JPH0726730B2 - 炉内燃焼方法 - Google Patents
炉内燃焼方法Info
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- JPH0726730B2 JPH0726730B2 JP62326284A JP32628487A JPH0726730B2 JP H0726730 B2 JPH0726730 B2 JP H0726730B2 JP 62326284 A JP62326284 A JP 62326284A JP 32628487 A JP32628487 A JP 32628487A JP H0726730 B2 JPH0726730 B2 JP H0726730B2
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- Japan
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- exhaust
- furnace
- supply
- combustion
- fuel
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- Expired - Lifetime
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
- F23L15/02—Arrangements of regenerators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Air Supply (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は主として高温の工業用炉に用いる炉内燃焼方法
に関するものである。
に関するものである。
（従来技術とその問題点） ガラス溶解炉等の高温の炉における省エネルギー燃焼法
として、リジェネレーターを利用して、廃熱回収し、燃
料用空気を予熱する方法が知られている。第１図はガラ
ス溶解用タンク窯の例であり、チェッカーレンガを蓄熱
体とする二つのリジェネレーターを設置している。それ
ぞれのリジェネレーターには、空気噴出口あるいは排気
口となるポートがある。一方のポートから予熱空気と燃
料を噴出して燃焼している時は、他方から排気され、チ
ェッカーレンガを加熱する。一定時間後切換えられ、燃
焼ポートと排気ポートが交代する。この時燃料噴射も同
時に切換えられる。これを交互に繰り返す燃焼方法であ
る。この燃焼方法は、蓄熱室での燃焼用空気の予熱効果
が高いことから、高い排熱回収率が達成できる。かかる
蓄熱システムでは、一般のキュペレーターによる排熱回
収率が40％前後であるのに比して、80％という高い排熱
回収率が得らる。しかしながら、かかる燃焼システムの
一大欠点は、排熱回収率が高いがために、燃焼用空気が
極めて高温にまで予熱され、窒素酸化物の発生レベルが
非常に高くなるという大きな課題がある。本発明の目的
は、前記従来の燃焼システムにおいて、窒素酸化物の発
生レベルを極めて低く抑制するようにすることである。
以下図について詳述すると次の通りである。
として、リジェネレーターを利用して、廃熱回収し、燃
料用空気を予熱する方法が知られている。第１図はガラ
ス溶解用タンク窯の例であり、チェッカーレンガを蓄熱
体とする二つのリジェネレーターを設置している。それ
ぞれのリジェネレーターには、空気噴出口あるいは排気
口となるポートがある。一方のポートから予熱空気と燃
料を噴出して燃焼している時は、他方から排気され、チ
ェッカーレンガを加熱する。一定時間後切換えられ、燃
焼ポートと排気ポートが交代する。この時燃料噴射も同
時に切換えられる。これを交互に繰り返す燃焼方法であ
る。この燃焼方法は、蓄熱室での燃焼用空気の予熱効果
が高いことから、高い排熱回収率が達成できる。かかる
蓄熱システムでは、一般のキュペレーターによる排熱回
収率が40％前後であるのに比して、80％という高い排熱
回収率が得らる。しかしながら、かかる燃焼システムの
一大欠点は、排熱回収率が高いがために、燃焼用空気が
極めて高温にまで予熱され、窒素酸化物の発生レベルが
非常に高くなるという大きな課題がある。本発明の目的
は、前記従来の燃焼システムにおいて、窒素酸化物の発
生レベルを極めて低く抑制するようにすることである。
以下図について詳述すると次の通りである。
（発明の構成及び作用） 本発明を直方体の炉に適用した実施例を第２図及び第３
図に示す。図に於いて、符号１は二つの給排気部材を対
