JPH10232006A - Combustion device with switch type heat accumulation burner and equipment using the combustion device - Google Patents

Combustion device with switch type heat accumulation burner and equipment using the combustion device

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JPH10232006A
JPH10232006A JP9030605A JP3060597A JPH10232006A JP H10232006 A JPH10232006 A JP H10232006A JP 9030605 A JP9030605 A JP 9030605A JP 3060597 A JP3060597 A JP 3060597A JP H10232006 A JPH10232006 A JP H10232006A
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gas
combustion device
burner
heat storage
combustion
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Takeshi Suzuki
鈴木  剛
Kenichi Nagata
健一 永田
Tsutomu Yasuda
力 保田
Mamoru Matsuo
護 松尾
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Nippon Furnace Co Ltd
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Nippon Furnace Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform efficient treatment of gas to be treated by a method wherein a switch type heat accumulation burner is disposed at a burner body being of double structure composed of outer and inner cylinders and a gas outflow port through which gas treated in a combustion chamber in the inner cylinder is formed in the burner body. SOLUTION: Gas g' (a gas temperature of approximate 200 deg.C) fed to a burner body 10 through a gas to be treated inflow port 13 of an outer cylinder 11 of the burner body 10 flows in a combustion chamber 16 through a number of dilution holes 15 formed in an inner cylinder 12 and directly heated at temperature (approximate 800 deg.C) by ultrahigh temperature combustion gas G. Most of heated gas heated at a given temperature is discharged through a gas outflow port 14 to the outside. However, a part thereof is discharged in the atmosphere as exhaust gas G1 (a gas temperature being approximate 150 deg.C) through a communication pipe 28, a four-way valve 24, and an exhaust pipe 26 as a heat accumulator 22b is heated during the passage of it through a second system burner 23b. This constitution efficiently treats gas g' to be treated.

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、高速切替式蓄熱型
燃焼器(サイクリックバーナー( High-cycleRegenerat
ive System ) )を用いて形成させた切替式蓄熱バーナ
ー付燃焼装置および該切替式蓄熱バーナー付燃焼装置を
用いた各種設備に関するものである。
The present invention relates to a high-speed switching type regenerative combustor (high-cycle regenerat).
The present invention relates to a combustion device with a switchable heat storage burner formed by using the ive System)) and various facilities using the combustion device with the switchable heat storage burner.

【0002】[0002]

【従来の技術】この高速切替式蓄熱型燃焼器の燃焼ガス
の温度は、極めて高温(1000℃以上)である。
2. Description of the Related Art The temperature of combustion gas in a high-speed switching type regenerative combustor is extremely high (1000 ° C. or higher).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、この高
速切替式蓄熱型燃焼器の燃焼ガスの温度に着目し、この
燃焼ガスによって被処理ガスを効率的に処理できるコン
パクトな構造の切替式蓄熱バーナー付燃焼装置を提供す
ること、および切替式蓄熱バーナー付燃焼装置を用いた
各種の設備を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have focused on the temperature of the combustion gas of this high-speed switching type regenerative combustor, and switched to a compact structure capable of efficiently processing the gas to be treated with the combustion gas. An object of the present invention is to provide a combustion device with a heat storage burner, and to provide various facilities using a combustion device with a switchable heat storage burner.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項1の発
明は、被処理ガス流入口を有する外筒と、該外筒内に設
けられ、かつ、被処理ガスの通過孔を有する内筒とから
なる二重構造の燃焼器本体に切替式蓄熱バーナーを配設
すると共に、前記燃焼器本体に内筒内の燃焼室で処理さ
れたガスを流出させるためのガス流出口を設けた切替式
蓄熱バーナー付燃焼装置である。
That is, the invention of claim 1 comprises an outer cylinder having a gas inlet to be processed, and an inner cylinder provided in the outer cylinder and having a through hole for the gas to be processed. A switchable heat storage burner disposed in a combustor body having a dual structure comprising: and a gas outlet for discharging gas processed in a combustion chamber in an inner cylinder in the combustor body. It is a combustion device with a burner.

【0005】また、請求項2の発明は、請求項1の切替
式蓄熱バーナー付燃焼装置を熱交換装置に取り付けた切
替式蓄熱バーナー付燃焼装置を用いた設備である。ま
た、請求項3の発明は、切替式蓄熱バーナー付燃焼装置
の燃焼バーナーに供給する燃料供給量を熱交換装置に内
蔵されている伝熱管の出口部における温度又は圧力に基
づいて制御するようにした請求項2記載の切替式蓄熱バ
ーナー付燃焼装置を用いた設備である。
A second aspect of the present invention is a facility using a combustion device with a switchable heat storage burner in which the combustion device with a switchable heat storage burner according to the first aspect is attached to a heat exchange device. According to a third aspect of the present invention, the amount of fuel supplied to the combustion burner of the combustion device with the switchable heat storage burner is controlled based on the temperature or pressure at the outlet of the heat transfer tube built in the heat exchange device. A facility using the combustion device with a switchable heat storage burner according to claim 2.

【0006】また、請求項4の発明は、切替式蓄熱バー
ナー付燃焼装置の被処理ガス流入口と熱交換装置のガス
排出口を循環パイプにて連通させ、かつ、循環パイプに
循環ファンを配した請求項2記載の切替式蓄熱バーナー
付燃焼装置を用いた設備である。また、請求項5の発明
は、循環ファンの上流に配したダンパーの開閉度を循環
パイプを流れるガス流量に基づいて制御するようにした
請求項4記載の切替式蓄熱バーナー付燃焼装置を用いた
設備である。
According to a fourth aspect of the present invention, a gas pipe to be processed is connected to a gas outlet of a heat exchanger by a circulation pipe, and a circulation fan is provided to the circulation pipe. A facility using the combustion device with a switchable heat storage burner according to claim 2. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a combustion apparatus with a switchable heat storage burner according to the fourth aspect, wherein the degree of opening and closing of a damper disposed upstream of the circulation fan is controlled based on a gas flow rate flowing through the circulation pipe. Equipment.

