a)、(b)は、第2実施例による結果を示している。図8(a)、(b)は、COG量(Nm3/h)と1次エア口吸引圧(-mmAq)との関係を示している。1次エア口吸引圧が大きいほど空気比が大きくなる。図中の実線は失火が生じる失火ゾーンの境界線(失火境界線Q1)を示しており、失火境界線Q1より吸引圧が大きい領域が失火ゾーンとなる。また、図中の点線は、計画時の燃焼条件を示している。なお、1次エア口吸引圧の上限値は、実績により-4mmAqとされる。 Figures 8(a) and (b) show the results of the second embodiment. Figures 8(a) and (b) show the relationship between the COG amount ( Nm3 /h) and the primary air port suction pressure (-mmAq). The higher the primary air port suction pressure, the higher the air ratio. The solid line in the figure shows the boundary line of the misfire zone where misfires occur (misfire boundary line Q1), and the area where the suction pressure is higher than the misfire boundary line Q1 becomes the misfire zone. The dotted line in the figure shows the planned combustion conditions. The upper limit of the primary air port suction pressure is set to -4mmAq based on past performance.
第2実施例の解析の結果、実施ケースの方が比較ケースに比べて消火ゾーンが小さくなり、失火しにくいことが確認できた。これは、1列目のガス穴の先端の圧損が低く、先端の流量が多くなったことで保炎効果が向上したことが確認された。 As a result of the analysis of the second embodiment, it was confirmed that the extinguishing zone was smaller in the implementation case than in the comparison case, and that misfires were less likely to occur. This was confirmed by confirming that the flame-holding effect was improved by the lower pressure loss at the tip of the first row of gas holes and the increased flow rate at the tip.
(第3実施例)
第3実施例は、上述した第1実施例で使用したFEMモデルにおいて、2列のガス穴における列毎に異なるガス穴径とした実施ケースと、列毎に同じ穴径とした比較ケース1、2について数値シミュレーション解析を行い、ターンダウン比の向上を確認したものである。
(Third Example)
In the third embodiment, in the FEM model used in the first embodiment described above, numerical simulation analysis was performed on a practical case in which the gas hole diameters of the two rows of gas holes were different for each row, and on
実施ケース1は、図9(c)に示すように、1列目に穴径5mmのガス穴を8個配置し、2列目の穴径3mmのガス穴を8個配置したノズル(内管)である。比較ケース1は、図9(b)に示すように、穴径3mmのガス穴を1列目と2列目のそれぞれに8個ずつ千鳥配置したノズルである。比較ケース2は、図9(a)に示すように、ノズル先端寄りに穴径8mmガス穴を1個配置したノズルである。なお、第3実施例では、上記以外にも実施ケース2について数値シミュレーションを行った。実施ケース2は、穴径7mmのガス穴を1列目に8個配置し、穴径3mmのガス穴を2列目に8個配置したノズルである。
As shown in FIG. 9(c),
そして、数値シミュレーション解析では、COG量(Nm3/h)に対する内管のノズル圧損(Pa)の関係(図10)よりターンダウン比を比較して検討した。そして、ノズル圧損におけるノズルの背圧限界(圧損許容限界)を1300Paとし、この背圧限界に達した時点でノズルを交換するものとし、その交換頻度を確認した。
ここで、比較ケース2では、穴径8mmのノズルが背圧限界の1300Paに達した時点で穴径14mmのノズルに交換し、次に背圧限界に達した時点で穴径25mmのノズルに交換した。
In the numerical simulation analysis, the turndown ratio was compared and examined based on the relationship (Fig. 10) between the COG amount ( Nm3 /h) and the nozzle pressure loss (Pa) of the inner pipe. The nozzle back pressure limit (allowable pressure loss limit) for the nozzle pressure loss was set at 1300 Pa, and the nozzle was replaced when this back pressure limit was reached, and the replacement frequency was confirmed.