として炉体２に直接開口して設置する。第２図の場合に
は一対の給排気兼用部材を並設させた例であり、第３図
の場合には一対の給排気兼用部材を対向させた例であ
る。前記給排気兼用部材１には、夫々蓄熱室３を設ける
と共に、前記一対の給排気兼用部材とは、距離を設けて
独立させた単数個又は複数個の燃料供給部材４を炉体２
に直接開口させて設置する。前記給排気兼用部材１に
は、補助燃料供給部材９を設ける。
図に示す。図に於いて、符号１は二つの給排気部材を対
として炉体２に直接開口して設置する。第２図の場合に
は一対の給排気兼用部材を並設させた例であり、第３図
の場合には一対の給排気兼用部材を対向させた例であ
る。前記給排気兼用部材１には、夫々蓄熱室３を設ける
と共に、前記一対の給排気兼用部材とは、距離を設けて
独立させた単数個又は複数個の燃料供給部材４を炉体２
に直接開口させて設置する。前記給排気兼用部材１に
は、補助燃料供給部材９を設ける。
しかして、先ず、第１の発明に対応する実施例を第２図
に基き説明すると、送風機５から供給される空気は切換
弁６を介して、図中実線矢印の通り、左側の給排気兼用
部材１に至り、炉内７に噴出して炉内燃焼ガスと混合す
る。この時、燃料供給部材４からは、炉内７に常時燃料
が供給されて炉内燃焼ガスと混合されており、この混合
ガスと、前記炉内燃焼ガスと混合状態にある燃焼用空気
とが、更に混合しながら炉内燃焼する。かかる際、排気
ガスは、他の給排気兼用部材１、即ち図中右側の部材１
から破線矢印で示す通り、蓄熱室３を経て低温となって
排風ファン８に吸引されて排出される。一定時間後、切
換弁６により、前記した燃焼用空気の流れを逆転させ
る。即ち、送風機５からの空気は、今度は切換弁６を介
して図中右側の給排気部材１の蓄熱室３に至り、そこで
予熱された後、炉内７に噴射して炉内燃焼ガスと混合
し、この混合ガスと、燃焼供給部材４から噴出して炉内
ガスと混合した混合ガス同士が、更に、炉内で混合しつ
つ燃焼する。かかる際、燃焼排気ガスは、図中左側の給
排気部材１の蓄熱室３を経て蓄熱されて低温となって排
風ファン８によって排出される。燃焼はかかる如く、燃
料供給状態に於いて、給排気部材１の交互による空気の
供給と排気によって行なわれる。なお、燃料供給部材４
は炉体２の形状に火炎を適合させるため、或は混合状態
を調節するために、単孔とか放射状に複数のノズルを設
ける等自在に選定すればよい。
に基き説明すると、送風機５から供給される空気は切換
弁６を介して、図中実線矢印の通り、左側の給排気兼用
部材１に至り、炉内７に噴出して炉内燃焼ガスと混合す
る。この時、燃料供給部材４からは、炉内７に常時燃料
が供給されて炉内燃焼ガスと混合されており、この混合
ガスと、前記炉内燃焼ガスと混合状態にある燃焼用空気
とが、更に混合しながら炉内燃焼する。かかる際、排気
ガスは、他の給排気兼用部材１、即ち図中右側の部材１
から破線矢印で示す通り、蓄熱室３を経て低温となって
排風ファン８に吸引されて排出される。一定時間後、切
換弁６により、前記した燃焼用空気の流れを逆転させ
る。即ち、送風機５からの空気は、今度は切換弁６を介
して図中右側の給排気部材１の蓄熱室３に至り、そこで
予熱された後、炉内７に噴射して炉内燃焼ガスと混合
し、この混合ガスと、燃焼供給部材４から噴出して炉内
ガスと混合した混合ガス同士が、更に、炉内で混合しつ
つ燃焼する。かかる際、燃焼排気ガスは、図中左側の給
排気部材１の蓄熱室３を経て蓄熱されて低温となって排
風ファン８によって排出される。燃焼はかかる如く、燃
料供給状態に於いて、給排気部材１の交互による空気の
供給と排気によって行なわれる。なお、燃料供給部材４
は炉体２の形状に火炎を適合させるため、或は混合状態
を調節するために、単孔とか放射状に複数のノズルを設
ける等自在に選定すればよい。
次に、第２の発明に対応する実施例を第３図に基き説明
すると、この場合には、給排気兼用部材１と燃料供給部
材４との位置関係から、炉内７の低温時に於いて燃焼の
不安定さが露呈する。このため、低温時には、燃料供給
部材４からは燃料を供給せずに、図中左側に示す給排気
兼用部材１内に設けた補助燃料供給部材９に、例えば図
中仮想線で示す如く燃料を導き、送風機５から送られて
くる空気と混合させて燃焼させる。そして、その際の排
気は、他の給排気兼用部材１から、即ち図中右側の給排
気部材１から蓄熱室３を経て低温となって排出させる。
かかる際、必要に応じて給排気兼用部材１を交互に切換
える。かかる状態で、炉内温度が750℃以上の高温に達
した時は、前記給排気兼用部材１内の補助燃料供給部材
