JPH09101008A - 輻射バーナ - Google Patents
輻射バーナInfo
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- JPH09101008A JPH09101008A JP7256461A JP25646195A JPH09101008A JP H09101008 A JPH09101008 A JP H09101008A JP 7256461 A JP7256461 A JP 7256461A JP 25646195 A JP25646195 A JP 25646195A JP H09101008 A JPH09101008 A JP H09101008A
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- combustion air
- combustion
- burner
- radiant
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- 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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- Gas Burners (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 空気予熱器あるいは押込ファンに不具合が生
じても、加熱炉の運転を継続させる。 【解決手段】 燃料ガスと燃焼用空気を混合するエゼク
タ３と、その混合気１４を噴出して輻射炎１６を形成さ
せるチップ４とからなる輻射バーナにおいて、エゼクタ
３の上流側に開閉弁８を備えた大気吸引口７と押込ファ
ン２４からの燃焼用空気供給口６を設けたことを特徴と
する。
じても、加熱炉の運転を継続させる。 【解決手段】 燃料ガスと燃焼用空気を混合するエゼク
タ３と、その混合気１４を噴出して輻射炎１６を形成さ
せるチップ４とからなる輻射バーナにおいて、エゼクタ
３の上流側に開閉弁８を備えた大気吸引口７と押込ファ
ン２４からの燃焼用空気供給口６を設けたことを特徴と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燃焼装置に係り、特
に加熱炉等に使用するのに好適な輻射バーナに関する。
に加熱炉等に使用するのに好適な輻射バーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】石油化学の加熱炉、特に分解炉及び改質
炉においては加熱管内を炭化水素を流しているために、
加熱管内を炭化水素を流しているために、加熱管に炎が
接触するとその部分に管内の炭化水素が分解炭化し、内
部にコークスが堆積するおそれがある。加熱管の内部に
コークスが堆積すると、プロセス系統の圧力損失が増加
するのでプラントの運転を停止せねばならない。従っ
て、火炎が加熱管に接触するのを防止するため、炉壁面
で輻射炎を形成し、加熱管に均一に輻射熱を与える輻射
バーナが採用されている。
炉においては加熱管内を炭化水素を流しているために、
加熱管内を炭化水素を流しているために、加熱管に炎が
接触するとその部分に管内の炭化水素が分解炭化し、内
部にコークスが堆積するおそれがある。加熱管の内部に
コークスが堆積すると、プロセス系統の圧力損失が増加
するのでプラントの運転を停止せねばならない。従っ
て、火炎が加熱管に接触するのを防止するため、炉壁面
で輻射炎を形成し、加熱管に均一に輻射熱を与える輻射
バーナが採用されている。
【０００３】これらの輻射バーナとしては、エゼクタを
用いて燃料ガスの輻射エネルギーで燃焼用空気として大
気を吸引するタイプのものが多く用いられている。この
タイプのバーナは燃焼用空気用の押込ファンを用いない
ために、装置としては非常に簡素化されたものである。
用いて燃料ガスの輻射エネルギーで燃焼用空気として大
気を吸引するタイプのものが多く用いられている。この
タイプのバーナは燃焼用空気用の押込ファンを用いない
ために、装置としては非常に簡素化されたものである。