In
図10は、第3実施例による結果を示している。図10の符号T11のグラフは実施ケース1、符号T21のグラフは、比較ケース1を示している。符号T22、T23、T24のグラフは、それぞれ比較ケース2の穴径8mm、14mm、25mmのノズルのケースを示している。なお、符号T12のグラフは実施ケース2を示している。
Figure 10 shows the results of the third embodiment. The graph with reference symbol T11 in Figure 10 shows
第3実施例による数値シミュレーション解析の結果、実施ケース1では、ターンダウン比が1:42(COG量0.6~25Nm3/h)を実現できることが確認された。このときのノズルの交替回数は、比較ケース2で2回、比較ケース1で1回、実施ケース1で0回であった。
このように1列目のガス穴を大径にすることによって圧損を低減できるので、従来実施していたガス量に応じたノズルチップの交換を不要とすることが可能となり、工期の短縮を図れる効果をもたせることができる。
As a result of the numerical simulation analysis according to the third embodiment, it was confirmed that a turndown ratio of 1:42 (COG amount of 0.6 to 25 Nm3 /h) could be achieved in
By making the diameter of the gas holes in the first row larger in this way, it is possible to reduce pressure loss, making it possible to eliminate the need to replace nozzle tips in accordance with the amount of gas, as was previously done, and thus achieving the effect of shortening the construction period.
(第4実施例)
次に、第4実施例について説明する。
第4実施例では、外管に形成される複数の空気取入口から取り入れられるエアの状態を確認するために、FEMモデルを作成して数値シミュレーション解析を行い、その効果を確認した。
(Fourth Example)
Next, a fourth embodiment will be described.
In the fourth embodiment, in order to confirm the state of air taken in through a plurality of air intakes formed in the outer tube, an FEM model was created and a numerical simulation analysis was performed to confirm the effect.
第4実施例による数値シミュレーション解析では、図11(a)に示すように上述した実施形態に示す前後スライド(管軸方向へのスライド)する第1開閉筒451をモデル化した実施ケースと、図11(b)に示すようにスライド方向が外管42に対して周方向に回転させる回転スライドする第2開閉筒452をモデル化した比較ケースとを使用し、温度とエア流速の分布を解析することによりエア供給量のばらつきを確認した。
図11(a)に示す符号44Aは第1開閉筒451によって開度が調整された空気取入口を示し、図11(b)に示す符号44Bは第2開閉筒452によって開度が調整された空気取入口を示している。
In the numerical simulation analysis of the fourth embodiment, an implementation case was used in which the first opening and closing tube 451 that slides back and forth (slides in the tube axial direction) as shown in the above-mentioned embodiment as shown in Figure 11 (a) and a comparison case was used in which the second opening and closing tube 452 that rotates and slides in a circumferential direction relative to the
The symbol 44A in Figure 11 (a) indicates an air intake whose opening degree is adjusted by a first opening and closing cylinder 451, and the symbol 44B in Figure 11 (b) indicates an air intake whose opening degree is adjusted by a second opening and closing cylinder 452.
図11(a)、(b)は、数値シミュレーション解析の結果であってバーナーにおける内管41の先端部(ノズル先端部41a)の近傍温度の分布を示している。
この結果、図11(a)に示す実施ケースの前後スライドの第1開閉筒451におけるガス穴近傍(図の符号K1)の温度が、図11(b)に示す比較ケースの回転スライドの第2開閉筒452におけるガス穴近傍(図の符号K2)の温度よりも高温になっていることが確認された。一方、ノズル先端部41aよりも前方の領域(符号K3、K4)の温度は、第2開閉筒452の方が第1開閉筒451よりも高温になっていることが確認された。
11A and 11B are the results of a numerical simulation analysis, and show the temperature distribution in the vicinity of the tip (
As a result, it was confirmed that the temperature in the vicinity of the gas hole (reference symbol K1 in the figure) in the first opening and closing cylinder 451 of the front and rear slide of the embodiment case shown in Fig. 11(a) was higher than the temperature in the vicinity of the gas hole (reference symbol K2 in the figure) in the second opening and closing cylinder 452 of the rotating slide of the comparison case shown in Fig. 11(b). On the other hand, it was confirmed that the temperature in the area (reference symbols K3 and K4) forward of the
また、図12(a)、(b)に示すように、数値シミュレーション解析の結果であってバーナーにおける内管41の先端部(ノズル先端部41a)の近傍の空気の流れを示すベクトルの分布を示している。図12(a)は実施ケースを示し、図12(b)は比較ケースを示している。
図12(a)、(b)において、上側の分布図V1はバーナーとその前方領域を示した図であり、下側の分布図V2は上記分布図V1のバーナー部分(図の枠内)を拡大した図である。
12(a) and 12(b) show the results of a numerical simulation analysis, which show the distribution of vectors indicating the air flow near the tip of the inner tube 41 (
In Figures 12(a) and (b), the upper distribution map V1 is a diagram showing the burner and its front area, and the lower distribution map V2 is an enlarged diagram of the burner portion (within the frame of the figure) of the above distribution map V1.