９からの燃料の噴出を停止し、燃料は、前記燃料供給部
材のみから炉内に直接噴射させて炉内燃焼ガスと混合さ
せ、この混合ガスと前記給排気兼用部材から供給して炉
内燃焼ガスと混合た燃焼用空気とを、更に、炉内に於い
て、更に、混合させながら燃焼させ、排気は他の給排気
兼用部材１から排出させ、前記給排気部材１は、給気と
排気を交互に繰り返し実行するものである。
すると、この場合には、給排気兼用部材１と燃料供給部
材４との位置関係から、炉内７の低温時に於いて燃焼の
不安定さが露呈する。このため、低温時には、燃料供給
部材４からは燃料を供給せずに、図中左側に示す給排気
兼用部材１内に設けた補助燃料供給部材９に、例えば図
中仮想線で示す如く燃料を導き、送風機５から送られて
くる空気と混合させて燃焼させる。そして、その際の排
気は、他の給排気兼用部材１から、即ち図中右側の給排
気部材１から蓄熱室３を経て低温となって排出させる。
かかる際、必要に応じて給排気兼用部材１を交互に切換
える。かかる状態で、炉内温度が750℃以上の高温に達
した時は、前記給排気兼用部材１内の補助燃料供給部材
９からの燃料の噴出を停止し、燃料は、前記燃料供給部
材のみから炉内に直接噴射させて炉内燃焼ガスと混合さ
せ、この混合ガスと前記給排気兼用部材から供給して炉
内燃焼ガスと混合た燃焼用空気とを、更に、炉内に於い
て、更に、混合させながら燃焼させ、排気は他の給排気
兼用部材１から排出させ、前記給排気部材１は、給気と
排気を交互に繰り返し実行するものである。
（発明の効果） 本発明の炉内での燃焼状態を従来燃焼システムと比べる
と格段の相違がある。即ち従来システムが、ポート出口
において燃料を直接予熱空気中に噴射するかあるいはポ
ート内で燃料を直接噴射して空気と混合させるため、極
めて良好な混合状態が得られ、高い火炎温度の燃焼とな
るのに対し、本発明に於いては、各給排気兼用部材と燃
料供給部材４が離れた位置にあるため、混合が悪く、さ
らに空気と燃料が直接混合する以前に、それぞれ大量の
炉内ガスと混合するため酸素濃度も低下し、一層の緩慢
燃焼となり局部高温のない燃焼状態が得られる。また従
来の燃焼システムでは、断熱されたバーナ内で燃焼を開
始するため、火炎温度はさらに高くなるが、本発明に於
いては、炉内に直接燃料を噴出しているため、燃焼を開
始し発熱すると同時に火炎から被熱物あるいは周囲炉壁
への伝熱が行われ、火炎温度は一層低下し、窒素酸化物
の大巾な低減を図ることができる。
と格段の相違がある。即ち従来システムが、ポート出口
において燃料を直接予熱空気中に噴射するかあるいはポ
ート内で燃料を直接噴射して空気と混合させるため、極
めて良好な混合状態が得られ、高い火炎温度の燃焼とな
るのに対し、本発明に於いては、各給排気兼用部材と燃
料供給部材４が離れた位置にあるため、混合が悪く、さ
らに空気と燃料が直接混合する以前に、それぞれ大量の
炉内ガスと混合するため酸素濃度も低下し、一層の緩慢
燃焼となり局部高温のない燃焼状態が得られる。また従
来の燃焼システムでは、断熱されたバーナ内で燃焼を開
始するため、火炎温度はさらに高くなるが、本発明に於
いては、炉内に直接燃料を噴出しているため、燃焼を開
始し発熱すると同時に火炎から被熱物あるいは周囲炉壁
への伝熱が行われ、火炎温度は一層低下し、窒素酸化物
の大巾な低減を図ることができる。
更に第二の発明においては、低温時のみ給排気兼用部材
で燃焼させるので炉内燃焼ガスの燃焼部への混合を防止
でき、低温時の安定燃焼が達成できる。しかし予熱空気
温度も低く、炉温も低いので窒素酸化物も充分低いレベ
ルに抑制できる。そして高温時には前記と同様の方法に
切換えられ、同様の効果が得られる。
で燃焼させるので炉内燃焼ガスの燃焼部への混合を防止
でき、低温時の安定燃焼が達成できる。しかし予熱空気
温度も低く、炉温も低いので窒素酸化物も充分低いレベ
ルに抑制できる。そして高温時には前記と同様の方法に
切換えられ、同様の効果が得られる。
実験では、炉温1300℃、予熱空気温度1050℃で、窒素酸
化物は1000ppm（O211％）であったものが、同一条件に
おいて本発明の燃焼方法では100ppm以下となり、90％以
上の低減率が得られた。
化物は1000ppm（O211％）であったものが、同一条件に
おいて本発明の燃焼方法では100ppm以下となり、90％以
上の低減率が得られた。
以上のとおり本発明によれば、炉内における大量の自己
排ガス再循環、緩慢燃焼および火炎からの熱放散によっ
て火炎温度を低下させることにより、大巾な窒素酸化物
の低減効果を達成できる。
