JPH0989242A - Regenerative burner and heating furnace with regenerative burner - Google Patents

Regenerative burner and heating furnace with regenerative burner

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JPH0989242A
JPH0989242A JP7245962A JP24596295A JPH0989242A JP H0989242 A JPH0989242 A JP H0989242A JP 7245962 A JP7245962 A JP 7245962A JP 24596295 A JP24596295 A JP 24596295A JP H0989242 A JPH0989242 A JP H0989242A
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JP
Japan
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combustion
burner
heating furnace
fuel injection
injection nozzle
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JP7245962A
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Japanese (ja)
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Yutaka Suzukawa
豊 鈴川
Isao Mori
功 森
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a regenerative burner capable of setting a wide combustion reaction area and use the regenerative burner to set a temperature uniform in the heating furnace with a relatively small number of regenerative burners. SOLUTION: This regenerative burner comprises a fuel injection nozzle 2 provided on a burner body 8 and having branch nozzles 2a and 2b at its tip ends, flow passages 3a, 3b provided symmetrically relative to the fuel injection nozzle 2 and having combustion air jetting ports 3A, 3B at their tip ends, and heat accumulators 1a, 1b connected at one ends thereof to the flow passages 3a, 3b and provided at the other ends thereof with pipes 7a, 7b which are connected to a change-over valve 6, the flow passages 3a, 3b forming an inclination angle α relative to an axial direction of the fuel injection nozzle 2 to enlarge an area of combustion. In this case, the use of the regenerative burner enables reducing a number of regenerative burners installed in a heating furnace and sets a temperature distribution uniform in the heating furnace.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、蓄熱式バーナ及び
その蓄熱バーナを備える加熱炉に関し、特に、燃焼排ガ
スの顕熱を蓄熱体で回収して燃焼空気を予熱する蓄熱式
バーナ及びその蓄熱式バーナを備える加熱炉であって、
蓄熱式バーナから噴射される火炎噴射方向が通常の蓄熱
式バーナの火炎噴射方向と異なる方向に燃焼領域を形成
できる燃焼機構を備えており、その燃焼機構によって炉
内空間を均一に加熱することができる蓄熱式バーナ及び
その蓄熱バーナを備える加熱炉に係るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a regenerative burner and a heating furnace provided with the regenerative burner, and more particularly to a regenerative burner for recovering sensible heat of combustion exhaust gas with a regenerator and preheating combustion air and its regenerative type. A heating furnace equipped with a burner,
It is equipped with a combustion mechanism that can form a combustion region in which the flame injection direction injected from the heat storage burner is different from the flame injection direction of a normal heat storage burner, and the combustion mechanism can uniformly heat the furnace space. The present invention relates to a heat storage type burner that can be used and a heating furnace including the heat storage burner.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、燃焼排ガスの顕熱で燃焼空気を予
熱してエネルギーの省力化を図るバーナの一例として、
図8(a),(b)に示すような蓄熱式バーナがある。
同図(a)は実開平6−46138号公報に開示された
蓄熱式バーナの断面図であり、同図(b)はその正面図
である。同図に於いて、蓄熱式バーナ10はバーナ本体
22と蓄熱体99a,99bとを組み合わせたものであ
り、バーナ本体22にはノズル挿入口44と流路55
a,55bと孔66a,66bとが設けられ、ノズル挿
入口44には燃料噴射ノズル77が挿入され、流路55
a,55bは連結管88a,88bを介して蓄熱体99
a,99bにそれぞれ連通されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an example of a burner for preheating combustion air with sensible heat of combustion exhaust gas to save energy,
There is a regenerative burner as shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b).
The figure (a) is sectional drawing of the heat storage type burner disclosed by Unexamined Utility Model Publication No. 6-46138, and the figure (b) is its front view. In the figure, the regenerative burner 10 is a combination of a burner body 22 and regenerators 99a and 99b. The burner body 22 has a nozzle insertion port 44 and a flow passage 55.
a, 55b and holes 66a, 66b are provided, the fuel injection nozzle 77 is inserted into the nozzle insertion port 44, and the flow passage 55
a and 55b are heat storage bodies 99 through connecting pipes 88a and 88b.
a and 99b, respectively.

【0003】次に、蓄熱式バーナ10の配管系について
図9を参照して説明すると、燃料噴射ノズル77は、制
御弁11と流量調節弁12を介して燃料供給源13に接
続されている。蓄熱体99aは切換弁14a,16aに
接続され、切換弁14aを介して燃焼空気供給源である
ブロア15に接続され、切換弁16aを介して排ガス吸
引源であるフアン17に接続されている。同様に、蓄熱
体99bは切換弁14b,16bに接続され、切換弁1
4bを介して燃焼空気供給源であるブロア15に接続さ
れ、切換弁16bを介して排ガス吸引源であるフアン1
7に接続されている。
Next, the piping system of the regenerative burner 10 will be described with reference to FIG. 9. The fuel injection nozzle 77 is connected to the fuel supply source 13 via the control valve 11 and the flow rate adjusting valve 12. The heat storage body 99a is connected to the switching valves 14a and 16a, is connected to the blower 15 which is a combustion air supply source via the switching valve 14a, and is connected to the fan 17 which is an exhaust gas suction source via the switching valve 16a. Similarly, the heat storage body 99b is connected to the switching valves 14b and 16b, and the switching valve 1
4b is connected to a blower 15 which is a combustion air supply source, and a fan 1 which is an exhaust gas suction source is connected via a switching valve 16b.
7 is connected.

【0004】続いて、この蓄熱式バーナの燃焼・排気に
ついて説明する。燃料ガスは燃料噴射ノズル77から加
熱炉内に連続的に燃料が供給され、燃焼空気はブロア1
5から切換弁14aを介して蓄熱体99a、流路55a
と供給されて炉内に噴射され燃焼が行われいる。流路5
5bからは燃焼排ガスが蓄熱体99b、切換弁16bを
介してフアン17により吸引され、燃焼排ガスが炉外に
排出されている。その際に、燃焼排ガスの顕熱が蓄熱体
に吸収される。この蓄熱式バーナは燃料噴射ノズルの両
側に流路が設けられ、燃焼空気の噴出と燃焼排ガスの吸
引がこれらの流路を一定周期で切り換えられる交番燃焼
を行う。燃焼空気は加熱された蓄熱体を通過する際に高
温予熱空気となって炉内に供給される。
Next, the combustion and exhaust of this heat storage type burner will be described. Fuel gas is continuously supplied from the fuel injection nozzle 77 into the heating furnace, and the combustion air is blower 1
5 through the switching valve 14a, the heat storage body 99a, the flow path 55a
And is injected into the furnace for combustion. Channel 5
The combustion exhaust gas from 5b is sucked by the fan 17 through the heat storage body 99b and the switching valve 16b, and the combustion exhaust gas is discharged to the outside of the furnace. At that time, the sensible heat of the combustion exhaust gas is absorbed by the heat storage body. This heat storage type burner is provided with flow passages on both sides of the fuel injection nozzle, and performs alternating combustion in which the jetting of combustion air and the suction of combustion exhaust gas are switched at regular intervals. Combustion air becomes hot preheated air when passing through the heated heat storage body and is supplied into the furnace.

【0005】蓄熱式バーナでは、図9に示すように、燃
焼火炎Fはバーナ軸芯Cに沿って略平行に形成され、概
ね、温場も燃焼火炎Fで示したようにこのバーナ軸芯C
に沿って形成される。また、燃焼排ガスの流れも矢印で
示したように定在的ガス流れが形成される。このように
従来の蓄熱式バーナは、燃焼排ガスの顕熱を蓄熱体で回
収し、切り替え燃焼により高温予熱空気として、加熱炉
に供給することによって熱効率の良い加熱炉が提供でき
る。
In the heat storage type burner, as shown in FIG. 9, the combustion flame F is formed substantially parallel to the burner axis C, and the temperature of the burner axis C is almost the same as the combustion flame F as shown in FIG.
Is formed along. In addition, as for the flow of the combustion exhaust gas, a standing gas flow is formed as shown by the arrow. As described above, in the conventional regenerative burner, the sensible heat of the combustion exhaust gas is recovered by the regenerator and supplied to the heating furnace as high-temperature preheated air by the switching combustion, thereby providing a heating furnace with high thermal efficiency.