図12(a)、(b)に示す符号E1、E2は、それぞれガス穴43近傍の空気の流れ(ベクトル)を示している。
この結果、実施ケースの前後スライドの第1開閉筒451の方が比較ケースの回転スライドの第2開閉筒452よりも空気取入口44からガス穴43に向かう空気量が多いことが確認された。
The symbols E1 and E2 shown in FIGS. 12A and 12B indicate the air flows (vectors) in the vicinity of the gas holes 43, respectively.
As a result, it was confirmed that the first opening and closing tube 451 of the front and rear slide of the practical case had a greater amount of air flowing from the
図13は、実験炉において、前後スライドの第1開閉筒451と回転スライドの第2開閉筒452におけるブロア吸引圧(-mmAq)毎の壁付近の温度の標準偏差を示している。なお、ブロアは、上記の外管に相当する。ブロア吸引圧は-5mmAq、-10mmAq、-15mmAqとした。この結果、それぞれ前後スライドの方が標準偏差が小さくなっており、吸引圧、すなわち、エア供給量のばらつきが小さくなっていることが確認された。 Figure 13 shows the standard deviation of the temperature near the wall for each blower suction pressure (-mmAq) in the first opening and closing tube 451 of the front and rear slide and the second opening and closing tube 452 of the rotating slide in the experimental furnace. The blower corresponds to the outer tube mentioned above. The blower suction pressures were -5mmAq, -10mmAq, and -15mmAq. As a result, it was confirmed that the standard deviation was smaller for the front and rear slides, and that the variation in the suction pressure, i.e., the amount of air supplied, was smaller.
(第5実施例)
次に、第5実施例について説明する。第5実施例では、内管の材質に一般構造用圧延鋼材SS400を使用した比較ケースと、ステンレス鋼SUS304を使用した実施ケースと、を使用して腐食性能を評価した。
腐食試験は、実施ケースと比較ケースの試験体において、ガスノズル(内管)周辺の最高温度となる略800℃程度の条件で10日間、実機バーナーに適用して酸化物の付着状況を目視により確認した。
Fifth Example
Next, a fifth example will be described. In the fifth example, corrosion performance was evaluated using a comparison case in which general structural rolled steel SS400 was used as the material for the inner tube, and an example case in which stainless steel SUS304 was used.
The corrosion test was carried out on the test specimens (execution case and comparison case) in an actual burner for 10 days at a maximum temperature of approximately 800°C around the gas nozzle (inner tube), and the state of oxide adhesion was visually confirmed.
上記の腐食試験の結果、SUS304を使用した実施ケースでは酸化物の付着がないことが確認された。さらに、約70日の乾燥昇温期間において使用しても、ガス穴の閉塞が生じないことが確認された。 The results of the above corrosion tests confirmed that no oxides were deposited in the case where SUS304 was used. Furthermore, it was confirmed that no blockage of the gas holes occurred even when used for a dry heating period of approximately 70 days.
以上、本発明によるコークス炉乾燥バーナーの実施形態について説明したが、本発明は前記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 The above describes an embodiment of the coke oven drying burner according to the present invention, but the present invention is not limited to the above embodiment and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the invention.