排ガス再循環、緩慢燃焼および火炎からの熱放散によっ
て火炎温度を低下させることにより、大巾な窒素酸化物
の低減効果を達成できる。
第１図は従来の燃焼システムの模式的説明図、第２図及
び第３図は本発明による燃焼方法の模式的説明図であ
る。 符号１……給排気兼用部材、２……炉体、３……蓄熱
室、４……燃料供給部材、５……送風機、６……切換
弁、７……炉内、８……排風フアン、９……補助燃料供
給部材。
び第３図は本発明による燃焼方法の模式的説明図であ
る。 符号１……給排気兼用部材、２……炉体、３……蓄熱
室、４……燃料供給部材、５……送風機、６……切換
弁、７……炉内、８……排風フアン、９……補助燃料供
給部材。
Claims (2)
- 【請求項１】二つの給排気兼用部材を対として炉体に直
接開口させて設置し、その給排気兼用部材には、蓄熱室
を設け、前記給排気兼用部材とは独立させて、単数個又
は複数個の燃料供給部材を炉内に直接開口させて設置
し、その燃料供給部材からは常時燃料を炉内に供給させ
て炉内燃焼ガスと混合させると共に前記給排気兼用部材
の一方からは燃焼用空気を供給して炉内燃焼ガスと混合
させ、かかる炉内燃焼ガスと混合させたもの同士を、炉
内で更に混合させながら炉内燃焼を行わせ、排気は前記
給排兼用部材の他方から蓄熱室を経て排出させるものと
し、前記給排気兼用部材は給気と排気を交互に実行させ
ることを特徴とする炉内燃焼方法。 - 【請求項２】二つの給排気兼用部材を対として炉体に直
接開口させて設置し、その給排気兼用部材には、蓄熱室
を設け、前記給排気兼用部材とは独立させて、単数個又
は複数個の燃料供給部材を炉内に直接開口させて設置
し、更に、前記給排気用部材内には、補助燃料供給部材
を設け、低温時には、前記燃料供給部材からは燃料を供
給させずに、前記補助燃料供給部材からのみ燃料を空気
と共に炉内に噴出混合させて燃焼を行なわせ、その際の
排気は、前記他の給排気兼用部材から排出させると共
に、この燃焼を給排気兼用部材の給気及び排気を交互に
切換えて実行させ、炉内温度度が750℃以上の高温時に
達した時は、前記補助燃料供給部材からの燃料の噴出を
停止し、燃料は、前記燃料供給部材のみから炉内に直接
噴射させて炉内燃焼ガスと混合させ、この混合ガスと前
記給排気兼用部材から供給して炉内燃焼ガスと混合した
燃焼用空気とを、更に、混合させながら炉内燃焼させ、
排気は他の給排気兼用部材から蓄熱室を経て排出させる
ものとし、前記給排気兼用部材は、給気と排気を交互に
実行させることを特徴とする炉内燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62326284A JPH0726730B2 (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 炉内燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62326284A JPH0726730B2 (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 炉内燃焼方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01167591A JPH01167591A (ja) | 1989-07-03 |
| JPH0726730B2 true JPH0726730B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=18186047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62326284A Expired - Lifetime JPH0726730B2 (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 炉内燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726730B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004309111A (ja) * | 2002-10-22 | 2004-11-04 | Ngk Insulators Ltd | 低ＮＯｘバーナ |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4988285A (en) * | 1989-08-15 | 1991-01-29 | Union Carbide Corporation | Reduced Nox combustion method |