【0006】図10及び図11の加熱炉は、図8の蓄熱
式バーナが装備された加熱炉を示している。図10の加
熱炉は、加熱炉20に蓄熱式バーナ10A,10Bが対
角線上に配置された、所謂、蓄熱式バーナが千鳥配置さ
れたものである。蓄熱式バーナをこのような配置とした
場合、炉内の燃焼排ガス流れは、図10に示すように、
各蓄熱式バーナの火炎Fは燃料噴射ノズルの軸芯に沿っ
たものとなり、加熱炉内には定在的な燃焼ガス流れ,
が発生する。従って、蓄熱式バーナをこのような配置
とすることにより、加熱炉内に均一な温度分布を形成し
て効率の良い加熱を実現する燃焼方法である。
The heating furnace of FIGS. 10 and 11 shows a heating furnace equipped with the regenerative burner of FIG. The heating furnace of FIG. 10 is a heating furnace in which heat storage burners 10A and 10B are arranged diagonally, that is, so-called heat storage burners are arranged in a staggered manner. When the heat storage burner is arranged as described above, the combustion exhaust gas flow in the furnace is as shown in FIG.
The flame F of each regenerative burner is along the axis of the fuel injection nozzle, and the stationary combustion gas flow in the heating furnace
Occurs. Therefore, by arranging the regenerative burner in such a manner, it is a combustion method that realizes a uniform temperature distribution in the heating furnace and realizes efficient heating.

【0007】また、図11の加熱炉20では、同一炉壁
に蓄熱式バーナ10A,10Bを配置したものであり、
これらの蓄熱式バーナを交番燃焼させて炉内に非定在的
な燃焼ガスの流れ,を発生させて、加熱炉20内に
均一な温度分布を形成し、効率の良い加熱を実現する燃
焼方法である。
Further, in the heating furnace 20 shown in FIG. 11, the regenerative burners 10A and 10B are arranged on the same furnace wall,
A combustion method in which these regenerative burners are alternately burned to generate a non-stationary flow of combustion gas in the furnace to form a uniform temperature distribution in the heating furnace 20 and realize efficient heating. Is.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来の蓄熱式バーナで
は、燃料噴射ノズルの軸芯方向に燃焼領域が形成される
ので、図10で示したように、蓄熱式バーナを千鳥配置
として加熱炉内の温度分布を均一にして加熱している。
加熱炉内の温度分布を均一にする際に、蓄熱式バーナの
燃焼領域を考慮して蓄熱式バーナの配置を設定しなけれ
ばならない。従って、加熱炉の形状によっては、図11
の加熱炉に示したように、同一炉壁に蓄熱式バーナを配
置して加熱炉内の温度分布を均一にして加熱している。
In the conventional regenerative burner, since the combustion region is formed in the axial direction of the fuel injection nozzle, as shown in FIG. 10, the regenerative burners are arranged in a staggered manner in the heating furnace. The temperature distribution is uniform and the heating is performed.
When the temperature distribution in the heating furnace is made uniform, it is necessary to set the arrangement of the regenerative burner in consideration of the combustion area of the regenerative burner. Therefore, depending on the shape of the heating furnace, FIG.
As shown in No. 2 of the heating furnace, a regenerative burner is arranged on the same furnace wall for uniform temperature distribution in the heating furnace for heating.

【0009】上記のように、従来の蓄熱式バーナでは燃
焼領域が比較的狭いので、その燃焼領域を考慮して加熱
炉の壁に蓄熱式バーナを装着しなければならない。従っ
て、蓄熱式バーナの設置個数が多くなる傾向あり、加熱
炉内温度分布を均一になるようにして効率の良い加熱を
実現している。その結果、従来の蓄熱式バーナによる燃
焼方法では、多数の蓄熱式バーナを用いて燃焼装置を形
成しなければならず、加熱炉の設備費が高価なものとな
る欠点がある。
As described above, the conventional regenerative burner has a relatively narrow combustion region, and therefore the regenerative burner must be mounted on the wall of the heating furnace in consideration of the combustion region. Therefore, the number of installed regenerative burners tends to increase, and efficient heating is realized by making the temperature distribution in the heating furnace uniform. As a result, in the conventional combustion method using the regenerative burner, it is necessary to form the combustor by using a large number of regenerative burners, which results in a high facility cost of the heating furnace.

【0010】更に、従来の蓄熱式バーナによると、加熱
炉に複数の蓄熱式バーナが装着されることになり、燃焼
空気や燃料を供給する切替弁の設置個数が増加する欠点
がある。すなわち、加熱炉を燃焼制御する切替弁の点検
個数が増加する欠点があり、設置個数が多くなることか
ら切替弁が故障する確率が高くなり、設備の故障頻度が
上昇して、加熱炉の保全費用が高価なものとなる欠点が
ある。
Further, according to the conventional regenerative burner, a plurality of regenerative burners are installed in the heating furnace, which has a drawback that the number of switching valves for supplying combustion air and fuel increases. In other words, there is a drawback that the number of inspections of the switching valves that control combustion of the heating furnace increases, and because the number of installed switching valves increases, the probability that the switching valves will fail increases, the frequency of equipment failure increases, and maintenance of the heating furnace increases. It has the drawback of being expensive.

【0011】本発明は、上述のような課題に鑑みなされ
たもので、燃焼反応領域が広く設定できる蓄熱式バーナ
を提供するとともに、比較的少ない台数で加熱炉内の温
度を均一にすることができる蓄熱式バーナを備える加熱
炉を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a regenerative burner in which a combustion reaction region can be widely set, and a temperature in a heating furnace can be made uniform with a relatively small number of burners. An object of the present invention is to provide a heating furnace provided with a heat storage type burner that can be used.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めになされたものであり、請求項1に記載の発明は、バ
ーナ本体の中央に燃料噴射ノズルを設け、前記燃料噴射
ノズル軸芯に対して傾斜角度αで燃焼空気を加熱炉内に
噴出する流路を前記燃料噴射ノズルの両側の前記バーナ
本体に設け、且つ前記流路に蓄熱体を連設してなること
を特徴とする蓄熱式バーナである。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 is to provide a fuel injection nozzle in the center of the burner body, and to arrange the fuel injection nozzle shaft core in the fuel injection nozzle axis. On the other hand, heat storage characterized in that a flow path for ejecting combustion air into the heating furnace at an inclination angle α is provided in the burner body on both sides of the fuel injection nozzle, and a heat storage body is connected in series to the flow path. It is a formula burner.

【0013】また、請求項2に記載の発明は、加熱炉の
側壁に設けられるバーナ本体と、前記バーナ本体の中央
に設けられた燃料噴射ノズルと、前記燃料噴射ノズルの
両側の前記バーナ本体に設けられ、前記燃料噴射ノズル
に対して傾斜角度αで燃焼空気が通過してその先端の燃
焼空気噴出口から燃焼空気が噴出する流路と、一端を前
記燃焼空気噴出口とする前記流路の他端に連設された蓄
熱体とを具備することを特徴とする蓄熱式バーナであ
る。
In the invention according to claim 2, the burner main body provided on the side wall of the heating furnace, the fuel injection nozzle provided at the center of the burner main body, and the burner main body on both sides of the fuel injection nozzle are provided. A flow path is provided, through which the combustion air passes at an inclination angle α with respect to the fuel injection nozzle, and the combustion air is ejected from the combustion air ejection port at the tip thereof, and the flow path whose one end is the combustion air ejection port. A heat storage type burner characterized by comprising a heat storage body connected to the other end.