【０００４】図３に燃焼用空気吸引タイプのバーナを示
す。
す。
【０００５】燃料ガス管１よりバーナへ供給した燃料ガ
スは燃料ガスノズル２で噴射し、エゼクタ３を設けてい
るので、燃料ガスの噴射によりエゼクタ３の入口部に負
圧が生じ、空気１３が吸引される。燃料ガスと吸引され
た空気１３の混合気１４は、バーナ先端部のチップ４へ
と流れ、混合気噴出孔５より混合気噴流１５となり噴出
されて炉壁１１に沿って輻射炎１６を形成する。
スは燃料ガスノズル２で噴射し、エゼクタ３を設けてい
るので、燃料ガスの噴射によりエゼクタ３の入口部に負
圧が生じ、空気１３が吸引される。燃料ガスと吸引され
た空気１３の混合気１４は、バーナ先端部のチップ４へ
と流れ、混合気噴出孔５より混合気噴流１５となり噴出
されて炉壁１１に沿って輻射炎１６を形成する。
【０００６】一方、省エネルギーの観点から、加熱炉の
燃焼排ガスの排熱から蒸気の回収を行ってきたが、近
年、蒸気の需要も大体飽和の状況にあり、別の排熱回収
として、燃焼用空気の予熱器を設置して燃焼排ガスから
排熱を回収して、燃料消費量そのものを減らそうという
傾向になっている。
燃焼排ガスの排熱から蒸気の回収を行ってきたが、近
年、蒸気の需要も大体飽和の状況にあり、別の排熱回収
として、燃焼用空気の予熱器を設置して燃焼排ガスから
排熱を回収して、燃料消費量そのものを減らそうという
傾向になっている。
【０００７】従来の押込通風タイプの輻射バーナを図４
に示す。
に示す。
【０００８】中央部の燃料ガス管１に燃料ガスを供給
し、燃焼用空気としては約１００ｍｍＡｑの圧力で燃焼
空気供給口６より押し込み、燃料ガス管１の外側のエア
ケーシング３０内を流し、燃焼用空気を空気孔３１より
旋回するように噴出して、燃料ガスと燃焼用空気を混合
する。この燃焼空気の旋回流によりバーナスロート３４
から混合気３３が炉内に出ていくとき遠心力で炉壁１１
に沿って輻射炎１６を形成する。３２は空気噴流であ
る。
し、燃焼用空気としては約１００ｍｍＡｑの圧力で燃焼
空気供給口６より押し込み、燃料ガス管１の外側のエア
ケーシング３０内を流し、燃焼用空気を空気孔３１より
旋回するように噴出して、燃料ガスと燃焼用空気を混合
する。この燃焼空気の旋回流によりバーナスロート３４
から混合気３３が炉内に出ていくとき遠心力で炉壁１１
に沿って輻射炎１６を形成する。３２は空気噴流であ
る。
【０００９】従来技術では、押込通風タイプの輻射バー
ナの場合に、燃焼空気系統の空気予熱器あるいは押込通
風ファンに不具合が生じたときには燃焼を停止せねばな
らず、加熱炉の運転を継続できるようには配慮されてい
ない。
ナの場合に、燃焼空気系統の空気予熱器あるいは押込通
風ファンに不具合が生じたときには燃焼を停止せねばな
らず、加熱炉の運転を継続できるようには配慮されてい
ない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、輻
射バーナは燃焼用空気を大気吸引タイプとするか、また
は押込ファンにて供給するタイプのいずれかである。
射バーナは燃焼用空気を大気吸引タイプとするか、また
は押込ファンにて供給するタイプのいずれかである。
【００１１】燃焼用空気を大気吸引するタイプの場合
は、バーナそのものに不具合が生じない限り、加熱炉の
運転を停止する必要はないが、押込ファンにて燃焼用空
気を供給するタイプの場合、空気系統に設置されている
空気予熱器あるいは押込ファンに不具合が生じると、燃
焼用空気がバーナに供給できなくなり、燃焼の停止、即
ち加熱炉の運転を停止せねばならないという欠点を有し
ている。
は、バーナそのものに不具合が生じない限り、加熱炉の
運転を停止する必要はないが、押込ファンにて燃焼用空
気を供給するタイプの場合、空気系統に設置されている
空気予熱器あるいは押込ファンに不具合が生じると、燃
焼用空気がバーナに供給できなくなり、燃焼の停止、即
ち加熱炉の運転を停止せねばならないという欠点を有し
ている。
【００１２】本発明の目的は、押込ファンにて燃焼用空
気を供給するタイプで、空気予熱器あるいは押込ファン
に不具合が生じても、加熱炉の運転を停止しないように
することにある。
気を供給するタイプで、空気予熱器あるいは押込ファン