| US5076779A (en) * | 1991-04-12 | 1991-12-31 | Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation | Segregated zoning combustion |
| JPH086906B2 (ja) * | 1992-03-10 | 1996-01-29 | 中外炉工業株式会社 | 蓄熱バーナ |
| JP2832288B2 (ja) * | 1993-02-02 | 1998-12-09 | 東京瓦斯株式会社 | 窒素酸化物低発生燃焼方法 |
| JP2776429B2 (ja) * | 1993-06-14 | 1998-07-16 | 東京瓦斯株式会社 | 窒素酸化物低発生炉内燃焼方法 |
| JP2776431B2 (ja) * | 1993-09-09 | 1998-07-16 | 東京瓦斯株式会社 | 窒素酸化物低発生炉内浮遊燃焼方法 |
| JP3052262B2 (ja) * | 1994-08-04 | 2000-06-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 燃焼炉とその低ＮＯｘ燃焼方法 |
| DE69527288T2 (de) * | 1995-07-27 | 2003-04-10 | Tokyo Gas Co. Ltd., Tokio/Tokyo | Feuerung mit Brenneranlage und Verbrennungsverfahren mit niedriger Stickstoffoxyderzeugung |
| JP3557028B2 (ja) * | 1996-02-14 | 2004-08-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 燃焼バーナ及びその炉内燃焼方法 |
| US20020134287A1 (en) * | 2001-03-23 | 2002-09-26 | Olin-Nunez Miguel Angel | Method and system for feeding and burning a pulverized fuel in a glass melting furnace, and burner for use in the same |
| JP4540125B2 (ja) * | 2007-05-10 | 2010-09-08 | 日本ファーネス株式会社 | 取鍋用蓄熱式バーナ装置 |
| JP5203421B2 (ja) * | 2010-06-04 | 2013-06-05 | 中外炉工業株式会社 | 溶解炉 |
| CN102589125B (zh) * | 2012-02-28 | 2014-04-16 | 西安石油大学 | 一种圆台式密筋热风炉 |
| CN106316075B (zh) * | 2016-08-24 | 2019-08-02 | 上海吉驰玻璃科技有限公司 | 一种发生炉煤气与焦炉煤气互换的玻璃熔窑燃烧系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5147131A (ja) * | 1974-10-21 | 1976-04-22 | Toyoda Automatic Loom Works | Kyuchakukanenbosekihoho |
| GB2170584B (en) * | 1985-02-04 | 1988-02-17 | British Gas Plc | Regenerative heating systems |
-
1987
- 1987-12-23 JP JP62326284A patent/JPH0726730B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004309111A (ja) * | 2002-10-22 | 2004-11-04 | Ngk Insulators Ltd | 低ＮＯｘバーナ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01167591A (ja) | 1989-07-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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