【0014】これら請求項1又は2の発明は、燃料噴射
ノズルの軸芯に対して所定の傾斜角度αで燃焼空気が噴
射させるようにノズル本体に流路を形成したものであ
り、その傾斜角度αに応じて加熱炉内に燃焼火炎が所定
の噴射角度αで広がるので燃焼領域が拡大するととも
に、その燃焼ガスの流れは交番燃焼とすることによっ
て、所定の周期で燃焼ガスの流れを逆方向として燃焼ガ
ス流を非定在的なものとし、加熱炉内温度を均一にして
加熱するようにしたものである。
According to the first or second aspect of the present invention, the flow path is formed in the nozzle body so that the combustion air is injected at a predetermined inclination angle α with respect to the axis of the fuel injection nozzle. The combustion flame spreads in the heating furnace at a predetermined injection angle α according to α, so that the combustion region expands and the flow of the combustion gas is alternating combustion, so that the flow of the combustion gas flows in the opposite direction at a predetermined cycle. As a result, the combustion gas flow is made non-stationary, and the temperature in the heating furnace is made uniform so that the heating is performed.

【0015】また、請求項3に記載の発明は、請求項1
に記載の蓄熱式バーナに於いて、前記傾斜角度αが30
°〜60°の範囲であることを特徴とする蓄熱式バーナ
であり、傾斜角度αを30°以下とすると、燃焼範囲が
低減されて好ましくなく、60°以上とすると蓄熱式バ
ーナより前方の離れた領域の加熱が不十分となる欠点を
有するとともに、バーナ本体にも燃焼領域が含まれて熱
損傷が受け易くなることから30°〜60°の範囲が最
適である。
The invention according to claim 3 is the same as claim 1
In the heat storage type burner according to [4], the inclination angle α is 30.
This is a heat storage type burner characterized by being in the range of 60 ° to 60 °. When the inclination angle α is 30 ° or less, the combustion range is reduced, which is not preferable. The range of 30 ° to 60 ° is optimal because it has a drawback that heating of the burned region is insufficient, and the burner body also includes a burning region to easily suffer heat damage.

【0016】また、請求項4に記載の発明は、バーナ本
体の中央に燃料噴射ノズルが設けられ、前記燃料噴射ノ
ズルの両側にその軸芯から外側に角度αで傾斜した燃焼
空気が通過する流路が前記バーナ本体にそれぞれ設けら
れ、且つ前記流路に連設された蓄熱体がそれぞれ備えら
れてなる蓄熱式バーナを加熱炉に設置し、前記蓄熱式バ
ーナの一方の流路から燃焼空気の噴出と他方の流路から
燃焼排ガスの吸引とを交互に行って、前記加熱炉内の燃
焼反応ガスの流れを非定在的なものとして炉内温度分布
を設定することを特徴とする蓄熱式バーナを備える加熱
炉である。この発明は、蓄熱式バーナには燃料噴射ノズ
ルと一対の流路とが設けられ、それらの流路が燃料噴射
ノズルの軸芯に対して所定の角度αで外側に傾斜してそ
の先端に燃料噴出口が設けられており、概ね炉壁に対し
て角度αでもって燃焼領域が形成されている。一つの蓄
熱式バーナにおける燃焼領域が拡大できるとともに、一
つの蓄熱式バーナであっても交番燃焼させることによっ
て燃焼反応ガスの流れを非定在的なものとすることがで
きるので、燃焼反応ガスの流れに周期に擾乱が与えら
れ、加熱炉内温度を均一としながら加熱できる加熱炉が
形成される。
According to the invention described in claim 4, a fuel injection nozzle is provided in the center of the burner body, and the flow of combustion air on both sides of the fuel injection nozzle which is inclined at an angle α outward from the axis of the fuel injection nozzle. Paths are respectively provided in the burner body, and a heat storage type burner, which is provided with a heat storage body respectively connected to the flow path, is installed in the heating furnace, and combustion air is supplied from one flow path of the heat storage type burner. Alternately performing jetting and suction of combustion exhaust gas from the other flow path to set the temperature distribution in the furnace as a non-stationary flow of the combustion reaction gas in the heating furnace. It is a heating furnace equipped with a burner. According to the present invention, the regenerative burner is provided with a fuel injection nozzle and a pair of flow passages, and these flow passages are inclined outward at a predetermined angle α with respect to the axis of the fuel injection nozzle, and the fuel is provided at the tip thereof. A jet port is provided, and a combustion region is formed at an angle α with respect to the furnace wall. The combustion area in one regenerative burner can be expanded, and even with one regenerative burner, the flow of the combustion reaction gas can be made non-stationary by alternating combustion, so that the combustion reaction gas The flow is periodically disturbed to form a heating furnace capable of heating while keeping the temperature inside the heating furnace uniform.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態に
ついて図面に基づいて説明する。図1は、本発明に係る
蓄熱式バーナ及びその蓄熱式バーナが備えられた加熱炉
を示す断面図であり、図2はその蓄熱式バーナの正面図
である。図1に於いて、蓄熱式バーナ1は一対の蓄熱器
1a,1bと燃料噴射ノズル2とバーナ本体8とからな
る。燃料噴射ノズル2はその先端が燃料噴射ノズルのノ
ズル軸芯Cに対して所定の角度で分岐した分岐ノズル2
a,2bが形成されている。燃料噴射ノズル2の分岐ノ
ズル2a,2bを含めた先端部はバーナ本体8に形成さ
れている。バーナ本体8には、更に燃焼空気が通過する
流路3a,3bが燃料噴射ノズル2に対称に設けられ、
燃焼空気が炉内に吹き出す燃焼空気噴出口3A,3Bが
形成されている。燃焼空気噴出口3A,3Bから噴出す
る燃焼空気はノズル軸芯Cに対して角度αの方向に噴出
するように、その流路3a,3bにはノズル軸芯Cに対
して外側に角度αの傾斜が与えられている。流路3a,
3bの一端は燃焼空気噴出口3A,3Bがそれぞれ形成
され、それらの他端には蓄熱器1a,1bがそれぞれ連
設されている。蓄熱器1a,1bは蓄熱体収容容器5
a,5b中に蓄熱体4a,4bがそれぞれ収納されてい
る。蓄熱器1a,1bの一方はそれぞれ流路3a,3b
に連通され、他方がそれぞれ配管7a,7bに連通され
ている。配管7a,7bのそれぞれの端部は切換弁6に
連設されている。燃料噴射ノズル2には遮断弁11が設
けられている。蓄熱式バーナはそのバーナ本体8が加熱
炉9の側壁に装着されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a regenerative burner according to the present invention and a heating furnace provided with the regenerative burner, and FIG. 2 is a front view of the regenerative burner. In FIG. 1, the regenerative burner 1 comprises a pair of regenerators 1 a and 1 b, a fuel injection nozzle 2 and a burner body 8. The tip of the fuel injection nozzle 2 is branched at a predetermined angle with respect to the nozzle axis C of the fuel injection nozzle.
a and 2b are formed. The tip of the fuel injection nozzle 2 including the branch nozzles 2a and 2b is formed in the burner body 8. The burner body 8 is further provided with flow paths 3a and 3b through which combustion air passes, symmetrically with respect to the fuel injection nozzle 2.
Combustion air ejection ports 3A and 3B are formed to eject combustion air into the furnace. The flow paths 3a and 3b have an angle α outside the nozzle axis C so that the combustion air ejected from the combustion air outlets 3A and 3B is directed toward the nozzle axis C at an angle α. The slope is given. Channel 3a,
Combustion air outlets 3A and 3B are formed at one end of 3b, and heat accumulators 1a and 1b are connected to the other ends thereof. The heat accumulators 1a and 1b are the heat storage body container 5
Heat storage bodies 4a and 4b are housed in a and 5b, respectively. One of the heat accumulators 1a and 1b is provided with the flow paths 3a and 3b, respectively.
To the pipes 7a and 7b, respectively. The ends of the pipes 7a and 7b are connected to the switching valve 6. The fuel injection nozzle 2 is provided with a shutoff valve 11. The regenerative burner has a burner body 8 mounted on the side wall of a heating furnace 9.