【0007】また、請求項6の発明は、請求項1の切替
式蓄熱バーナー付燃焼装置を筒状の炉体に取り付けると
ともに、該炉体から排出される熱風の一部を切替式蓄熱
バーナー付燃焼装置の被処理用ガス流入口に戻すように
した切替式蓄熱バーナー付燃焼装置を用いた設備であ
る。また、請求項7の発明は、請求項1の切替式蓄熱バ
ーナー付燃焼装置をボイラ本体に配設するとともに、該
ボイラ本体から排出される排ガスの一部を切替式蓄熱バ
ーナー付燃焼装置の被処理用ガス流入口に戻すようにし
た切替式蓄熱バーナー付燃焼装置を用いた設備である。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a combustion apparatus with a switchable heat storage burner according to the first aspect mounted on a tubular furnace body, and a part of hot air discharged from the furnace body is provided with a switchable heat storage burner. This is a facility using a switchable heat storage burner-equipped combustion device that is returned to the gas inlet for treatment of the combustion device. According to a seventh aspect of the present invention, the combustion device with the switchable heat storage burner according to the first aspect is disposed in the boiler body, and a part of the exhaust gas discharged from the boiler body is subjected to the combustion of the combustion device with the switchable heat storage burner. This is a facility that uses a switching type heat storage burner-equipped combustion device that returns to the processing gas inlet.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態について説明する。 (イ) 切替式蓄熱バーナー付燃焼装置 図1に示すように、切替式蓄熱バーナー付燃焼装置1
は、燃焼器本体10と、この本体10に取り付けられた
高速切替式蓄熱型燃焼バーナー20から構成されてい
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (B) Combustion device with switchable heat storage burner As shown in FIG.
Is composed of a combustor main body 10 and a high-speed switching type regenerative combustion burner 20 attached to the main body 10.

【0009】上記燃焼器本体10は、側壁部に被処理ガ
ス導入口13を有する外筒11と、外筒11内に設けら
れ、かつ、被処理ガス通過孔としての多数の希釈孔15
を有するセラミックス製の内筒12から形成されてい
る。また、燃焼器本体10は、内筒12内に形成された
燃焼室16の加熱ガスgを流出させるためのガス流出口
14を備えている。
The combustor main body 10 has an outer cylinder 11 having a gas inlet 13 to be processed on the side wall, and a number of dilution holes 15 provided in the outer cylinder 11 and serving as gas passage holes.
Is formed from a ceramic inner cylinder 12 having Further, the combustor main body 10 includes a gas outlet 14 through which the heating gas g of the combustion chamber 16 formed in the inner cylinder 12 flows out.

【0010】内筒12は、燃焼器本体10に導入される
被処理ガスg′によって冷却されるから大半のセラミッ
クスを用いることができるばかりでなく、ある種の耐熱
金属も用いることができる。しかし、局所的に温度分布
が発生することが懸念される場合には、前者を使用する
方が望ましい。一方、高速切替式蓄熱型燃焼バーナー2
0は、主として、燃焼バーナー21aと蓄熱器22aを
有する第1系統の燃焼器23aと、燃焼バーナー21b
と蓄熱器22bを有する第2系統の燃焼器23bと、4
方バルブ24から形成されている。そして、4方バルブ
24は、第1系統の燃焼器23aに連通する連通管27
と、第2系統の燃焼器23bに連通する連通管28と、
燃焼空気の導入管25と、排気管26を備えている。
The inner cylinder 12 is cooled by the gas to be treated g 'introduced into the combustor body 10, so that not only most ceramics can be used, but also some heat-resistant metals can be used. However, when there is a concern that a local temperature distribution may occur, it is preferable to use the former. On the other hand, the fast switching type regenerative combustion burner 2
0 is mainly a first-system combustor 23a having a combustion burner 21a and a regenerator 22a, and a combustion burner 21b.
A second combustor 23b having a regenerator 22b and
Directional valve 24. The four-way valve 24 is connected to a communication pipe 27 communicating with the first system combustor 23a.
A communication pipe 28 communicating with the second system combustor 23b;
A combustion air introduction pipe 25 and an exhaust pipe 26 are provided.

【0011】次に、上記切替式蓄熱バーナー付燃焼装置
の作用について説明する。4方バルブ24を通って燃焼
室16に供給される燃焼空気Aは、第1系統の燃焼器2
3aを通過する間に予め蓄熱している蓄熱器22aによ
って加熱され、高温の空気になって燃焼室16に流入す
る。この高温の空気の流入と同期して第1系統の燃焼器
の燃焼バーナー21aから燃焼室16に噴射されたガス
燃料Fは、高温の空気と混合しながら激しく燃焼し、超
高温の燃焼ガスGが発生する。
Next, the operation of the above-described combustion device with a switchable heat storage burner will be described. The combustion air A supplied to the combustion chamber 16 through the four-way valve 24 is supplied to the combustion system 2 of the first system.
While passing through 3a, it is heated by the heat accumulator 22a that has stored heat in advance, becomes high-temperature air, and flows into the combustion chamber 16. The gaseous fuel F injected into the combustion chamber 16 from the combustion burner 21a of the first combustor in synchronism with the inflow of the high-temperature air burns violently while mixing with the high-temperature air. Occurs.

