JPH10253047A - 交代燃焼式加熱炉 - Google Patents
交代燃焼式加熱炉Info
- Publication number
- JPH10253047A JPH10253047A JP9070419A JP7041997A JPH10253047A JP H10253047 A JPH10253047 A JP H10253047A JP 9070419 A JP9070419 A JP 9070419A JP 7041997 A JP7041997 A JP 7041997A JP H10253047 A JPH10253047 A JP H10253047A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- burner
- combustion
- burners
- cycle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
Abstract
(57)【要約】
【構成】 炉体１の側壁若しくは天井部にＮ台（Ｎは３
以上）の蓄熱式バーナ２を装着し、これらのバーナ２の
うち１台が燃焼するとき、他の１台が炉内排気を吸引す
るようにした交代燃焼式加熱炉において、各バーナには
燃焼、吸引及び休止のサイクルを設けて、少なくとも燃
焼と吸引は交互になるようにし、Ｎ台の各バーナの燃焼
サイクルのそれぞれに他の（Ｎ−１）台のバーナの内１
台の吸引サイクルを組み合わせてなるＮ×（Ｎ−１）通
りの組み合わせ全部を順次繰り返すようにした。 【効果】 Ｎ台のバーナでＮ×（Ｎ−１）通りに炉気の
経路を変更でき、従来に比べて経路の数を（Ｎ−１）倍
に増加することができるので、高速バーナを使用しなく
ても、使用した場合と同程度あるいはそれ以上に炉気を
攪拌して温度分布の均一化を図ることができる上に、蓄
熱式バーナによって高温炉においても高効率な排熱回収
を行うことができる。
以上）の蓄熱式バーナ２を装着し、これらのバーナ２の
うち１台が燃焼するとき、他の１台が炉内排気を吸引す
るようにした交代燃焼式加熱炉において、各バーナには
燃焼、吸引及び休止のサイクルを設けて、少なくとも燃
焼と吸引は交互になるようにし、Ｎ台の各バーナの燃焼
サイクルのそれぞれに他の（Ｎ−１）台のバーナの内１
台の吸引サイクルを組み合わせてなるＮ×（Ｎ−１）通
りの組み合わせ全部を順次繰り返すようにした。 【効果】 Ｎ台のバーナでＮ×（Ｎ−１）通りに炉気の
経路を変更でき、従来に比べて経路の数を（Ｎ−１）倍
に増加することができるので、高速バーナを使用しなく
ても、使用した場合と同程度あるいはそれ以上に炉気を
攪拌して温度分布の均一化を図ることができる上に、蓄
熱式バーナによって高温炉においても高効率な排熱回収
を行うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交代燃焼式加熱炉に関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】交代燃焼式加熱炉とは、広い炉内を均等
に加熱するために、複数のバーナを交代に燃焼させる方
式の加熱炉である。図１は従来の交代燃焼式の代表的な
例を示したもので、燃焼筒の先端部を絞る等してバーナ
内の空気圧力を高め、火炎噴出速度を速くした高速バー
ナ１１を使用し、図２のタイムチャートに示すように、
複数台の高速バーナ１１を順次１台ずつ燃焼させて、炉
内排気を煙道１２から排出させることによって、炉内空
気を攪拌させると共に、炉内温度制御は最大燃焼時と非
燃焼時あるいは最小燃焼時の時間比率を変えることによ
って行い、最大の攪拌効果を得るようにしたものであ
る。しかしこの方式では、高速バーナ１１のバーナ内空
気圧力が常温給気でも高いために、空気予熱を行うと更
に圧力が上昇して流量低下を起こすという問題があり、
そのために予熱空気温度が制限され、例えば炉温が９０
０〜１４００℃となるような高温炉に使用する場合に
は、排熱回収を十分に行うことができないという欠点が
あった。
に加熱するために、複数のバーナを交代に燃焼させる方
式の加熱炉である。図１は従来の交代燃焼式の代表的な
例を示したもので、燃焼筒の先端部を絞る等してバーナ
内の空気圧力を高め、火炎噴出速度を速くした高速バー
ナ１１を使用し、図２のタイムチャートに示すように、
複数台の高速バーナ１１を順次１台ずつ燃焼させて、炉
内排気を煙道１２から排出させることによって、炉内空
気を攪拌させると共に、炉内温度制御は最大燃焼時と非
燃焼時あるいは最小燃焼時の時間比率を変えることによ
って行い、最大の攪拌効果を得るようにしたものであ
る。しかしこの方式では、高速バーナ１１のバーナ内空
気圧力が常温給気でも高いために、空気予熱を行うと更
に圧力が上昇して流量低下を起こすという問題があり、
そのために予熱空気温度が制限され、例えば炉温が９０
