JPH08128622A - 蓄熱燃焼装置 - Google Patents

蓄熱燃焼装置

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JPH08128622A
JPH08128622A JP6292090A JP29209094A JPH08128622A JP H08128622 A JPH08128622 A JP H08128622A JP 6292090 A JP6292090 A JP 6292090A JP 29209094 A JP29209094 A JP 29209094A JP H08128622 A JPH08128622 A JP H08128622A
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JP
Japan
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air
combustion
furnace
gas
burner
Prior art date
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Pending
Application number
JP6292090A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Tawara
博 俵
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Abstract

(57)【要約】 【目的】 炉外へ排出される燃焼ガスにより燃焼用空気
を予熱するようにした蓄熱燃焼装置において、窒素酸化
物(NOx)の排出を低減する。 【構成】 バーナ4a,4bと蓄熱器9a,9bとを組
合わせたものを炉壁に少なくとも一対設け、該バーナ4
a,4bを交替で燃焼させ、一方のバーナの燃焼ガスを
他方の蓄熱器に通過させて炉外に排出することにより該
蓄熱器に燃焼ガスの排熱を回収し、燃焼が交替すること
で該蓄熱器に燃焼用空気を通過させ該燃焼用空気が回収
熱により予熱され炉内に供給されるようにした蓄熱燃焼
装置において、バーナ4a,4bの休止中に該バーナ4
a,4bの過熱を防止するための空気をその酸素当量分
の燃料ガスと伴に該バーナを通して炉内に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、種々の工業用炉に適用
可能な蓄熱燃焼装置に関し、さらに詳しくはその窒素酸
化物(NOx)の排出を低減しようとするものである。
【0002】
【従来の技術】バーナと蓄熱器とを組合わせたものを炉
壁に少なくとも一対設け、該バーナを交替で燃焼させ、
一方のバーナの燃焼ガスを他方の蓄熱器に通過させて炉
外に排出することにより該蓄熱器に燃焼ガスの排熱を回
収し、燃焼が交替することで該蓄熱器に燃焼用空気を通
過させ該燃焼用空気が回収熱により予熱され炉内に供給
されるようにした蓄熱燃焼装置は、燃焼ガスの排熱を有
効利用し省エネルギー効果が顕著であることから、熱処
理炉,溶解炉,焼結炉等の種々の工業用炉の熱源として
使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところでこの蓄熱燃焼
装置の最大の問題点は、燃焼用空気の予熱温度が高いた
めに炉内で窒素酸化物(NOx)が発生し易く、排ガス
のNOxレベルが高いために大気汚染のおそれがあるこ
とであった。
【0004】その問題点を改善するために従来から採ら
れている一つの方法は、炉内に吹出す燃料ガスと燃焼用
空気とが炉内でゆっくり混じり合うようにバーナの構成
および配置を考慮するものであって、炉内に直接燃料ガ
スを吹出させるものもそのうちの一つであり、また、炉
内に供給する燃焼用空気の量を制御するのもそのうちの
一つである。
【0005】ところでこの蓄熱燃焼装置においては、バ
ーナがその休止中に燃焼ガスにより過熱し損傷を受ける
ことのないようにするために少量の空気をたえず該バー
ナノズルを通して炉内に供給しているが、そのために炉
内の酸素濃度が上がり、そのことが炉内で窒素酸化物を
生成させる原因となっていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、上記蓄
熱燃焼装置において、バーナの休止中に該バーナノズル
の過熱を防止するための空気をその酸素当量分の燃料ガ