【0012】一方、被処理ガス流入口13から燃焼器本
体10に供給された被処理ガスg′(ガス温度、約20
0℃)は、内筒12に存在する多数の希釈孔15から燃
焼室16に流入し、超高温の燃焼ガスGによって所定の
温度(約800℃)に直接加熱される。所定温度に加熱
された加熱ガスgの大部分は、ガス流出口14から外方
に排出されるが、その一部は、第2系統の燃焼器23b
を通過する間に蓄熱器22bを加熱しながら排ガスG1
(ガス温度、約150℃)として連通管28、4方バル
ブ24、排気管26を経て大気中に放出される。
On the other hand, the gas to be treated g '(gas temperature, about 20
(0 ° C.) flows into the combustion chamber 16 through a large number of dilution holes 15 present in the inner cylinder 12 and is directly heated to a predetermined temperature (about 800 ° C.) by the ultra-high temperature combustion gas G. Most of the heated gas g heated to the predetermined temperature is discharged outward from the gas outlet 14, but a part of the heated gas g is discharged to the second system combustor 23b.
Exhaust gas G 1 while heating the regenerator 22b while passing through
(Gas temperature, about 150 ° C.) is discharged into the atmosphere through the communication pipe 28, the four-way valve 24, and the exhaust pipe 26.

【0013】上記4方バルブ24が切り換わると、燃焼
室16に流入する燃焼空気Aは、第2系統の燃焼器23
bを通過する間に蓄熱器22bによって加熱されて高温
の空気になる。この高温の空気の流入と同期して第2系
統の燃焼器の燃焼バーナー21bから燃焼室16に噴射
されたガス燃料Fは、高温の空気に混合しながら激しく
燃焼し、超高温の燃焼ガスGが発生する。
When the four-way valve 24 is switched, the combustion air A flowing into the combustion chamber 16 is supplied to the combustion system 23 of the second system.
b, the air is heated by the regenerator 22b to become high-temperature air. The gas fuel F injected into the combustion chamber 16 from the combustion burner 21b of the second combustor in synchronism with the inflow of the high-temperature air burns violently while mixing with the high-temperature air. Occurs.

【0014】一方、被処理ガス流入口13から燃焼器本
体10に供給された被処理ガスg′(ガス温度、約20
0℃)は、内筒12に存在する多数の希釈孔15から燃
焼室16内に流入し、超高温の燃焼ガスGによって所定
の温度(約800℃)に直接加熱される。加熱された加
熱ガスgの大部分は、ガス流出口14から外方に排出さ
れるが、その一部は、第1系統の燃焼器23aを通過す
る間に蓄熱器22aを加熱し、自分自身は排ガスG
1 (ガス温度、約150℃)として連通管27、4方バ
ルブ24、排気管26を経て大気中に放出される。以
下、所定のインターバル、例えば、20〜30秒間隔で
切替式蓄熱バーナー付燃焼装置1の4方バルブ24が切
り換えられる。
On the other hand, the gas to be treated g ′ (gas temperature, about 20 ° C.) supplied to the combustor body 10 from the gas inlet 13 to be treated.
(0 ° C.) flows into the combustion chamber 16 through a large number of dilution holes 15 present in the inner cylinder 12 and is directly heated to a predetermined temperature (about 800 ° C.) by the ultra-high temperature combustion gas G. Most of the heated heated gas g is discharged outward from the gas outlet 14, but a part of the heated gas g heats the regenerator 22a while passing through the first system combustor 23a, and Is exhaust gas G
1 (gas temperature, about 150 ° C.) is discharged into the atmosphere via the communication pipe 27, the four-way valve 24, and the exhaust pipe 26. Thereafter, the four-way valve 24 of the switching-type heat storage burner-equipped combustion device 1 is switched at predetermined intervals, for example, at intervals of 20 to 30 seconds.

【0015】上記のように、切替式蓄熱バーナー付燃焼
装置1は、燃焼器本体10の燃焼室16において被処理
ガスg′を超高温の燃焼ガスGによって直接加熱するこ
とができるので、被処理ガスg′を効率的に加熱でき
る。また、切替式蓄熱バーナー付燃焼装置1は、4方バ
ルブ24が20〜30秒単位で切り換わるため、高速切
替式蓄熱型燃焼バーナー20における蓄熱器22a,2
3bを小型化できる。従って、高速切替式蓄熱型燃焼バ
ーナー20自体、強いては切替式蓄熱バーナー付燃焼装
置1自体をコンパクト化させることができる。
As described above, in the combustion apparatus 1 with the switchable heat storage burner, the gas g 'to be treated can be directly heated in the combustion chamber 16 of the combustor main body 10 by the combustion gas G having an extremely high temperature. The gas g 'can be efficiently heated. Further, in the combustion device 1 with the switchable heat storage burner, since the four-way valve 24 switches in units of 20 to 30 seconds, the heat storage devices 22a, 22 in the high-speed switchable heat storage combustion burner 20 are provided.
3b can be reduced in size. Therefore, the high-speed switching type regenerative combustion burner 20 itself, or even the switching type regenerative combustion device with a thermal storage burner 1 itself, can be made compact.