【0018】なお、蓄熱体4a,4bは比表面積が大き
く、通気性が良好であって耐熱性の高い材料であること
が好ましく、セラミック製のハニカム構造が最も適して
いるが、無論、セラミックボールであってもよい。ま
た、分岐ノズル2a,2b、流路3a,3bは円筒状管
であり、その断面形状は円形であるが、楕円或いは四角
形であってもよいことは明らかである。なお、図2で
は、燃焼空気噴出口3A,3Bが楕円状に図示されてい
るが、流路3a,3bは円筒状であり、燃焼空気噴出口
3A,3Bの炉内側の露呈形状は流路3a,3bの斜め
切断面であるので楕円形状に図示されている。
The heat storage bodies 4a and 4b are preferably made of a material having a large specific surface area, good air permeability and high heat resistance, and a ceramic honeycomb structure is most suitable. May be Further, the branch nozzles 2a and 2b and the flow paths 3a and 3b are cylindrical tubes, and the cross-sectional shape thereof is circular, but it is obvious that they may be elliptical or quadrangular. In FIG. 2, although the combustion air jets 3A and 3B are shown in an elliptical shape, the flow passages 3a and 3b are cylindrical, and the exposed shape of the combustion air jets 3A and 3B inside the furnace is the flow passage. It is shown in an elliptical shape because it is an oblique section of 3a and 3b.

【0019】次に、蓄熱式バーナ1の配管系について、
図1及び図3を参照して説明する。図1では、蓄熱式バ
ーナ1に接続された配管7a,7bは切換弁6に接続さ
れている。燃焼空気の供給と燃焼排ガスの排気を切り換
える切換弁6には弁6Cが備えられ、その分岐口6Aは
フアンに接続され、分岐口6Bはブロアに接続されてい
る。切換弁6は一方の蓄熱式バーナ1aに燃焼空気が供
給され、他方の蓄熱式バーナ1bから燃焼排ガスを排気
されるように設定されている。この切換弁6の切換状態
は、図3で示すと、遮断弁6a〜6dとして表される。
また、切換弁6に代わりに個別の遮断弁6a〜6dを用
いてもよく、図3でその配管系について説明すると、遮
断弁6a,6bはフアン17に接続され、遮断弁6c,
6dはブロア15に接続されている。また、燃料噴射ノ
ズル2は遮断弁11と流量調節弁12を介して燃料供給
源13に接続されており、図1の場合も同様を配管系と
なる。
Next, regarding the piping system of the regenerative burner 1,
This will be described with reference to FIGS. 1 and 3. In FIG. 1, the pipes 7 a and 7 b connected to the regenerative burner 1 are connected to the switching valve 6. The switching valve 6 for switching the supply of combustion air and the exhaust of combustion exhaust gas is provided with a valve 6C, the branch port 6A of which is connected to the fan and the branch port 6B of which is connected to the blower. The switching valve 6 is set so that combustion air is supplied to one heat storage burner 1a and combustion exhaust gas is discharged from the other heat storage burner 1b. The switching state of the switching valve 6 is represented by shutoff valves 6a to 6d in FIG.
Further, individual cutoff valves 6a to 6d may be used in place of the switching valve 6, and the piping system thereof will be described with reference to FIG. 3. The cutoff valves 6a and 6b are connected to the fan 17, and the cutoff valves 6c and 6c.
6d is connected to the blower 15. Further, the fuel injection nozzle 2 is connected to the fuel supply source 13 via the shutoff valve 11 and the flow rate control valve 12, and the same applies to the piping system in the case of FIG.

【0020】一方、燃焼空気或いは燃焼排ガスが通過す
る流路3a,3bは、図1に示されるように、燃料噴射
ノズル2の軸芯Cに対してそれぞれ角度αで外側に傾斜
してノズル本体8の炉側に流路3a,3bの端部が燃焼
空気噴出口3A,3Bとして開口されている。従って、
燃焼空気は燃焼空気噴出口3A又は3Bからノズル軸芯
Cに対して噴射角度αで炉内に噴射される。また、燃料
噴射ノズル2の分岐ノズル2a,2bは同様に軸芯Cに
対してそれぞれ所定の角度で流路3a,3bに沿うよう
に分岐されている。燃焼空気或いは燃焼排ガスが通過す
る流路3a,3bの傾斜角度αは燃料噴射ノズルの軸芯
Cに対して外側に、30°〜60°の範囲に設定され
る。概ね、加熱炉9の側壁に対して30°〜60°の範
囲に設定される。傾斜角度αが30°以下であると、従
来の蓄熱式バーナとの優位性がなくなるので、30°以
上が望ましい。また、傾斜角度αが60°以上であると
燃焼火炎はバーナ本体8や加熱炉9の側壁を直接加熱し
て損傷を与えるおそれがあり、60°以下であることが
望ましい。従って、本実施例では傾斜角度αは45°±
15°の範囲が許容範囲である。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the flow passages 3a and 3b through which the combustion air or combustion exhaust gas passes are inclined outward at an angle α with respect to the axis C of the fuel injection nozzle 2, and the nozzle body is inclined. On the furnace side of 8, the ends of the flow paths 3a and 3b are opened as combustion air jets 3A and 3B. Therefore,
Combustion air is injected into the furnace from the combustion air jet port 3A or 3B at an injection angle α with respect to the nozzle axis C. Similarly, the branch nozzles 2a and 2b of the fuel injection nozzle 2 are branched along the flow paths 3a and 3b at a predetermined angle with respect to the axis C, respectively. The inclination angle α of the flow paths 3a, 3b through which the combustion air or the combustion exhaust gas passes is set outside the axis C of the fuel injection nozzle in the range of 30 ° to 60 °. Generally, it is set in the range of 30 ° to 60 ° with respect to the side wall of the heating furnace 9. If the inclination angle α is 30 ° or less, the advantage over the conventional heat storage type burner is lost, so 30 ° or more is desirable. Further, if the inclination angle α is 60 ° or more, the combustion flame may directly heat the side wall of the burner body 8 or the heating furnace 9 to cause damage, and it is preferably 60 ° or less. Therefore, in this embodiment, the inclination angle α is 45 ° ±
The range of 15 ° is the allowable range.

【0021】また、図2に示したように、燃料空気噴出
口3Aと分岐ノズル2aとの距離L及び燃料空気噴出口
3Bと分岐ノズル2bとの距離Lは、燃料空気噴出口3
A,3Bの径Dの1.5倍以上であって3倍以内である
ことが好ましい。距離Lが小さすぎると発生するNOx
量が増加するとともに、燃料空気噴出口の噴出角度αが
確保できない問題が発生する。また、距離Lが大きすぎ
ると燃料と燃料空気との反応が遅れて未燃焼のガス(例
えば、COガス)が発生し燃焼排ガス中に含まれる問題
が発生する。従って、本実施例では上記の範囲が好適で
ある。
Further, as shown in FIG. 2, the distance L between the fuel air jet port 3A and the branch nozzle 2a and the distance L between the fuel air jet port 3B and the branch nozzle 2b are equal to each other.
It is preferably 1.5 times or more and 3 times or less than the diameter D of A and 3B. NOx generated when the distance L is too small
As the amount increases, there arises a problem that the ejection angle α of the fuel air ejection port cannot be secured. On the other hand, if the distance L is too large, the reaction between the fuel and the fuel air is delayed and unburned gas (for example, CO gas) is generated, which causes a problem of being included in the combustion exhaust gas. Therefore, in the present embodiment, the above range is suitable.