に不具合が生じても、加熱炉の運転を停止しないように
することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的は、バーナの構
造を大気吸引タイプの輻射バーナと同じようにエゼクタ
を設けて、燃焼用空気入口として開閉弁を設けた大気吸
引口と押込ファンからの空気供給口を設けて、押込ファ
ンからの燃焼用空気を利用して燃焼していた輻射バーナ
で、燃焼用空気系統に不具合が生じた場合、大気吸引口
の開閉弁を開くことで、エゼクタ効果により燃焼に必要
な大気が吸引され、燃焼継続が達成される。
造を大気吸引タイプの輻射バーナと同じようにエゼクタ
を設けて、燃焼用空気入口として開閉弁を設けた大気吸
引口と押込ファンからの空気供給口を設けて、押込ファ
ンからの燃焼用空気を利用して燃焼していた輻射バーナ
で、燃焼用空気系統に不具合が生じた場合、大気吸引口
の開閉弁を開くことで、エゼクタ効果により燃焼に必要
な大気が吸引され、燃焼継続が達成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】前述のように、燃料ガスと燃焼用
空気との混合部分にエゼクタを設けることで、押込ファ
ンからの燃焼用空気供給に不具合が生じた場合、その空
気流量が低下することに伴い圧力も低下するので、圧力
設定器にて設定した圧力以下に低下した信号にて大気吸
引側の弁を開き、押込ファンによる燃焼空気供給が大気
吸引に切り替え可能となる。
空気との混合部分にエゼクタを設けることで、押込ファ
ンからの燃焼用空気供給に不具合が生じた場合、その空
気流量が低下することに伴い圧力も低下するので、圧力
設定器にて設定した圧力以下に低下した信号にて大気吸
引側の弁を開き、押込ファンによる燃焼空気供給が大気
吸引に切り替え可能となる。
【００１５】従って、燃焼空気系統の空気予熱器あるい
は押込ファンに不具合が生じても、加熱炉を停止するこ
となく、燃焼継続が可能となる。
は押込ファンに不具合が生じても、加熱炉を停止するこ
となく、燃焼継続が可能となる。
【００１６】図１に本発明の具体例に係る輻射バーナ
を、図２にその輻射バーナを使用した加熱炉の系統図を
示す。
を、図２にその輻射バーナを使用した加熱炉の系統図を
示す。
【００１７】図１に示す輻射バーナは燃料ガス管１の先
端に燃料ガスノズル２を設けている。この燃料ガスノズ
ル２より、燃料は噴射されてファンからの空気供給口６
あるいは大気吸引口７より流入する空気１３と混合し
て、エゼクタ３の内部で混合気１４となる。この混合気
１４は、バーナ先端のチップ４へと導かれ、チップ４の
側面に開口している混合気噴出孔５より炉壁１１に沿う
よう混合気噴流１５として噴出される。噴出された混合
気噴流１５は、炉壁１１に沿って輻射炎１６を形成す
る。
端に燃料ガスノズル２を設けている。この燃料ガスノズ
ル２より、燃料は噴射されてファンからの空気供給口６
あるいは大気吸引口７より流入する空気１３と混合し
て、エゼクタ３の内部で混合気１４となる。この混合気
１４は、バーナ先端のチップ４へと導かれ、チップ４の
側面に開口している混合気噴出孔５より炉壁１１に沿う
よう混合気噴流１５として噴出される。噴出された混合
気噴流１５は、炉壁１１に沿って輻射炎１６を形成す
る。
【００１８】大気吸引口７にはダンパー等の開閉弁８を
設け、エアシリンダー等の開閉弁操作器９で他からの信
号で自動的に開くようにしている。図中の１０は炉ケー
シング、１２はガス噴流である。
設け、エアシリンダー等の開閉弁操作器９で他からの信
号で自動的に開くようにしている。図中の１０は炉ケー
シング、１２はガス噴流である。
【００１９】上記輻射バーナを使用した加熱炉の系統に
ついて図２で説明する。
ついて図２で説明する。
【００２０】加熱炉２０には、プロセスに使用する炭化
水素等のプロセス流体の加熱管２１が設置され、バーナ
が設置されている炉壁からの輻射で加熱される。プロセ
ス流体を加熱した後の燃焼排ガスは、空気予熱器２２で
空気と熱交換して、煙突２３から大気に排出される。
水素等のプロセス流体の加熱管２１が設置され、バーナ
が設置されている炉壁からの輻射で加熱される。プロセ