【0016】また、燃焼空気を高温に加熱することによ
りガス燃料の保有しているエネルギーを有効に引き出す
ことができるので、燃焼バーナー21a,21bに供給
する燃料も節減できる。 (ロ) 加熱炉(その1) 図2は、上記の切替式蓄熱バーナー付燃焼装置1を加熱
炉111に適用した例であり、伝熱管33を内蔵した竪
形の熱交換装置30の上端に切替式蓄熱バーナー付燃焼
装置1を取り付け、熱交換装置30の底部にあるガス排
出口31と切替式蓄熱バーナー付燃焼装置1の被処理ガ
ス流入口13を循環パイプ32によって連通するととも
に、循環パイプ32の途中に循環ファン5を設けてい
る。
Further, since the energy possessed by the gaseous fuel can be effectively extracted by heating the combustion air to a high temperature, the fuel supplied to the combustion burners 21a and 21b can be reduced. (B) Heating Furnace (Part 1) FIG. 2 shows an example in which the above-described combustion device 1 with a switchable heat storage burner is applied to a heating furnace 111, and is provided at the upper end of a vertical heat exchange device 30 incorporating a heat transfer tube 33. A combustion device 1 with a switchable heat storage burner is attached, and a gas outlet 31 at the bottom of the heat exchange device 30 and a gas inlet 13 to be processed of the combustion device 1 with a switchable heat storage burner are communicated by a circulation pipe 32. A circulation fan 5 is provided in the middle of 32.

【0017】この加熱炉111は、伝熱管33に水を通
すことによって温水が得られるので、温水器、暖房や床
暖房用ボイラとして使用できる。また、ダウサムなどの
熱媒を通すことにより熱媒ボイラとしても使用できる。
更に、発電用ボイラの再熱器やごみ焼却炉における廃熱
ボイラの過熱器としても使用できる。また、この加熱炉
111は、切替式蓄熱バーナー付燃焼装置1自体の利点
に加え、加熱炉自体をコンパクト化できる。従って、加
熱炉の設置面積も少なくて済む。 (ハ) 加熱炉(その2) 図3は、図2の加熱炉111をグレードアップさせた加
熱炉112であり、伝熱管33を内蔵した竪形の熱交換
装置30の上端に切替式蓄熱バーナー付燃焼装置1を取
り付け、熱交換装置30の底部にあるガス排出口31と
切替式蓄熱バーナー付燃焼装置1の被処理ガス流入口1
3を循環パイプ32によって連通するとともに、循環パ
イプ32の途中に循環ファン5を設けている。
The heating furnace 111 can be used as a water heater, a heating or floor heating boiler since hot water is obtained by passing water through the heat transfer tube 33. Further, it can be used as a heat medium boiler by passing a heat medium such as Dow sum.
Further, it can be used as a reheater of a power generation boiler or a superheater of a waste heat boiler in a refuse incinerator. In addition, the heating furnace 111 can reduce the size of the heating furnace itself in addition to the advantages of the combustion device 1 with the switchable heat storage burner itself. Therefore, the installation area of the heating furnace can be reduced. (C) Heating furnace (No. 2) FIG. 3 shows a heating furnace 112 obtained by upgrading the heating furnace 111 of FIG. A gas exhaust port 31 at the bottom of a heat exchanger 30 and a gas inlet 1 to be treated of a combustor 1 with a switchable heat storage burner.
3 is communicated by a circulation pipe 32, and a circulation fan 5 is provided in the middle of the circulation pipe 32.

【0018】更に、循環パイプ32にガス排出口31か
ら排ガス導入口13に向かって、順に、ガス流量計3、
入口ダンパ4及び循環ファン5を設け、加熱ガスgの循
環量が基準値より増加すると、コントローラー6によっ
て入口ダンパ4の開度を小さくし、加熱ガスgの循環量
が基準値より減少すると、コントローラー6によって入
口ダンパ4の開度を大にするようになっている。
Further, in the circulation pipe 32, the gas flow meter 3, the gas flow meter 3,
An inlet damper 4 and a circulation fan 5 are provided. When the circulation amount of the heating gas g increases from a reference value, the opening degree of the entrance damper 4 is reduced by the controller 6, and when the circulation amount of the heating gas g decreases below the reference value, the controller 6, the opening degree of the entrance damper 4 is increased.

【0019】更に、熱交換装置30内に設けた伝熱管3
3の出口部に温度計7を設ける一方、燃焼バーナー21
aに連通する燃料供給管34aに流量制御弁8aを設け
るとともに、燃焼バーナー21bに連通する燃料供給管
34bに流量制御弁8bを設け、熱媒mの温度が所定温
度より高くなると、コントローラー9によって流量制御
弁8a,8bを絞り、熱媒mの温度が所定温度より低く
なると、コントローラー9によって流量制御弁8a,8
bの絞り具合いを緩めるようになっている。
Further, the heat transfer tube 3 provided in the heat exchange device 30
The thermometer 7 is provided at the outlet of the combustion burner 21.
When the flow rate control valve 8a is provided in the fuel supply pipe 34a communicating with the combustion burner 21b and the flow rate control valve 8b is provided in the fuel supply pipe 34b communicating with the combustion burner 21b, when the temperature of the heat medium m becomes higher than a predetermined temperature, the controller 9 When the flow rate control valves 8a and 8b are throttled and the temperature of the heating medium m becomes lower than a predetermined temperature, the controller 9 controls the flow rate control valves 8a and 8b.
The aperture condition of b is loosened.