【0022】次に、上記実施例による蓄熱式バーナを備
える加熱炉の燃焼・排気について、図1及び図3を参照
して説明する。図1では、燃焼空気が切換弁6の分岐口
6Bから配管7aを介して蓄熱体4aに供給され、燃焼
空気は熱せられた蓄熱体4aを介して予熱され、高温の
予熱空気となって燃焼空気噴出口3Aから炉内に噴出さ
れている。一方、燃料は燃料噴射ノズル2から連続的に
炉内に供給されている。燃料は燃焼空気と反応して燃焼
する。一方、燃焼排ガスは流路3bを介して蓄熱体4b
に吸引されて切換弁6を介して分岐口6Aから炉外に排
気されている。また、図3では、燃焼空気は遮断弁6c
を介して蓄熱体4aに供給され、流路3aを介して燃焼
空気噴出口3Aから所定の噴射角度αで炉内に噴出され
ている。一方、燃料ガスは燃料供給源13から流量調整
弁12と遮断弁11を介して分岐ノズル2a,2bから
連続的に噴出している。燃焼排ガスは流路3bを介して
蓄熱体4bを通過して遮断弁6bを介してブロア17か
ら炉外に排気されている。
Next, the combustion / exhaust of the heating furnace equipped with the regenerative burner according to the above embodiment will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, the combustion air is supplied from the branch port 6B of the switching valve 6 to the heat storage body 4a via the pipe 7a, and the combustion air is preheated via the heated heat storage body 4a to become high-temperature preheated air for combustion. It is ejected from the air ejection port 3A into the furnace. On the other hand, fuel is continuously supplied from the fuel injection nozzle 2 into the furnace. The fuel reacts with the combustion air and burns. On the other hand, the combustion exhaust gas passes through the flow path 3b and the heat storage body 4b.
And is exhausted from the branch port 6A to the outside of the furnace via the switching valve 6. Further, in FIG. 3, the combustion air is shut off by the shutoff valve 6c.
Is supplied to the heat storage body 4a via the flow path 3a and is jetted into the furnace from the combustion air jet port 3A at a predetermined jet angle α via the flow path 3a. On the other hand, the fuel gas is continuously ejected from the fuel supply source 13 through the flow rate adjusting valve 12 and the shutoff valve 11 through the branch nozzles 2a and 2b. The combustion exhaust gas passes through the heat storage body 4b through the flow path 3b and is exhausted from the blower 17 to the outside of the furnace through the cutoff valve 6b.

【0023】図1に示すように、燃焼空気は流路3aに
沿って燃焼空気噴出口3Aからバーナ軸芯方向に対して
傾斜角度αで噴出され、概ね領域Iの位置に燃焼空気が
噴出される。燃料ガスは燃焼空気の流れによるエジェク
タ効果で引きずられて燃料ノズル2a側に多くの燃料ガ
スが噴出して概ね領域IIの位置に流れる。炉内燃焼排ガ
スを矢印Xのように巻き込みながら燃焼空気と拡散混合
して燃焼し、その燃焼反応は概ね領域III の位置とな
る。なお、燃焼排ガスは燃焼空気噴出口3Bより吸引さ
れ、燃焼排ガスの顕熱によって蓄熱体4bを加熱して、
切換弁6を介して炉外に排気される。
As shown in FIG. 1, the combustion air is ejected along the flow path 3a from the combustion air ejection port 3A at an inclination angle α with respect to the burner axis direction, and the combustion air is ejected to the position of the region I in general. It The fuel gas is dragged by the ejector effect due to the flow of the combustion air, and a large amount of fuel gas is ejected to the fuel nozzle 2a side and flows to the position of region II in general. The combustion exhaust gas in the furnace is diffused and mixed with the combustion air while being entrained as shown by the arrow X, and burned, and the combustion reaction is generally located in the region III. The combustion exhaust gas is sucked from the combustion air jet port 3B, and the sensible heat of the combustion exhaust gas heats the heat storage body 4b,
The gas is exhausted outside the furnace via the switching valve 6.

【0024】領域III の位置における燃焼反応が一定時
間継続すると、切換弁6の弁6Cの切換作動によって燃
焼反応が領域IVの位置に切り換わる。この燃焼状態で
は、蓄熱体4bを介して燃焼空気が燃焼空気噴出口3B
から噴出される。燃料ガスは燃料ガス供給源から分岐ノ
ズル2a,2bから連続的に噴出されており、燃料ガス
は燃焼空気噴出口3Bから放出される燃焼空気の流れに
よるエジェクタ効果で引きずられて燃料ノズル2b側で
より多くの燃料が噴射して炉内燃焼排ガスを巻き込みな
がら燃焼空気と拡散混合して燃焼する。この燃焼反応は
概ね領域IVの位置で行われる。燃焼排ガスは燃焼空気噴
出口3Aを介して流路3aから蓄熱体4aに吸引され、
燃焼排ガスの顕熱によって蓄熱体4aを加熱して切換弁
6を介して炉外に排気される。
When the combustion reaction at the position of the region III continues for a certain time, the combustion reaction is switched to the position of the region IV by the switching operation of the valve 6C of the switching valve 6. In this combustion state, the combustion air flows through the heat storage body 4b into the combustion air jet port 3B.
Squirted from. The fuel gas is continuously ejected from the fuel gas supply source through the branch nozzles 2a and 2b, and the fuel gas is dragged by the ejector effect due to the flow of the combustion air discharged from the combustion air ejection port 3B and is thus ejected on the fuel nozzle 2b side. More fuel is injected and the combustion exhaust gas in the furnace is entrained and diffusely mixed with the combustion air and burned. This combustion reaction generally takes place at the position of region IV. The combustion exhaust gas is sucked into the heat storage body 4a from the flow path 3a through the combustion air jet port 3A,
The sensible heat of the combustion exhaust gas heats the heat storage body 4 a, and the heat is discharged to the outside of the furnace via the switching valve 6.

【0025】上記実施例の蓄熱式バーナを備える加熱炉
では、燃焼空気の噴出方向はその噴射角度より、所定の
周期で変化するので、一台の蓄熱式バーナによる燃焼で
あったとしても燃焼反応領域は所定の周期で変化するこ
とになる。同時に、発生した燃焼排ガスが流れる方向も
変化する。従って、一方が燃焼状態にある時は加熱炉内
には流れは定在的であるが、燃焼反応領域が切り換る時
は加熱炉内では燃焼ガスが擾乱され、すなわち、炉内の
ガスの流れが交互にその方向を変えるので、炉内の燃焼
ガス流は非定在的な流れとなる。このように加熱炉内の
流れが非定在的であることによって、炉内温度を均一に
設定するのに効果がある。更に、燃焼ガスは燃焼空気の
噴出と燃焼排ガスの引き込みを行う燃焼空気噴出口3
A,3Bが近接して設けられており、炉内燃焼排ガスを
巻き込みながら空気と拡散混合して燃焼するために低N
Ox燃焼が可能になり、排ガス中のNOx量を低減する
ことができる。
In the heating furnace equipped with the regenerative burner of the above embodiment, the jetting direction of the combustion air changes at a predetermined cycle depending on the jetting angle, so that the combustion reaction occurs even if the combustion is performed by a single regenerative burner. The area will change in a predetermined cycle. At the same time, the direction in which the generated combustion exhaust gas flows also changes. Therefore, when one is in the combustion state, the flow is stationary in the heating furnace, but when the combustion reaction region is switched, the combustion gas is disturbed in the heating furnace, that is, the gas in the furnace is disturbed. The combustion gas flow in the furnace is non-stationary because the flow alternates its direction. As described above, the non-stationary flow in the heating furnace is effective in uniformly setting the temperature in the furnace. Further, the combustion gas is a combustion air ejection port 3 for ejecting combustion air and drawing in combustion exhaust gas.
A and 3B are provided in close proximity to each other, and the low N is used because the combustion exhaust gas in the furnace is entrained and diffusely mixed with air for combustion.
Ox combustion becomes possible, and the amount of NOx in exhaust gas can be reduced.