ス流体を加熱した後の燃焼排ガスは、空気予熱器２２で
空気と熱交換して、煙突２３から大気に排出される。
【００２１】一方、燃焼用空気は、押込ファン２４から
常温空気２５として空気予熱器２２に送風され、空気予
熱器２２で熱交換して予熱空気２６となり、輻射バーナ
のファンからの空気供給口６へと供給される。空気系統
の押込ファン２４あるいは空気予熱器２２等に不具合が
生じると、バーナの空気供給口６への空気量の減少によ
り供給空気圧力が低下してくる。この圧力の低下を圧力
スイッチ等の圧力設定器２７で検出し、この信号をバー
ナの大気吸引口７の開閉弁操作器９に送り、自動で開閉
弁８を開くことで、燃焼空気はバーナのエゼクタ効果で
直接大気から吸引され、加熱炉２０を停止することなく
燃焼を継続することができる。図中の２８は燃料ガスで
ある。
常温空気２５として空気予熱器２２に送風され、空気予
熱器２２で熱交換して予熱空気２６となり、輻射バーナ
のファンからの空気供給口６へと供給される。空気系統
の押込ファン２４あるいは空気予熱器２２等に不具合が
生じると、バーナの空気供給口６への空気量の減少によ
り供給空気圧力が低下してくる。この圧力の低下を圧力
スイッチ等の圧力設定器２７で検出し、この信号をバー
ナの大気吸引口７の開閉弁操作器９に送り、自動で開閉
弁８を開くことで、燃焼空気はバーナのエゼクタ効果で
直接大気から吸引され、加熱炉２０を停止することなく
燃焼を継続することができる。図中の２８は燃料ガスで
ある。
【００２２】従来の予熱空気を供給する輻射バーナは、
図４に示すように、予混合方式でなく、燃焼を開始する
直前で燃料ガスと燃焼空気とを混合する方式である。こ
れは、バーナチップ４内で予混合気の温度がおおよそ予
熱空気の温度となり、燃焼速度が上がることで逆火が発
生することを予想して、予混合方式を採用していないも
のと思われる。
図４に示すように、予混合方式でなく、燃焼を開始する
直前で燃料ガスと燃焼空気とを混合する方式である。こ
れは、バーナチップ４内で予混合気の温度がおおよそ予
熱空気の温度となり、燃焼速度が上がることで逆火が発
生することを予想して、予混合方式を採用していないも
のと思われる。
【００２３】発明者等が通常の大気吸引タイプの予混合
方式のバーナでチップ等の寸法を変更せずに予熱空気供
給口を取りつけて、温度１５０℃〜１８０℃の予熱空気
を供給したところ、チップ４からの混合気噴出速度が増
加したことによる吹き飛び失火が発生せず、またチップ
４からの噴出速度が速いために逆火も発生せず、安定し
た燃焼を確認することができた。
方式のバーナでチップ等の寸法を変更せずに予熱空気供
給口を取りつけて、温度１５０℃〜１８０℃の予熱空気
を供給したところ、チップ４からの混合気噴出速度が増
加したことによる吹き飛び失火が発生せず、またチップ
４からの噴出速度が速いために逆火も発生せず、安定し
た燃焼を確認することができた。
【００２４】また、この方式の利点として、予熱空気を
供給する場合もエゼクタ３を使用しているため、吸引効
果により従来のごとく空気の圧力を１００ｍｍＡｑと高
くしなくてもよく、燃焼確認をしたときは２０ｍｍＡｑ
で充分であった。このことは、押込ファン２４の動力も
削減できるということである。
供給する場合もエゼクタ３を使用しているため、吸引効
果により従来のごとく空気の圧力を１００ｍｍＡｑと高
くしなくてもよく、燃焼確認をしたときは２０ｍｍＡｑ
で充分であった。このことは、押込ファン２４の動力も
削減できるということである。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、押込ファンにて輻射バ
ーナに燃焼空気を供給していたときに、燃焼空気系統の
空気予熱器あるいは押込ファン等に不具合が生じた場
合、自動的に大気吸引方式に切り替えるため、加熱炉の
運転を継続できる。また、供給空気圧力が従来方式に比
較して低圧でよく、押込ファンの動力を低減できる。
ーナに燃焼空気を供給していたときに、燃焼空気系統の
空気予熱器あるいは押込ファン等に不具合が生じた場
合、自動的に大気吸引方式に切り替えるため、加熱炉の
運転を継続できる。また、供給空気圧力が従来方式に比