【0020】この加熱炉112は、図2の加熱炉111
に比べて熱媒mの温度を任意にコントロールできるとと
もに、燃焼バーナー21a,21bに供給するガス燃料
Fを節約できる。また、この加熱炉112は、上記加熱
炉111と同様に、伝熱管33に水を通すことによって
温水が得られるので、温水器、暖房や床暖房用ボイラと
して使用できる。また、ダウサムなどの熱媒を通すこと
により熱媒ボイラとしても使用できる。また、発電用ボ
イラの再熱器やごみ焼却炉における廃熱ボイラの過熱器
としても使用できる。更に、切替式蓄熱バーナー付燃焼
装置1自体の利点に加え、加熱炉自体をコンパクト化で
きる。したがって、加熱炉の設置面積も少なくて済む。 (ニ) 熱エネルギー回収ボイラ 図4の熱エネルギー回収ボイラ113、図3の加熱炉1
12からガス流量計3、ダンパ4、循環ファン5、コン
トローラ6および循環パイプ32を撤去し、代わりに、
燃焼装置1の被処理ガス導入口13に排ガス供給管35
を接続させるとともに、熱交換装置のガス排出口31に
ガス排出管36を取り付けた構造になっている。その他
の部分は、図3の加熱炉112と構造上、相違がないた
め、詳細な説明を省略する。
The heating furnace 112 is a heating furnace 111 shown in FIG.
The temperature of the heat medium m can be arbitrarily controlled, and the gas fuel F supplied to the combustion burners 21a and 21b can be saved. Further, in the heating furnace 112, similarly to the heating furnace 111, hot water is obtained by passing water through the heat transfer tube 33, so that the heating furnace 112 can be used as a water heater, a heating or floor heating boiler. Further, it can be used as a heat medium boiler by passing a heat medium such as Dow sum. Further, it can be used as a reheater of a power generation boiler or a superheater of a waste heat boiler in a refuse incinerator. Furthermore, in addition to the advantage of the combustion device 1 with the switchable heat storage burner itself, the heating furnace itself can be made compact. Therefore, the installation area of the heating furnace can be reduced. (D) Thermal energy recovery boiler Thermal energy recovery boiler 113 in FIG. 4 and heating furnace 1 in FIG.
The gas flow meter 3, damper 4, circulation fan 5, controller 6, and circulation pipe 32 are removed from 12, and instead,
An exhaust gas supply pipe 35 is connected to the target gas introduction port 13 of the combustion apparatus 1.
And a gas exhaust pipe 36 is attached to the gas exhaust port 31 of the heat exchange device. The other parts are not different in structure from the heating furnace 112 in FIG. 3, and thus detailed description is omitted.

【0021】この熱エネルギー回収ボイラ113は、排
ガス供給管35から切替式蓄熱バーナー付燃焼装置1に
助燃料として、例えば、原動機や燃焼炉などから出る排
ガスを供給することによって排ガスが保有している熱エ
ネルギーを効率的に回収することができる。すなわち、
この例の場合、第1,第2系統の燃焼器23a,23b
の燃焼空気の温度が非常に高いので、高エクセルギー燃
焼と称し、排ガス中の熱エネルギーを有効に回収するこ
とができる。また、排ガスの代わりに臭気ガスなどの有
害ガスを導入してこれらのガスを熱分解させるととも
に、その排ガスから廃熱から熱エネルギーを効率的に回
収することができる。 (ホ) 熱風炉 図5は、切替式蓄熱バーナー付燃焼装置1を熱風炉11
4に適用した例であり、筒状の炉体37の上端に切替式
蓄熱バーナー付燃焼装置1を取り付け、炉体37の底部
にあるガス排出口31と切替式蓄熱バーナー付燃焼装置
1の被処理ガス流入口13を循環パイプ32によって連
通するとともに、循環パイプ32に循環ファン5を設け
ている。更に、炉体37の底部に設けた熱風供給管38
から熱風を排出するようになっている。
The thermal energy recovery boiler 113 retains the exhaust gas by supplying, for example, exhaust gas from a prime mover, a combustion furnace, or the like as auxiliary fuel from the exhaust gas supply pipe 35 to the combustion device 1 with a switchable heat storage burner. Thermal energy can be efficiently recovered. That is,
In the case of this example, the first and second combustors 23a and 23b
Since the temperature of the combustion air is very high, the heat energy in the exhaust gas can be effectively recovered, which is referred to as high exergy combustion. Further, it is possible to introduce a harmful gas such as an odor gas instead of the exhaust gas to thermally decompose these gases, and to efficiently recover thermal energy from waste heat from the exhaust gas. (E) Hot air stove FIG. 5 shows a combustion device 1 with a switchable heat storage burner,
4, the combustion device 1 with a switchable heat storage burner is attached to the upper end of a cylindrical furnace body 37, and the gas discharge port 31 at the bottom of the furnace body 37 and the combustion device 1 with the switchable heat storage burner 1 are mounted. The processing gas inlet 13 is communicated with a circulation pipe 32, and the circulation pipe 32 is provided with a circulation fan 5. Further, a hot air supply pipe 38 provided at the bottom of the furnace body 37 is provided.
The hot air is discharged from.

【0022】この熱風炉114の熱風は、例えば、乾燥
炉における蒸気の代替品、ガス化炉における乾留熱源、
塗装工程における乾燥空気として供給することができ
る。 (ヘ) ボイラ 図6は、切替式蓄熱バーナー付燃焼装置1をボイラ11
5に適用した例であり、ボイラ本体60の上端に切替式
蓄熱バーナー付燃焼装置1を取り付けるとともに、ボイ
ラ本体60の底部にあるガス排出口31と切替式蓄熱バ
ーナー付燃焼装置1の被処理ガス流入口13を循環パイ
プ32によって連通するとともに、循環パイプ32に循
環ファン5を設けている。更に、ボイラ本体60の底部
に排ガス管61を設けている。
The hot air of the hot blast stove 114 is, for example, a substitute for steam in a drying furnace, a dry distillation heat source in a gasification furnace,
It can be supplied as dry air in the painting process. (F) Boiler FIG. 6 shows a combustion device 1 with a switchable heat storage burner,
5, the combustion device 1 with a switchable heat storage burner is attached to the upper end of the boiler body 60, and the gas exhaust port 31 at the bottom of the boiler body 60 and the gas to be treated in the combustion device 1 with the switchable heat storage burner The inflow port 13 communicates with the circulation pipe 32, and the circulation pipe 32 is provided with the circulation fan 5. Further, an exhaust gas pipe 61 is provided at the bottom of the boiler main body 60.