０〜１４００℃となるような高温炉に使用する場合に
は、排熱回収を十分に行うことができないという欠点が
あった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図３〜４は他の従来例
を示したもので、高温加熱炉にバーナと蓄熱式熱交換器
とを一体化させた蓄熱式バーナ２を用いた例を示したも
のである。図３は蓄熱式バーナ２の構造例を示したもの
で、図示の矢印は燃焼時の燃料及び空気の流れを示して
おり、排気吸引時は空気の流れが反対になる。この構成
により、吸引時には高温の排気が蓄熱体７を加熱して熱
を蓄積し、この蓄熱体７がバーナ燃焼時には空気を予熱
することにより排熱が回収される。この方式によれば、
各バーナ２の空気圧力が低く、給気用ブロア５あるいは
排気用ファン６として温度仕様の低いものが使用できる
ので高温の予熱ができる上に、煙道の排気温度を低く抑
えることができるので、熱効率の高い加熱が可能である
反面、高速バーナ１１ほどの炉気攪拌効果は得られな
い。そのため蓄熱式バーナ２を使用した交代燃焼式加熱
炉は、高速バーナによる交代燃焼式に比べて炉内温度分
布が不均一となり、高品質の製品が得られないという欠
点があった。本発明はこれらの点に鑑み、蓄熱式バーナ
を使用して、しかも炉内温度分布を向上することができ
るような省エネ型の交代燃焼式加熱炉を提供することを
目的とするものである。
を示したもので、高温加熱炉にバーナと蓄熱式熱交換器
とを一体化させた蓄熱式バーナ２を用いた例を示したも
のである。図３は蓄熱式バーナ２の構造例を示したもの
で、図示の矢印は燃焼時の燃料及び空気の流れを示して
おり、排気吸引時は空気の流れが反対になる。この構成
により、吸引時には高温の排気が蓄熱体７を加熱して熱
を蓄積し、この蓄熱体７がバーナ燃焼時には空気を予熱
することにより排熱が回収される。この方式によれば、
各バーナ２の空気圧力が低く、給気用ブロア５あるいは
排気用ファン６として温度仕様の低いものが使用できる
ので高温の予熱ができる上に、煙道の排気温度を低く抑
えることができるので、熱効率の高い加熱が可能である
反面、高速バーナ１１ほどの炉気攪拌効果は得られな
い。そのため蓄熱式バーナ２を使用した交代燃焼式加熱
炉は、高速バーナによる交代燃焼式に比べて炉内温度分
布が不均一となり、高品質の製品が得られないという欠
点があった。本発明はこれらの点に鑑み、蓄熱式バーナ
を使用して、しかも炉内温度分布を向上することができ
るような省エネ型の交代燃焼式加熱炉を提供することを
目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による交代燃焼式
加熱炉は、図６に示すように、炉体１の側壁若しくは天
井部にＮ台（Ｎは３以上）の蓄熱式バーナ２を装着し、
これらのバーナ２のうち１台が燃焼するとき、他の１台
が炉内排気を吸引するようにした交代燃焼式加熱炉にお
いて、図７（ａ）あるいは（ｂ）のタイムチャートに示
すように、各バーナには燃焼、吸引及び休止のサイクル
を設けて、少なくとも燃焼と吸引は交互に行われるよう
にし、Ｎ台の各バーナの燃焼サイクルのそれぞれに他の
（Ｎ−１）台のバーナの内１台の吸引サイクルを組み合
わせてなるＮ×（Ｎ−１）通りの組み合わせ全部を順次
繰り返すようにした点に特徴を有するものであって、炉
内の燃焼排気の経路が燃焼サイクル毎に順次変更されて
行くために、図４の従来例のように２台１組のバーナの
各対毎に往復の経路が固定されていたものに比し、炉内
の攪拌効果を高めることができ、温度分布を均一化する
ことができるのである。
加熱炉は、図６に示すように、炉体１の側壁若しくは天
井部にＮ台（Ｎは３以上）の蓄熱式バーナ２を装着し、
これらのバーナ２のうち１台が燃焼するとき、他の１台
が炉内排気を吸引するようにした交代燃焼式加熱炉にお
いて、図７（ａ）あるいは（ｂ）のタイムチャートに示
すように、各バーナには燃焼、吸引及び休止のサイクル
を設けて、少なくとも燃焼と吸引は交互に行われるよう
にし、Ｎ台の各バーナの燃焼サイクルのそれぞれに他の
（Ｎ−１）台のバーナの内１台の吸引サイクルを組み合
わせてなるＮ×（Ｎ−１）通りの組み合わせ全部を順次
繰り返すようにした点に特徴を有するものであって、炉
内の燃焼排気の経路が燃焼サイクル毎に順次変更されて
行くために、図４の従来例のように２台１組のバーナの
各対毎に往復の経路が固定されていたものに比し、炉内
の攪拌効果を高めることができ、温度分布を均一化する
ことができるのである。
【０００５】
【発明の実施の形態】図６は本発明による蓄熱式燃焼加
熱炉の一実施例を示したもので、炉体１の両側の炉壁に
各２台、合計４台の蓄熱式バーナ２すなわちＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄが千鳥状に装着されており、各バーナはそれぞれ