較して低圧でよく、押込ファンの動力を低減できる。
【図１】本発明の具体例に係る輻射バーナの断面図であ
る。
る。
【図２】輻射バーナを取り付けた加熱炉の系統図であ
る。
る。
【図３】従来の大気吸引タイプの輻射バーナの断面図で
ある。
ある。
【図４】従来の押込ファンからの空気供給タイプの輻射
バーナの断面図である。
バーナの断面図である。
１ 燃料ガス管 ３ エゼクタ ４ チップ ５ 混合気噴出孔 ６ 燃焼用空気供給口 ７ 大気吸引口 ８ 開閉弁 ９ 操作器 １３ 空気 １４ 混合気 １５ 混合気噴流 １６ 輻射炎 ２４ 押込ファン
Claims (3)
- 【請求項１】 燃料ガスと燃焼用空気を混合するエゼク
タと、その混合気を噴出して輻射炎を形成させるチップ
とからなる輻射バーナにおいて、前記エゼクタの上流側
に開閉弁を備えた大気吸引口と押込ファンからの燃焼用
空気供給口を設けたことを特徴とする輻射バーナ。 - 【請求項２】 請求項１記載において、前記押込ファン
からの燃焼用空気が供給不可能となったときに大気吸引
口の開閉弁を開いて、大気吸引により燃焼を継続するよ
うに構成したことを特徴とする輻射バーナ。 - 【請求項３】 請求項１記載において、前記押込ファン
からの燃焼空気圧力検出器の信号により前記燃焼用空気
吸引口の弁を自動的に開くように構成したことを特徴と
する輻射バーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7256461A JPH09101008A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 輻射バーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7256461A JPH09101008A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 輻射バーナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09101008A true JPH09101008A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17292967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7256461A Pending JPH09101008A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 輻射バーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09101008A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6461145B1 (en) * | 1999-02-25 | 2002-10-08 | Stein Heurtey | Flat flame burners |
| WO2013047183A1 (ja) * | 2011-09-28 | 2013-04-04 | 中外炉工業株式会社 | 壁面輻射式バーナーユニット |
-
1995
- 1995-10-03 JP JP7256461A patent/JPH09101008A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6461145B1 (en) * | 1999-02-25 | 2002-10-08 | Stein Heurtey | Flat flame burners |
| WO2013047183A1 (ja) * | 2011-09-28 | 2013-04-04 | 中外炉工業株式会社 | 壁面輻射式バーナーユニット |
| JP2013072612A (ja) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Chugai Ro Co Ltd | 壁面輻射式バーナーユニット |
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