【0023】ボイラ本体60は、エコノマイザ62、加
熱器63、タンク64を有しており、エコノマイザ62
に供給された水は、エコノマイザ62を通過する間に予
熱されてタンク64に入り、蒸発した蒸気は、加熱器6
3を通過する間に加熱され各種の機器に供給される。本
発明は、請求項において限定した以外は、その特定の実
施の態様に制約されるのではない。例えば、ガス燃料F
のコントロール手段を構成する機器としては、温度計の
代わりに圧力計を用いてもよい。
The boiler body 60 has an economizer 62, a heater 63, and a tank 64.
Supplied into the tank 64 is preheated while passing through the economizer 62, and enters the tank 64.
3 and is supplied to various devices. The invention is not to be limited by its specific embodiments except as limited in the claims. For example, gas fuel F
A pressure gauge may be used instead of a thermometer as a device constituting the control means.

【0024】更に、以上の説明では、第1,第2系統の
燃焼器23a,23bに供給する燃焼空気Aを4方バル
ブ24によって切り換えるようにした高速切替式蓄熱型
燃焼バーナー20について説明したが、ボイラなど、設
備自体が小型である場合は、高速切替式蓄熱型燃焼バー
ナー20の代わりに、図7及び図8に示すような、デス
ク回転型シングルバーナー20′を使用してもよい。
Further, in the above description, the high-speed switching regenerative combustion burner 20 in which the combustion air A supplied to the first and second combustors 23a and 23b is switched by the four-way valve 24 has been described. When the equipment itself is small, such as a boiler or the like, a desk rotating type single burner 20 ′ as shown in FIGS. 7 and 8 may be used instead of the fast switching type regenerative combustion burner 20.

【0025】このデスク回転型シングルバーナー20′
は、4方バルブの代わりにバーナー20′に組み込まれ
た円盤状のデスク41が10〜20秒で1回転する。4
2は、ドーナツ状のヘッド部であり、その開口部43か
ら導入された燃焼空気Aは、デスク41の第1通路44
を通って蓄熱体45内に内蔵された第1蓄熱器46に達
し、この第1蓄熱器46を通過する間に加熱されて高温
の空気となり、バーナータイル47の第1孔48から燃
焼室16内に噴出する。
This desk rotating single burner 20 '
The disk-shaped desk 41 incorporated in the burner 20 'instead of the four-way valve makes one rotation in 10 to 20 seconds. 4
Reference numeral 2 denotes a donut-shaped head portion, and the combustion air A introduced through the opening portion 43 is supplied to the first passage 44 of the desk 41.
To the first regenerator 46 built in the regenerator 45, is heated while passing through the first regenerator 46, and becomes high-temperature air, and flows from the first hole 48 of the burner tile 47 to the combustion chamber 16. Spouts in.

【0026】一方、ガス燃料Fは、軸芯部に設けられた
ノズル53から燃焼室16内に噴射され、そこで、上記
の加熱空気に触れて激しく燃焼する。そして、燃焼室1
6内の燃焼ガスGの一部は、バーナータイル47の第2
孔49から蓄熱体45の第2蓄熱器50に至り、この第
2蓄熱器50を加熱して温度低下した燃焼排ガスG
1は、デスク41の第2通路51を通ってヘッド部42
の排出口52から大気中に放出されるようになってい
る。
On the other hand, the gaseous fuel F is injected into the combustion chamber 16 from a nozzle 53 provided at the shaft core, where it burns violently by touching the above-mentioned heated air. And combustion chamber 1
Part of the combustion gas G in the burner tile 47
The combustion exhaust gas G that reaches the second regenerator 50 of the regenerator 45 from the hole 49 and heats the second regenerator 50 to lower the temperature.
1 passes through the second passage 51 of the desk 41 and the head 42
Are discharged into the atmosphere from the discharge port 52 of the airbag.

【0027】[0027]

【発明の効果】 上記のように、請求項1の発明は、被処理ガス流入
口を有する外筒と、該外筒内に設けられ、かつ、被処理
ガスの通過孔を有する内筒とからなる二重構造の燃焼器
本体に切替式蓄熱バーナーを配設すると共に、前記燃焼
器本体に内筒内の燃焼室で処理されたガスを流出させる
ためのガス流出口を設けたので、燃焼器本体の燃焼室に
おいて被処理ガスg′を超高温の燃焼ガスGによって直
接加熱することができ、以て、被処理ガスg′を効率的
に加熱できる。
As described above, the invention of claim 1 comprises an outer cylinder having a gas inlet to be processed and an inner cylinder provided in the outer cylinder and having a passage hole for the gas to be processed. A switchable regenerative burner is disposed in the combustor body having a double structure, and a gas outlet for discharging gas processed in the combustion chamber in the inner cylinder is provided in the combustor body. In the combustion chamber of the main body, the gas to be treated g 'can be directly heated by the combustion gas G having an ultra-high temperature, so that the gas to be treated g' can be efficiently heated.