給気用開閉バルブ３及び排気用開閉バルブ４を介して給
気用ブロア５及び排気用ファン６に接続されている。図
７（ａ）あるいは（ｂ）は図６の構成による動作状態を
示すタイムチャートで、いずれも１周期分が示されてい
る。（ａ）図は、温度制御を燃焼時間のデューティ比を
変えることによって時間比例制御を行うと共に、燃焼サ
イクル中はバーナを最大燃焼状態として、攪拌効果を高
めている。各バーナＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄには燃焼、吸引及び
休止のサイクルが設けられ、少なくとも燃焼サイクルと
吸引サイクルは交互になるようにして、４台の各バーナ
の燃焼サイクルのそれぞれに他の３台のバーナの内１台
の吸引サイクルを組み合わされて、４×３＝１２通り、
すなわち炉気経路が固定されている図２あるいは図５
（ｂ）の従来例と比べて、３倍の数の経路を通って燃焼
と排気の吸引が行われる。なおオンオフ制御の場合、燃
焼オフの時は排気用開閉バルブ４も閉じて、吸引もオフ
となるようになっている。
熱炉の一実施例を示したもので、炉体１の両側の炉壁に
各２台、合計４台の蓄熱式バーナ２すなわちＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄが千鳥状に装着されており、各バーナはそれぞれ
給気用開閉バルブ３及び排気用開閉バルブ４を介して給
気用ブロア５及び排気用ファン６に接続されている。図
７（ａ）あるいは（ｂ）は図６の構成による動作状態を
示すタイムチャートで、いずれも１周期分が示されてい
る。（ａ）図は、温度制御を燃焼時間のデューティ比を
変えることによって時間比例制御を行うと共に、燃焼サ
イクル中はバーナを最大燃焼状態として、攪拌効果を高
めている。各バーナＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄには燃焼、吸引及び
休止のサイクルが設けられ、少なくとも燃焼サイクルと
吸引サイクルは交互になるようにして、４台の各バーナ
の燃焼サイクルのそれぞれに他の３台のバーナの内１台
の吸引サイクルを組み合わされて、４×３＝１２通り、
すなわち炉気経路が固定されている図２あるいは図５
（ｂ）の従来例と比べて、３倍の数の経路を通って燃焼
と排気の吸引が行われる。なおオンオフ制御の場合、燃
焼オフの時は排気用開閉バルブ４も閉じて、吸引もオフ
となるようになっている。
【０００６】
【発明の効果】本発明によれば上述のように、Ｎ台のバ
ーナでＮ×（Ｎ−１）通りに炉気の経路を変更でき、従
来に比べて経路の数を（Ｎ−１）倍に増加することがで
きるので、高速バーナを使用しなくても、使用した場合
と同程度あるいはそれ以上に炉気を攪拌して温度分布の
均一化を図ることができる上に、蓄熱式バーナによって
高温炉においても高効率な排熱回収を行うことができる
という利点がある。また本発明によれば、炉気の流れを
様々に変えて攪拌を行うために、炉内燃焼排気の流速が
低下しても温度分布を均一にすることができ、従って図
（ｂ）に示すように、燃焼量を変化させて温度制御を行
ういわゆる位置比例制御を採用することも可能である。
ーナでＮ×（Ｎ−１）通りに炉気の経路を変更でき、従
来に比べて経路の数を（Ｎ−１）倍に増加することがで
きるので、高速バーナを使用しなくても、使用した場合
と同程度あるいはそれ以上に炉気を攪拌して温度分布の
均一化を図ることができる上に、蓄熱式バーナによって
高温炉においても高効率な排熱回収を行うことができる
という利点がある。また本発明によれば、炉気の流れを
様々に変えて攪拌を行うために、炉内燃焼排気の流速が
低下しても温度分布を均一にすることができ、従って図
（ｂ）に示すように、燃焼量を変化させて温度制御を行
ういわゆる位置比例制御を採用することも可能である。
【図１】従来の交代燃焼式加熱炉の炉内配置図。
【図２】同上の動作を示すタイムチャート。
【図３】他の従来例に使用するバーナの断面図。
【図４】同上バーナを使用した従来の交代燃焼式加熱炉
の炉内配置図。
の炉内配置図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は同上の動作を示すタイムチ
ャート。
ャート。
【図６】本発明の一実施例の炉内配置図。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は同上の動作を示すタイムチ
ャート。
ャート。
１ 炉体 ２ 蓄熱式バーナ ３ 給気用開閉バルブ ４ 排気用開閉バルブ ５ 給気用ブロア ６ 排気用ファン ７ 蓄熱体 ８ 燃料ノズル １１ 高速バーナ １２ 煙道
Claims (1)
- 【請求項１】 炉体の側壁若しくは天井部にＮ台（Ｎは
３以上）の蓄熱式バーナを装着し、上記バーナのうち１
台が燃焼するとき、他の１台が炉内排気を吸引するよう