【0026】次に、本発明に係る蓄熱式バーナの他の実
施例について図4を参照して説明する。図4の実施例で
は、図1の実施例と同一部分には同一符号が付与されて
いる。図4(a)では、燃料噴出ノズル2の構造が異な
っており、燃料噴射ノズル2の先端が直管となってい
る。蓄熱器1a,1bは蓄熱体収容容器5a,5bに蓄
熱体4a,4bがそれぞれ収納されており、流路3a,
3bはノズル軸芯方向Cに対して外側に角度αで傾斜し
ており、バーナ本体8の炉側面に燃焼空気噴出口3A,
3Bが開口されている。バーナ本体8は燃焼タイル等か
ら形成されている。また、燃料噴射ノズル2は燃料遮断
弁11が設けられており、その配管系は図3と同一であ
る。
Next, another embodiment of the heat storage type burner according to the present invention will be described with reference to FIG. In the embodiment of FIG. 4, the same parts as those of the embodiment of FIG. 1 are designated by the same reference numerals. In FIG. 4A, the structure of the fuel injection nozzle 2 is different, and the tip of the fuel injection nozzle 2 is a straight pipe. The regenerators 1a and 1b have regenerators 5a and 5b respectively accommodating the regenerators 4a and 4b, and the flow channels 3a and 5b.
3b is inclined outwardly at an angle α with respect to the nozzle axis direction C, and the combustion air jet port 3A, 3A,
3B is opened. The burner body 8 is formed of a combustion tile or the like. Further, the fuel injection nozzle 2 is provided with a fuel cutoff valve 11, and its piping system is the same as that in FIG.

【0027】また、図4(b)に示すように、燃焼空気
噴出口3A,3Bと燃焼空気噴射バーナ2との距離L
は、燃焼空気噴出口3A,3Bの径Dの1倍以上であっ
て3倍以内の範囲に設定される。距離Lが燃焼空気噴出
口3A,3Bの径Dの1倍以上であって3倍以内の範囲
に設定する理由は、燃料噴射ノズル2と燃焼空気噴出口
3Aまたは3Bとの距離Lが小さすぎると発生する窒素
酸化物(NOx)が増加する問題があり、また、燃焼空
気噴出口3A,3Bから噴出する燃焼空気の噴出角度α
が充分に確保できない問題が生じるからである。
Further, as shown in FIG. 4 (b), the distance L between the combustion air jets 3A, 3B and the combustion air jet burner 2 is L.
Is set to be in a range of at least 1 time and not more than 3 times the diameter D of the combustion air ejection ports 3A, 3B. The reason why the distance L is set to be in the range of at least 1 time and not more than 3 times the diameter D of the combustion air jets 3A and 3B is that the distance L between the fuel injection nozzle 2 and the combustion air jets 3A or 3B is too small. There is a problem that the amount of nitrogen oxides (NOx) generated is increased, and the ejection angle α of the combustion air ejected from the combustion air ejection ports 3A and 3B.
This is because there arises a problem that cannot be sufficiently secured.

【0028】一方、距離Lが大きすぎると燃料と燃焼空
気との反応が遅れて未燃焼のガス(例えば、COガス)
が発生し燃焼空気噴出口より吸引排気される問題が生じ
るので、本実施例では上記範囲が好適である。
On the other hand, if the distance L is too large, the reaction between the fuel and the combustion air is delayed and unburned gas (for example, CO gas)
Therefore, the above range is preferable in the present embodiment because there is a problem that the above occurs and suction and exhaust are performed from the combustion air jet port.

【0029】また、流路の傾斜角度α、すなわち、燃焼
空気噴出口の噴射角度αの範囲は30°〜60°の範囲
に設定される。先に説明した理由と同じであるが、噴射
角度αが小さすぎると、例えば噴射角度αが30°以下
であると、燃焼反応領域の移動範囲が狭くなり、広い範
囲を均一に加熱することができなくなる欠点がある。ま
た、噴射角度αが大きすぎると、例えば噴射角度αが6
0°以上であると、燃焼領域が炉壁近傍に形成され、炉
壁に直接火炎が衝突してバーナタイルや炉壁が熱損傷を
受けやすくなるおそれがあり、また、蓄熱式バーナより
離れた場所の加熱がしにくい問題が生じるので、上記の
範囲が好適である。
Further, the inclination angle α of the flow path, that is, the range of the injection angle α of the combustion air jet is set to the range of 30 ° to 60 °. For the same reason as described above, when the injection angle α is too small, for example, when the injection angle α is 30 ° or less, the moving range of the combustion reaction region becomes narrow and the wide range can be heated uniformly. There is a drawback that you can not do it. Further, if the injection angle α is too large, for example, the injection angle α becomes 6
If it is 0 ° or more, the combustion region is formed in the vicinity of the furnace wall, the flame may directly collide with the furnace wall, and the burner tile or the furnace wall may be easily damaged by heat. The above range is preferable because it causes a problem that it is difficult to heat the place.

【0030】次に、図4の蓄熱式バーナの燃焼・排気動
作は、図1の実施例を同様な燃焼・排気動作を行う。燃
料は燃焼空気噴射ノズル2から炉内に連続的に噴射さ
れ、且つ燃焼空気は蓄熱体4aを介して燃焼空気噴出口
3Aから炉内に噴き出して燃焼する。その際に、燃焼空
気は蓄熱体4aによって高温予熱され、燃焼排ガスは蓄
熱体4bを通過して、燃焼排ガスの顕熱は蓄熱体4bに
蓄積される。その燃焼領域III は燃料噴射ノズル2の軸
芯に対して角度αを有する。この燃焼・排気状態が一定
時間が経過すると、切換弁6が作動して、燃焼空気は蓄
熱体4bを介して燃焼空気噴出口3Bから炉内に噴き出
して燃焼する。その際に、燃焼空気は蓄熱体4bによっ
て高温予熱されて炉内に噴出されて燃焼する。その燃焼
領域IVとなる。燃焼排ガスは燃焼空気噴出口3Aから切
換弁6を介して炉外に排気される。燃焼領域III とIVが
交互に切り換わり、ガス流は非定在的となり、加熱炉内
のガス流は周期的に擾乱が与えられ、加熱炉内の温度は
均一になる。
Next, the combustion / exhaust operation of the heat storage type burner of FIG. 4 is similar to the embodiment of FIG. The fuel is continuously injected from the combustion air injection nozzle 2 into the furnace, and the combustion air is ejected into the furnace from the combustion air ejection port 3A through the heat storage body 4a and burns. At that time, the combustion air is preheated to a high temperature by the heat storage body 4a, the combustion exhaust gas passes through the heat storage body 4b, and the sensible heat of the combustion exhaust gas is stored in the heat storage body 4b. The combustion region III has an angle α with respect to the axis of the fuel injection nozzle 2. When this combustion / exhaust state has passed for a certain time, the switching valve 6 is activated, and the combustion air is ejected from the combustion air ejection port 3B through the heat storage body 4b into the furnace for combustion. At that time, the combustion air is preheated to a high temperature by the heat storage body 4b and jetted into the furnace for combustion. It becomes the combustion area IV. The combustion exhaust gas is discharged from the combustion air jet port 3A to the outside of the furnace via the switching valve 6. The combustion regions III and IV are switched alternately, the gas flow becomes non-stationary, the gas flow in the heating furnace is periodically disturbed, and the temperature in the heating furnace becomes uniform.

【0031】次に、本発明の蓄熱式バーナを加熱炉に装
着した実施例について説明する。図5は、比較的小型の
加熱炉に用いた実施例であり、蓄熱式バーナ1が加熱炉
9の一方の側壁に設けられている。燃料噴射ノズル2か
ら連続的に燃料ガスが炉内に供給され、燃焼空気は約3
0秒の周期で燃焼空気噴出口3A及び3Bを切り換えて
噴射され、燃焼領域I,IVは切り換わり、燃焼ガスの流
れ,が交互に発生して非定在的流れとなる。従っ
て、炉内温度は容易に均一に設定することができる。ま
た、燃焼領域I,IVの切り替え時には、燃焼ガスの流れ
,が衝突してガス流の擾乱が発生して加熱炉内に燃
焼雰囲気が攪拌されて炉内温度を均一化に作用する。図
5の加熱炉では、従来の燃焼方法では蓄熱式バーナを二
台設ける必要があったが、この実施例では蓄熱式バーナ
を1台設けることで、炉内温度を均一に制御することが
できる。無論、配管系統も簡素化することができる。
Next, an embodiment in which the regenerative burner of the present invention is installed in a heating furnace will be described. FIG. 5 shows an embodiment used in a relatively small heating furnace, in which the regenerative burner 1 is provided on one side wall of the heating furnace 9. Fuel gas is continuously supplied from the fuel injection nozzle 2 into the furnace, and combustion air is about 3
The combustion air jet ports 3A and 3B are switched and injected at a cycle of 0 second, the combustion regions I and IV are switched, and the flow of combustion gas alternately occurs to become a non-stationary flow. Therefore, the temperature in the furnace can be easily and uniformly set. When the combustion regions I and IV are switched, the combustion gas flows collide with each other to disturb the gas flow, stirring the combustion atmosphere in the heating furnace and making the temperature inside the furnace uniform. In the heating furnace of FIG. 5, it was necessary to provide two heat storage burners in the conventional combustion method, but in this embodiment, one heat storage burner can be provided to uniformly control the temperature in the furnace. . Of course, the piping system can be simplified.