【0028】また、この切替式蓄熱バーナー付燃焼装置
は、4方バルブが20〜30秒単位で切り換わるため、
高速切替式蓄熱型燃焼バーナーにおける蓄熱器を小型化
できる。従って、高速切替式蓄熱型燃焼バーナー自体、
強いては切替式蓄熱バーナー付燃焼装置自体をコンパク
ト化させることができる。また、燃焼空気を高温に加熱
することによりガス燃料の保有しているエネルギーを有
効に引き出すことができるので、燃焼バーナーに供給す
る燃料も節減でき また、請求項2の発明は、請求項1の切替式蓄熱バ
ーナー付燃焼装置を熱交換装置に取り付けたので、熱交
換装置の伝熱管に水を通すことによって温水が得られる
ので、温水器、暖房や床暖房用ボイラとして使用でき
る。また、ダウサムなどの熱媒を通すことにより熱媒ボ
イラとしても使用できる。更に、発電用ボイラの再熱器
やごみ焼却炉における廃熱ボイラの過熱器としても使用
できる。
Further, in this switching type combustion device with a heat storage burner, since the four-way valve switches every 20 to 30 seconds,
It is possible to reduce the size of the regenerator in the fast switching type regenerative combustion burner. Therefore, the fast switching type regenerative combustion burner itself,
In other words, the combustion device with the switchable heat storage burner itself can be made compact. Further, since the energy possessed by the gaseous fuel can be effectively extracted by heating the combustion air to a high temperature, the fuel supplied to the combustion burner can also be reduced. Since the combustion device with the switchable heat storage burner is attached to the heat exchange device, hot water can be obtained by passing water through the heat transfer tube of the heat exchange device, so that it can be used as a water heater, a heating or floor heating boiler. Further, it can be used as a heat medium boiler by passing a heat medium such as Dow sum. Further, it can be used as a reheater of a power generation boiler or a superheater of a waste heat boiler in a refuse incinerator.

【0029】また、この加熱炉は、切替式蓄熱バーナー
付燃焼装置自体の利点に加え、加熱炉自体をコンパクト
化できる。従って、加熱炉の設置面積も少なくて済むと
いう利点がある。 また、請求項3の発明は、切替式蓄熱バーナー付燃
焼装置の燃焼バーナーに供給する燃料供給量を熱交換装
置に内蔵されている伝熱管の出口部における温度又は圧
力に基づいて制御するようにしたので、伝熱管から排出
される熱媒温度を任意にコントロールすることができる
とともに、切替式蓄熱バーナー付燃焼装置の燃焼バーナ
ーに供給する燃料供給量を節約することができる。
Further, this heating furnace can make the heating furnace itself compact, in addition to the advantages of the combustion apparatus with a switchable heat storage burner itself. Therefore, there is an advantage that the installation area of the heating furnace can be reduced. According to a third aspect of the present invention, the amount of fuel supplied to the combustion burner of the combustion device with the switchable heat storage burner is controlled based on the temperature or pressure at the outlet of the heat transfer tube built in the heat exchange device. Therefore, the temperature of the heat medium discharged from the heat transfer tubes can be arbitrarily controlled, and the amount of fuel supplied to the combustion burner of the combustion device with the switchable heat storage burner can be reduced.

【0030】 また、請求項4の発明は、切替式蓄熱
バーナー付燃焼装置の被処理ガス流入口と熱交換装置の
ガス排出口を循環パイプにて連通させ、かつ、循環パイ
プに循環ファンを配したので、ガスを強制的に循環させ
ることができる。 また、請求項5の発明は、循環ファンの上流に配し
たダンパーの開閉度を循環パイプを流れるガス流量に基
づいて制御するようにしたから、循環ガスの流量を任意
にコントロールすることができる。
The invention according to claim 4 is that the gas inlet of the heat treatment device and the gas inlet of the heat exchange device are connected to each other by a circulation pipe, and a circulation fan is arranged in the circulation pipe. Therefore, the gas can be forcibly circulated. According to the fifth aspect of the present invention, since the degree of opening and closing of the damper disposed upstream of the circulation fan is controlled based on the gas flow rate flowing through the circulation pipe, the flow rate of the circulation gas can be arbitrarily controlled.

【0031】 また、請求項6の発明は、請求項1
の切替式蓄熱バーナー付燃焼装置を筒状の炉体に取り付
けるとともに、該炉体から排出される熱風の一部を切替
式蓄熱バーナー付燃焼装置の被処理用ガス流入口に戻す
ようにしたから、クリーンな熱風を各種の装置に供給す
ることができる。 また、請求項7の発明は、請求項1の切替式蓄熱バ
ーナー付燃焼装置をボイラ本体に配設するとともに、該
ボイラ本体から排出される排ガスの一部を切替式蓄熱バ
ーナー付燃焼装置の被処理用ガス流入口に戻すようにし
たから、ボイラを小型化することができる。
The invention according to claim 6 is based on claim 1.
Because the combustion device with the switchable heat storage burner is attached to the cylindrical furnace body, a part of the hot air discharged from the furnace body is returned to the gas inlet for processing of the combustion device with the switchable heat storage burner. In addition, clean hot air can be supplied to various devices. According to a seventh aspect of the present invention, the combustion device with the switchable heat storage burner according to the first aspect is disposed in the boiler body, and a part of the exhaust gas discharged from the boiler body is subjected to the combustion of the combustion device with the switchable heat storage burner. The boiler can be downsized because it is returned to the processing gas inlet.

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

【図1】本発明にかかる切替式蓄熱バーナー付燃焼装置
の概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a combustion device with a switchable heat storage burner according to the present invention.

【図2】本発明にかかる切替式蓄熱バーナー付燃焼装置
を用いた加熱炉の概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a heating furnace using a combustion device with a switchable heat storage burner according to the present invention.

【図3】本発明にかかる切替式蓄熱バーナー付燃焼装置
を用いた加熱炉の概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram of a heating furnace using a combustion device with a switchable heat storage burner according to the present invention.

【図4】本発明にかかる切替式蓄熱バーナー付燃焼装置
を用いた熱エネルギー回収ボイラの概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of a heat energy recovery boiler using a switching-type combustion device with a heat storage burner according to the present invention.