スと伴に該バーナを通して炉内に供給するようにしたこ
とを特徴とするものである。
【0007】
【作用】バーナノズルを通して炉内に供給される空気は
燃料ガスとの燃焼反応により酸素が無くなり、バーナノ
ズルを保護するために供給される空気によって酸素濃度
が上昇するのを防止でき、窒素酸化物を生成し難くす
る。
【0008】
【実施例】次に図1に示した配管系統図に従い本発明に
係る蓄熱燃焼装置の一実施例を説明する。図中、1は相
対する側壁に開口2a,2bが開設された炉体、3a,
3bは該開口2a,2bの外側に形成された燃焼室であ
る。4a,4bは該燃焼室3a,3b内に設けられたセ
ンターノズル5a,5bと開口2a,2bの上下炉壁部
に直接設けられたダイレクトノズル6a,7a,6b,
7bとからなるバーナである。また8a,8bは燃焼室
3a,3b内のセンターノズル5a,5b直前に設けら
れたパイロットバーナである。
【0009】9a,9bは燃焼室3a,3bの一側に設
けられた通気性固体からなる蓄熱器で、該各蓄熱器9
a,9bにはブロワ10より流量調節弁11,開閉弁1
2a,12bを介して燃焼用空気を送給し得るように給
気路13a,13bが設けられている。また排気路14
a,14bに開閉弁15a,15b,流量調節弁16,
ブロワ17が設けられ、炉内の燃焼ガスを該蓄熱器9
a,9bを通して炉外に排出し得るようにしている。
【0010】20はセンターノズル5a,5bとダイレ
クトノズル6a,7a,6b,7bとからなるバーナ4
a,4bへの燃料ガスの供給量を調節し、炉内温度をコ
ントロールする燃料調節弁で、該燃料調節弁20の二次
側は給ガス管21a,21bに分岐し、該給ガス管21
a,21bの二次側はさらに給ガス管22a,23a,
22b,23bに分岐し該各給ガス管22a,23a,
22b,23bに開閉弁25a,26a,27a,25
b,26b,27bが設けられている。そして給ガス管
22a,22bはさらに2つの給ガス管31a,32
a,31b,32bに分岐し、ダイレクトノズル6a,
7a,6b,7bに接続され、給ガス管23a,23b
はセンターノズル5a,5bに接続されている。また給
ガス管24a,24bはさらに3つに分岐しその夫々に
流量調節弁28a,29a,30a,28b,29b,
30bを介在させてセンターノズル5a,5b,ダイレ
クトノズル6a,7a,6b,7bに接続されている。
なお該流量調節弁28a,28bは給ガス管23a,2
3bの圧力に比例して開き、流量調節弁29a,29
b,給ガス管31a,31bの圧力、流量調節弁30
a,30bは給ガス管32a,32bの圧力に夫々比例
して開くようになっている。
【0011】また給ガス管22a,23a,22b,2
3bにはセンターノズル5a,5b,ダイレクトノズル
6a,7a,6b,7bに休止時に過熱防止用の空気を
送るためのブロワ37,給気管35a,36a,35
b,36bが配管され該給気管35a,36a,35
b,36bに設けられた流量調節弁33a,34a,3
3b,34bは給ガス管22a,23a,22b,23
bの圧力により閉止するように設定されている。
【0012】しかしてこの蓄熱燃焼装置では、始動に際
しては開閉弁26aを開いてセンターノズル5aより燃
料ガスを吹出させると共に、開閉弁12aを開いて蓄熱
器9aを介し燃焼室3a中に燃焼用空気を供給しパイロ
ットバーナ8aにより点火させて開口2aより炉内に燃
焼ガスを吹出させる。そして開閉弁15bを開き排気路
14b,蓄熱器9bを介して吸引することにより炉内の
燃焼ガスを他方の開口2bより該蓄熱器9bに吸引させ
ブロワ17より外部に排出する。これにより蓄熱器9b
は燃焼ガスが貫流しその排熱により加熱される。そして
蓄熱器9bが充分に加熱されたところで開閉弁26a,
12a,15bを閉じると同時に開閉弁26b,12
b,15aを開き、センターノズル5bより燃料ガスを
吹出させると共に、ブロワ10より圧送した燃焼用空気
を蓄熱器9bに通過させ該燃焼用空気を予熱して燃焼室
3bに供給し該燃料ガスをパイロットバーナ8bにより
点火させて燃焼させる。そしてその燃焼ガスを蓄熱器9
aに貫通させてブロワ17より排出することによりその
排熱により蓄熱器9aを加熱する。そして蓄熱器9aが
充分に加熱されたところで再び上記各開閉弁の開閉状態
を切り替えてセンターノズル5aより燃料ガスを吹出さ
せる。こうして一定時間毎に交互に両バーナ4a,4b