【0032】図6は、本発明の蓄熱式バーナを加熱炉に
装着した他の実施例について説明する。同図に示した加
熱炉は、図5の実施例より長手方向に大きい加熱炉であ
り、従来の蓄熱式バーナでは4台設けねばならないが、
この実施例では、2台の蓄熱式バーナ1A,1Bが加熱
炉9の両側壁に配置されている。この実施例の燃焼・排
気状態について説明すると、先ず、実線で示した燃焼領
域B,Cで燃焼して燃焼ガス流れが形成され、約30
秒が経過した後に、点線で示した燃焼領域A,Dで燃焼
して燃焼ガス流れが形成される。また、約30秒が経
過すると、燃焼領域B,Cに切り換わる。燃焼ガス流れ
は,を交互に繰り返して、加熱炉内温度が均一に制
御される。また、蓄熱式バーナ1Aの一方の燃焼空気噴
出口から燃焼空気が噴出して燃焼状態になるときは、そ
の他方の燃焼空気噴出口からは燃焼排ガスが蓄熱器に吸
引される。図5の実施例と同様に燃焼ガス流も非定在的
となり、炉内雰囲気を攪拌することにより容易に炉内温
度を均一にすることができる。無論、蓄熱式バーナの代
数が低減できるので、配管系統も簡素化することができ
る。
FIG. 6 illustrates another embodiment in which the regenerative burner of the present invention is installed in a heating furnace. The heating furnace shown in the figure is a heating furnace that is larger in the longitudinal direction than the embodiment of FIG. 5, and four units must be provided in the conventional regenerative burner.
In this embodiment, two regenerative burners 1A and 1B are arranged on both side walls of the heating furnace 9. Explaining the combustion / exhaust state of this embodiment, first, combustion is carried out in combustion regions B and C shown by solid lines to form a combustion gas flow, and about 30
After a lapse of seconds, combustion is carried out in combustion regions A and D shown by dotted lines to form a combustion gas flow. After about 30 seconds have passed, the combustion regions B and C are switched. The combustion gas flow is alternately repeated to uniformly control the temperature in the heating furnace. Further, when the combustion air is ejected from one of the combustion air jets of the regenerative burner 1A to be in a combustion state, the combustion exhaust gas is sucked into the heat accumulator from the other combustion air jet. As in the embodiment of FIG. 5, the combustion gas flow is also non-stationary, and the temperature inside the furnace can be easily made uniform by stirring the atmosphere inside the furnace. Of course, since the algebra of the heat storage type burner can be reduced, the piping system can be simplified.

【0033】図7は、本発明の蓄熱式バーナを加熱炉に
装着した他の実施例について説明する。同図は加熱炉9
の側壁に蓄熱式バーナ1A,1Cがそれぞれ配置されて
いる。蓄熱式バーナ1Aは上記実施例のものであり、蓄
熱式バーナ1Cは従来方式のものである。このように蓄
熱式バーナを組み合わせることにより、燃焼ガス及び燃
焼排ガスの流れを非定在的な流れにすることができるの
で、容易に加熱炉9内温度を均一にすることができる。
FIG. 7 illustrates another embodiment in which the regenerative burner of the present invention is installed in a heating furnace. The figure shows a heating furnace 9
The regenerative burners 1A and 1C are respectively arranged on the side walls of the. The heat storage type burner 1A is of the above-mentioned embodiment, and the heat storage type burner 1C is of the conventional type. By combining the heat storage type burner in this way, the flow of the combustion gas and the combustion exhaust gas can be made non-stationary, so that the temperature inside the heating furnace 9 can be easily made uniform.

【0034】この実施例では、先ず、燃焼領域Aで燃焼
して燃焼ガス流れが形成され、約30秒が経過した後
に、燃焼領域Bで燃焼して燃焼ガス流れが形成され
る。また、約30秒が経過すると、蓄熱式バーナ1Cに
よって燃焼ガス流れが形成される。この燃焼時間は、
例えば30秒より短い燃焼時間とするとよい。燃焼ガス
流れは,,を交互に繰り返すことにより、非定在
的な流れとなって、容易に加熱炉内温度が均一に制御さ
れる。このように、図7の加熱炉では、燃焼ガスの定在
的な流れと非定在的な流れを交互に発生させて炉内温度
を均一に制御する燃焼制御方法であり、実施例の蓄熱式
バーナを用いることにより加熱炉9内の温度分布の均一
化を高精度になし得ることができる。
In this embodiment, first, combustion is performed in the combustion region A to form a combustion gas flow, and after about 30 seconds have elapsed, combustion is performed in the combustion region B to form a combustion gas flow. Further, after about 30 seconds have passed, a combustion gas flow is formed by the regenerative burner 1C. This burning time is
For example, the combustion time may be shorter than 30 seconds. The combustion gas flow becomes a non-stationary flow by alternately repeating, and the temperature in the heating furnace is easily controlled to be uniform. As described above, the heating furnace of FIG. 7 is a combustion control method in which a standing flow and a non-standing flow of combustion gas are alternately generated to uniformly control the temperature in the furnace, and the heat storage of the embodiment is performed. By using the formula burner, the temperature distribution in the heating furnace 9 can be made uniform with high accuracy.

【0035】上記のように、本発明による蓄熱式バーナ
は、燃料噴射ノズルに対して対称的に一対の燃焼空気噴
出口が設けられており、且つ、従来のように燃料噴射ノ
ズルの軸芯方向に燃焼領域が形成されるのではなく、燃
料噴射ノズルの軸芯方向に対して所定の噴射角度αで燃
焼領域が形成されるようにしたのもである。交番燃焼に
よって、加熱炉内の燃焼領域を交互に切り換えることに
より、従来とは異なった燃焼場が容易に形成され、非定
在的な燃焼ガスと燃焼排ガスの流れが形成され、炉内温
度を均一に設定し得る。
As described above, the regenerative burner according to the present invention is provided with a pair of combustion air jets symmetrically with respect to the fuel injection nozzle, and the axial direction of the fuel injection nozzle is different from the conventional one. The combustion region is not formed in the fuel injection nozzle, but the combustion region is formed at a predetermined injection angle α with respect to the axial direction of the fuel injection nozzle. By alternating the combustion areas in the heating furnace by alternating combustion, a combustion field different from the conventional one is easily formed, and non-stationary combustion gas and flue gas flows are formed, and the temperature inside the furnace is changed. It can be set uniformly.

【0036】[0036]

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、加熱炉
内にノズル軸芯方向に対して所定の角度に燃焼領域が形
成できるので、従来の蓄熱式バーナとは異なり、加熱炉
の炉壁に対して所定の角度に燃焼場が形成できる利点が
あり、単一バーナにおける均一加熱空間容量が拡大がで
きる蓄熱式バーナが提供できる利点がある。また、本発
明の蓄熱式バーナによれば、加熱炉の形状や炉の内容積
によっても異なるが、従来、二つの蓄熱式バーナが用い
られていた加熱炉であっても、一つの蓄熱式バーナによ
って形成することができるので、燃焼装置の設備費の低
減にきわめて効果的である。
As described above, according to the present invention, a combustion region can be formed in the heating furnace at a predetermined angle with respect to the nozzle axis direction. Therefore, unlike the conventional regenerative burner, There is an advantage that a combustion field can be formed at a predetermined angle with respect to the furnace wall, and there is an advantage that a regenerative burner capable of expanding the uniform heating space capacity in a single burner can be provided. Further, according to the heat storage type burner of the present invention, although it depends on the shape of the heating furnace and the inner volume of the furnace, even if the heating furnace has conventionally used two heat storage type burners, one heat storage type burner. Therefore, it is extremely effective in reducing the equipment cost of the combustion device.