例えば、上述した実施形態では、内管41のノズル先端部41aの外周縁部41dの曲率半径Rを5mm以上としているが、5mm以上であることに限定されることはなく、外周縁部41dが曲面になっていない形態であってもよい。
For example, in the above-described embodiment, the radius of curvature R of the outer
また、内管41のガス穴43における1列目のガス穴径をd1と、2列目以降のガス穴径をd2との関係が上記(2)式を満たすことに限定されることもない。
Furthermore, the relationship between the gas hole diameter d1 of the first row of
さらに、1列目のガス穴径d1と、2列目以降のガス穴径d2との穴径比d1:d2が5:3~7:3とされることに限定されることもない。 Furthermore, the hole diameter ratio d1:d2 between the gas hole diameter d1 in the first row and the gas hole diameter d2 in the second row and thereafter is not limited to being 5:3 to 7:3.
また、本実施形態では、外管42に形成され第1空気A1を外管42内に吸引する複数の空気取入口44の開口量の調整手段として、管軸O方向にスライドする開閉筒45を設ける構成としているが、このような構成の開閉筒45に限定されることはなく、他の構成であってもかまわない。例えば、従来のような管軸O回りに回転スライドする開閉筒を採用することも可能である。
In addition, in this embodiment, an opening/
また、本実施形態では、開閉筒45を位置決めする位置決め手段として管軸O方向に沿って目盛りが刻まれた目盛板46Bを採用しているが、他の位置決め手段であってもかまわない。
In addition, in this embodiment, a
さらに、本実施形態では、外管42が外径寸法Dと長さ寸法Tの関係が上記(3)式を満たすように設定されているが、これに限定されることはない。
Furthermore, in this embodiment, the relationship between the outer diameter dimension D and the length dimension T of the
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。 In addition, the components in the above-described embodiments may be replaced with well-known components as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
1 コークス炉
10 炭化室
11 炉壁
20 燃焼室
30 蓄熱室
40 バーナー(コークス炉乾燥バーナー)
41 内管
41a ノズル先端部
41b 外周面
42 外管
42a 内周面
42B 空気導入筒部
42C 1次空気流路
43 ガス穴
43A 1列目のガス穴
43B 2列目のガス穴
44 空気取入口
45 開閉筒
46 案内ガイド
46B 目盛板(位置決め手段)
A1 1次空気
A2 2次空気
E 燃料
O 管軸
1
30
41
A1 Primary air A2 Secondary air E Fuel O Pipe axis
Claims (7)
燃料が供給される内管と、空気が自然供給される外管と、を備えた二重管構造とされ、
前記内管には、その先端面が閉止されるとともに先端側側壁に複数のガス穴が管軸方向に沿って複数配列されて設けられ、
前記内管のノズル先端部側から1列目の前記ガス穴の穴中心までの距離Yは、前記ガス穴の穴径d1としたときに(1)式を満たすことを特徴とするコークス炉乾燥バーナー。
The fuel supply system has a double-pipe structure including an inner pipe through which fuel is supplied and an outer pipe through which air is naturally supplied.
The inner tube has a front end surface that is closed, and a front end side wall of the inner tube is provided with a plurality of gas holes arranged in a tube axial direction.
1. A coke oven drying burner, comprising: a nozzle tip side of the inner tube; a gas hole center line extending from the nozzle tip side to the gas hole center line; a gas hole diameter line extending from the nozzle tip side to the gas hole center line;
前記空気取入口は、前記外管の管軸方向に沿って延びる長孔に形成され、
前記外管には、該外管に同軸に設けられ、前記管軸方向にスライド可能に設けられた開閉筒が設けられ、
前記開閉筒は、前記空気取入口に対して全閉位置と、全開位置との間の任意の位置で位置決めされることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のコークス炉乾燥バーナー。 The outer tube is formed with a plurality of air intakes spaced apart in a circumferential direction,
The air intake is formed in a long hole extending along a tube axis direction of the outer tube,
The outer tube is provided with an opening/closing cylinder that is coaxial with the outer tube and slidable in the tube axis direction,
5. The coke oven drying burner according to claim 1, wherein the opening and closing cylinder is positioned at any position between a fully closed position and a fully open position with respect to the air intake.
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