を燃焼状態にすることにより,蓄熱器9a,9bに燃料
ガスの排熱を交互に回収させその熱エネルギーを燃焼用
空気を予熱するのに有効利用する。
【0013】そして炉内温度が900〜1000℃以上
になつたところで、開閉弁26a,26bの開閉に代え
て開閉弁25a,25bを開閉させ、ダイレクトノズル
6a,7a,6b,7bより燃料ガスを吹出させ炉内を
加熱する。これは、ダイレクトノズル6a,7a,6
b,7bより吹出す燃料ガスと開口2a,2bより吹出
す燃焼用空気とが炉内でゆっくり混じり合うようにして
燃焼温度が必要以上に高くなるのを防ぎ窒素酸化物の生
成を抑制するためのもので、炉内温度が一定温度以上に
なつたときはじめて行なわれる。
【0014】また、燃料ガスが吹出しを休止しているセ
ンターノズル5a,ダイレクトノズル6a,7a、また
はセンターノズル5b,ダイレクトノズル6b,7bに
ついては、その給ガス管22a,23aまたは給ガス管
22b,23bの燃料ガス圧力が無くなるために流量調
節弁33a,34aまたは流量調節弁33b,34bが
開かれブロワ37を通って過熱防止用の空気がその休止
中のセンターノズル5a,ダイレクトノズル6a,7a
またはセンターノズル5b,ダイレクトノズル6b,7
bに供給される。そして流量調節弁28a,29a,3
0a,流量調節弁28b,29b,30bは、その送給
経路である給ガス管23a,23b,給ガス管31a,
32a,31b,32bの圧力に比例して開くように設
定され、過熱防止用空気の酸素当量分の燃料ガスをその
空気中に混合させるので、炉内で燃焼反応を起こし炉内
酸素濃度を上昇させることなく窒素酸化物の生成を抑え
る。なお開閉弁27a,27bは常時開状態に保たれて
いるが、炉内温度が異常に上昇したときは安全のために
自動閉止するように設定されている。
【0015】
【発明の効果】このように本発明は、炉壁に少なくとも
一対設けられたバーナを交替で燃焼させ、一方のバーナ
の燃焼ガスを他方の蓄熱器に通過させることにより該蓄
熱器に燃焼ガスの排熱を回収し、燃焼用空気を予熱する
ようにした蓄熱燃焼装置において、バーナの休止中に該
バーナノズルの過熱を防止するために供給する空気と供
にその酸素当量分の燃料ガスを炉内に供給するようにし
たので、炉内の酸素濃度が上昇することなく窒素酸化物
の生成を抑制して排ガス中のNOxレベルを低減できる
有益な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の蓄熱燃焼装置の一実施例を示す配管系
統図。
【符号の説明】
1 炉体 2a,2b 開口 3a,3b 燃焼室 4a,4b バーナ 5a,5b センターノズル 6a,7a,6b,7b ダイレクトノズル 9a,9b 蓄熱器 10 ブロワ 11 流量調節弁 12a,12b 開閉弁 13a,13b 給気路 14a,14b 排気路 15a,15b 開閉弁 16 流量調節弁 17 ブロワ 20 燃料調節弁 21a,21b 給ガス管 22a,23a,24a 給ガス管 22b,23b,24b 給ガス管 25a,26a,27a 開閉弁 25b,26b,27b 開閉弁 28a,29a,30a 流量調節弁 28b,29b,30b 流量調節弁 31a,31b 給ガス管 32a,32b 給ガス管 33a,33b 流量調節弁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バーナと蓄熱器とを組合わせたものを炉
    壁に少なくとも一対設け、該バーナを交替で燃焼させ、
    一方のバーナの燃焼ガスを他方の蓄熱器に通過させて炉
    外に排出することにより該蓄熱器に燃焼ガスの排熱を回
    収し、燃焼が交替することで該蓄熱器に燃焼用空気を通
    過させ該燃焼用空気が回収熱により予熱され炉内に供給
    されるようにした蓄熱燃焼装置において、バーナの休止
    中に該バーナノズルの過熱を防止するための空気をその
    酸素当量分の燃料ガスと伴に該バーナノズルを通して炉
    内に供給するようにしたことを特徴とする蓄熱燃焼装
    置。
JP6292090A 1994-10-31 1994-10-31 蓄熱燃焼装置 Pending JPH08128622A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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