【図5】本発明にかかる切替式蓄熱バーナー付燃焼装置
を用いた熱風炉の概略図である。
FIG. 5 is a schematic view of a hot blast stove using a combustion device with a switchable heat storage burner according to the present invention.

【図6】本発明にかかる切替式蓄熱バーナー付燃焼装置
を用いたボイラの概略図である。
FIG. 6 is a schematic view of a boiler using a switching-type heat storage burner-equipped combustion device according to the present invention.

【図7】デスク回転型シングルバーナーの分解斜視図で
ある。
FIG. 7 is an exploded perspective view of a desk rotating type single burner.

【図8】デスクの平面図である。FIG. 8 is a plan view of a desk.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 燃焼器本体 11 外筒 12 内筒 13 被処理ガス
流入口 14 ガス流出口 15 被処理ガス
の通過孔 16 燃焼室 20 切替式蓄熱
バーナー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Combustor main body 11 Outer cylinder 12 Inner cylinder 13 Gas inlet for processing 14 Gas outlet 15 Passage hole for gas to be processed 16 Combustion chamber 20 Switchable heat storage burner

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 保田 力 横浜市鶴見区尻手二丁目1番53号 日本フ ァーネス工業株式会社内 (72)発明者 松尾 護 横浜市鶴見区尻手二丁目1番53号 日本フ ァーネス工業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tsutomu Yasuda 2-1-1, Shirite, Tsurumi-ku, Yokohama-shi Inside Japan Finance Corporation (72) Inventor Mamoru Matsuo 2-53, Shirite, Tsurumi-ku, Yokohama-shi Nippon Gas Industry Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理ガス流入口を有する外筒と、該外
筒内に設けられ、かつ、被処理ガスの通過孔を有する内
筒とからなる二重構造の燃焼器本体に切替式蓄熱バーナ
ーを配設すると共に、前記燃焼器本体に内筒内の燃焼室
で処理されたガスを流出させるためのガス流出口を設け
た切替式蓄熱バーナー付燃焼装置。
1. A switchable heat storage unit in a double-structure combustor body comprising an outer cylinder having an inlet for a gas to be treated and an inner cylinder provided in the outer cylinder and having a through hole for the gas to be treated. A combustion device with a switchable regenerative burner, comprising a burner, and a gas outlet for allowing the gas processed in the combustion chamber in the inner cylinder to flow out of the combustor body.
【請求項2】 請求項1の切替式蓄熱バーナー付燃焼装
置を熱交換装置に取り付けた切替式蓄熱バーナー付燃焼
装置を用いた設備。
2. A facility using a combustion device with a switchable heat storage burner, wherein the combustion device with a switchable heat storage burner according to claim 1 is attached to a heat exchange device.
【請求項3】 切替式蓄熱バーナー付燃焼装置の燃焼バ
ーナーに供給する燃料供給量を熱交換装置に内蔵されて
いる伝熱管の出口部における温度又は圧力に基づいて制
御するようにした請求項2記載の切替式蓄熱バーナー付
燃焼装置を用いた設備。
3. A fuel supply system according to claim 2, wherein the amount of fuel supplied to the combustion burner of the combustion device with the switchable heat storage burner is controlled based on the temperature or pressure at the outlet of a heat transfer tube built in the heat exchange device. An installation using the switching-type regenerative burner-equipped combustion device described above.
【請求項4】 切替式蓄熱バーナー付燃焼装置の被処理
ガス流入口と熱交換装置のガス排出口を循環パイプにて
連通させ、かつ、循環パイプに循環ファンを配した請求
項2記載の切替式蓄熱バーナー付燃焼装置を用いた設
備。
4. The switching apparatus according to claim 2, wherein the gas inlet of the heat treatment device and the gas inlet of the heat exchanger are connected by a circulation pipe, and a circulation fan is arranged in the circulation pipe. Equipment using a combustion device with a thermal storage burner.
【請求項5】 循環ファンの上流に配したダンパーの開
閉度を循環パイプを流れるガス流量に基づいて制御する
ようにした請求項4記載の切替式蓄熱バーナー付燃焼装
置を用いた設備。
5. A facility using a combustion device with a switchable heat storage burner according to claim 4, wherein the degree of opening and closing of a damper disposed upstream of the circulation fan is controlled based on the gas flow rate flowing through the circulation pipe.
【請求項6】 請求項1の切替式蓄熱バーナー付燃焼装
置を筒状の炉体に取り付けるとともに、該炉体から排出
される熱風の一部を切替式蓄熱バーナー付燃焼装置の被
処理用ガス流入口に戻すようにした切替式蓄熱バーナー
付燃焼装置を用いた設備。
6. A gas to be treated in a combustion device with a switchable heat storage burner, wherein the combustion device with a switchable heat storage burner according to claim 1 is attached to a cylindrical furnace body, and a portion of hot air discharged from the furnace body is treated. Equipment using a combustion device with a switchable heat storage burner that is returned to the inlet.
【請求項7】 請求項1の切替式蓄熱バーナー付燃焼装
置をボイラ本体に配設するとともに、該ボイラ本体から
排出される排ガスの一部を切替式蓄熱バーナー付燃焼装
置の被処理用ガス流入口に戻すようにした切替式蓄熱バ
ーナー付燃焼装置を用いた設備。
7. A gas flow to be treated in a combustion device with a switchable heat storage burner, wherein the combustion device with a switchable heat storage burner according to claim 1 is disposed in a boiler body, and a part of exhaust gas discharged from the boiler body is processed. Equipment that uses a combustion device with a switchable heat storage burner that is returned to the inlet.
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