【0037】また、本発明の蓄熱式バーナによれば、異
なった方向に燃焼空気を噴出する一対の燃焼空気噴出口
を備えており、この蓄熱式バーナを交番燃焼させること
によって、加熱炉内に逆方向の燃焼空気の流れ、すなわ
ち、炉内に燃焼ガスの非定在的流れが容易に形成できる
ので、炉内温度分布を均一に設計するのにきわめて効果
的である。
Further, according to the regenerative burner of the present invention, the regenerative burner is provided with a pair of combustion air jets for ejecting combustion air in different directions. Since the flow of the combustion air in the opposite direction, that is, the non-stationary flow of the combustion gas can be easily formed in the furnace, it is extremely effective in uniformly designing the temperature distribution in the furnace.

【0038】また、本発明の蓄熱式バーナを用いること
により、また、従来方式の蓄熱式バーナとの組み合わせ
により、加熱炉内温度分布がきわめて均一な状態として
加熱することかできるので、燃焼設備の比較的安価な加
熱炉を容易に提供できる利点がある。また、本発明の蓄
熱式バーナを用いた加熱炉によれば、燃焼効率が向上す
るので、COガスやNOx等の有害物質の発生を低減で
きる加熱炉を提供できる利点がある。
Further, by using the heat storage type burner of the present invention or in combination with the heat storage type burner of the conventional method, it is possible to heat the heating furnace in a state in which the temperature distribution in the heating furnace is extremely uniform. There is an advantage that a relatively inexpensive heating furnace can be easily provided. Further, according to the heating furnace using the heat storage type burner of the present invention, since the combustion efficiency is improved, there is an advantage that a heating furnace capable of reducing the generation of harmful substances such as CO gas and NOx can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る蓄熱式バーナの一実施例を示す断
面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a regenerative burner according to the present invention.

【図2】図1の蓄熱式バーナの正面図である。FIG. 2 is a front view of the regenerative burner of FIG.

【図3】図1の蓄熱式バーナの配管系統を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a piping system of the heat storage burner of FIG.

【図4】本発明に係る蓄熱式バーナの他の実施例を示す
図である。
FIG. 4 is a view showing another embodiment of the heat storage type burner according to the present invention.

【図5】本発明に係る蓄熱式バーナが備えられた加熱炉
を示す図である。
FIG. 5 is a view showing a heating furnace provided with a regenerative burner according to the present invention.

【図6】本発明に係る蓄熱式バーナが備えられた加熱炉
の他の実施例を示す図である。
FIG. 6 is a view showing another embodiment of the heating furnace provided with the heat storage burner according to the present invention.

【図7】本発明に係る蓄熱式バーナが備えられた加熱炉
の他の実施例を示す図である。
FIG. 7 is a view showing another embodiment of the heating furnace provided with the heat storage burner according to the present invention.

【図8】従来の蓄熱式バーナの一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a conventional regenerative burner.

【図9】従来の蓄熱式バーナの配管系統を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing a piping system of a conventional heat storage burner.

【図10】従来の蓄熱式バーナを備える加熱炉の一例を
示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a heating furnace including a conventional regenerative burner.

【図11】従来の蓄熱式バーナを備える加熱炉の一例を
示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a heating furnace including a conventional regenerative burner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 蓄熱式バーナ 2 燃料噴射ノズル 2a,2b 燃料噴射ノズル 3A,3B 燃焼空気噴出口 3a,3b 流路 4a,4b 蓄熱体 5a,5b 蓄熱体収容容器 6 切換弁 7a,7b 配管 8 バーナ本体 9 加熱炉 1 Heat Storage Type Burner 2 Fuel Injection Nozzle 2a, 2b Fuel Injection Nozzle 3A, 3B Combustion Air Jet 3a, 3b Flow Path 4a, 4b Heat Storage Body 5a, 5b Heat Storage Housing Container 6 Switching Valve 7a, 7b Piping 8 Burner Main Body 9 Heating Furnace

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 バーナ本体の中央に燃料噴射ノズルを設
け、前記燃料噴射ノズル軸芯に対して傾斜角度αで燃焼
空気を加熱炉内に噴出する流路を前記燃料噴射ノズルの
両側の前記バーナ本体に設け、且つ前記流路に蓄熱体を
連設してなることを特徴とする蓄熱式バーナ。
1. A fuel injection nozzle is provided at the center of a burner body, and a flow path for ejecting combustion air into a heating furnace at an inclination angle α with respect to the axis of the fuel injection nozzle is provided on both sides of the fuel injection nozzle. A regenerative burner, characterized in that it is provided in the main body, and a regenerator is connected to the flow path.
【請求項2】 加熱炉の側壁に設けられるバーナ本体
と、前記バーナ本体の中央に設けられた燃料噴射ノズル
と、前記燃料噴射ノズルの両側の前記バーナ本体に設け
られ、前記燃料噴射ノズルに対して傾斜角度αで燃焼空
気が通過してその先端の燃焼空気噴出口から燃焼空気が
噴出する流路と、一端を前記燃焼空気噴出口とする前記
流路の他端に連設された蓄熱体とを具備することを特徴
とする蓄熱式バーナ。
2. A burner main body provided on a side wall of a heating furnace, a fuel injection nozzle provided at the center of the burner main body, and burner main bodies provided on both sides of the fuel injection nozzle with respect to the fuel injection nozzle. And a flow passage through which combustion air passes at an inclination angle α and jets the combustion air from the combustion air jet at its tip, and a heat storage body connected to the other end of the flow passage whose one end is the combustion air jet. A heat storage type burner characterized by comprising:
【請求項3】 請求項1又は2に記載の蓄熱式バーナに
於いて、前記傾斜角度αが30°〜60°の範囲である
ことを特徴とする蓄熱式バーナ。
3. The regenerative burner according to claim 1, wherein the inclination angle α is in the range of 30 ° to 60 °.
【請求項4】 バーナ本体の中央に燃料噴射ノズルが設
けられ、前記燃料噴射ノズルの両側にその軸芯から外側
に角度αで傾斜した燃焼空気が通過する流路が前記バー
ナ本体にそれぞれ設けられ、且つ前記流路に連設された
蓄熱体がそれぞれ備えられてなる蓄熱式バーナを加熱炉
に設置し、前記蓄熱式バーナの一方の流路から燃焼空気
の噴出と他方の流路から燃焼排ガスの吸引とを交互に行
って、前記加熱炉内の燃焼反応ガスの流れを非定在的な
ものとして炉内温度分布を設定することを特徴とする蓄
熱式バーナを備える加熱炉。
4. A fuel injection nozzle is provided in the center of the burner main body, and a flow passage through which combustion air inclined at an angle α from the axis of the fuel injection nozzle to the outside is provided on each side of the fuel injection nozzle. Further, a heat storage type burner, which is provided with a heat storage body respectively connected to the flow path, is installed in a heating furnace, and the combustion air is ejected from one flow path of the heat storage type burner and the combustion exhaust gas from the other flow path. The heating furnace having a regenerative burner is characterized in that the temperature distribution in the furnace is set by making the flow of the combustion reaction gas in the heating furnace non-stationary by alternately performing the suction of the above.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09184617A (en) * 1995-12-29 1997-07-15 Chugai Ro Co Ltd Continuous combustion type regenerative combustion device
JP2008279480A (en) * 2007-05-10 2008-11-20 Nippon Furnace Co Ltd Heat retentive burner apparatus for ladle
KR101271549B1 (en) * 2010-12-21 2013-06-05 재단법인 포항산업과학연구원 Oxygen Combustion Burner

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