にした交代燃焼式加熱炉において、各バーナには燃焼、
吸引及び休止のサイクルを設けて、少なくとも燃焼と吸
引は交互に行われるようにし、Ｎ台の各バーナの燃焼サ
イクルのそれぞれに他の（Ｎ−１）台のバーナの内１台
の吸引サイクルを組み合わせてなるＮ×（Ｎ−１）通り
の組み合わせ全部を順次繰り返すようにしたことを特徴
とする交代燃焼式加熱炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9070419A JPH10253047A (ja) | 1997-03-08 | 1997-03-08 | 交代燃焼式加熱炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9070419A JPH10253047A (ja) | 1997-03-08 | 1997-03-08 | 交代燃焼式加熱炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10253047A true JPH10253047A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=13430947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9070419A Pending JPH10253047A (ja) | 1997-03-08 | 1997-03-08 | 交代燃焼式加熱炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10253047A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007333218A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-12-27 | Miyamoto Kogyosho Co Ltd | リジェネレイティブバーナー用加熱炉 |
| JP2009276024A (ja) * | 2008-05-16 | 2009-11-26 | Sanken Sangyo Co Ltd | リジェネバーナ制御方法及び制御システム |
| CN104457302A (zh) * | 2013-09-24 | 2015-03-25 | 湖南巴陵炉窑节能股份有限公司 | 一种蓄热式燃烧装置 |
| CN105570926A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-05-11 | 湖南巴陵炉窑节能股份有限公司 | 一种蓄热式燃烧设备的控制系统 |
-
1997
- 1997-03-08 JP JP9070419A patent/JPH10253047A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007333218A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-12-27 | Miyamoto Kogyosho Co Ltd | リジェネレイティブバーナー用加熱炉 |
| JP2009276024A (ja) * | 2008-05-16 | 2009-11-26 | Sanken Sangyo Co Ltd | リジェネバーナ制御方法及び制御システム |
| CN104457302A (zh) * | 2013-09-24 | 2015-03-25 | 湖南巴陵炉窑节能股份有限公司 | 一种蓄热式燃烧装置 |
| WO2015043295A1 (zh) * | 2013-09-24 | 2015-04-02 | 湖南巴陵炉窑节能股份有限公司 | 一种交替切换蓄热式燃烧设备及其控制方法 |
| WO2015043296A1 (zh) * | 2013-09-24 | 2015-04-02 | 湖南巴陵炉窑节能股份有限公司 | 一种递进切换蓄热式燃烧设备及其控制方法 |
| CN105570926A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-05-11 | 湖南巴陵炉窑节能股份有限公司 | 一种蓄热式燃烧设备的控制系统 |
| CN105570926B (zh) * | 2016-02-17 | 2018-08-14 | 湖南巴陵炉窑节能股份有限公司 | 一种蓄热式燃烧设备的控制系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050901 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051025 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060404 |