JPH10259905A - 蓄熱式ラジアントチューブバーナ及びその燃焼方法 - Google Patents
蓄熱式ラジアントチューブバーナ及びその燃焼方法Info
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- JPH10259905A JPH10259905A JP9086028A JP8602897A JPH10259905A JP H10259905 A JPH10259905 A JP H10259905A JP 9086028 A JP9086028 A JP 9086028A JP 8602897 A JP8602897 A JP 8602897A JP H10259905 A JPH10259905 A JP H10259905A
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- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気ガス中のＮＯｘ含有量を低減することが
でき，省エネルギー，低コストの蓄熱式ラジアントチュ
ーブバーナ及びその燃焼方法を提供すること。 【解決手段】 ラジアントチューブ１の両端にバーナ２
及び蓄熱体１５をそれぞれ配設し，一方のバーナ２を燃
焼させる際には他方のバーナ２は燃焼を停止してラジア
ントチューブ１から排出される排気ガスを上記蓄熱体１
５を通じて排気系路４５より排出させ，上記燃焼側のバ
ーナ２においては燃焼用空気を空気ブロワー３により上
記蓄熱体１５を通して供給する蓄熱式ラジアントチュー
ブバーナにおいて，上記排気系路４５と上記空気ブロワ
ー３との間には，上記排気ガスの一部を上記燃焼用空気
に混合して還流するための還流系路４５１を介設したこ
と。
でき，省エネルギー，低コストの蓄熱式ラジアントチュ
ーブバーナ及びその燃焼方法を提供すること。 【解決手段】 ラジアントチューブ１の両端にバーナ２
及び蓄熱体１５をそれぞれ配設し，一方のバーナ２を燃
焼させる際には他方のバーナ２は燃焼を停止してラジア
ントチューブ１から排出される排気ガスを上記蓄熱体１
５を通じて排気系路４５より排出させ，上記燃焼側のバ
ーナ２においては燃焼用空気を空気ブロワー３により上
記蓄熱体１５を通して供給する蓄熱式ラジアントチュー
ブバーナにおいて，上記排気系路４５と上記空気ブロワ
ー３との間には，上記排気ガスの一部を上記燃焼用空気
に混合して還流するための還流系路４５１を介設したこ
と。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，排気ガス中のＮＯｘ含有量を低
減することができる蓄熱式ラジアントチューブバーナ及
びその燃焼方法に関する。
減することができる蓄熱式ラジアントチューブバーナ及
びその燃焼方法に関する。
【０００２】
【従来技術】加熱炉内において被熱処理品を加熱する装
置として，ラジアントチューブが用いられることがあ
る。このラジアントチューブは，上記加熱炉内に配置
し，該ラジアントチューブ内に燃焼炎を形成することに
より，上記被熱処理品を輻射熱により加熱するために用
いられる。また，ラジアントチューブ内で燃焼した後の
排気ガスから熱を回収するため，蓄熱式ラジアントチュ
ーブバーナが提案されている（実公平６−１９９４１
号，実公平６−１９９３４号公報）。
置として，ラジアントチューブが用いられることがあ
る。このラジアントチューブは，上記加熱炉内に配置
し，該ラジアントチューブ内に燃焼炎を形成することに
より，上記被熱処理品を輻射熱により加熱するために用
いられる。また，ラジアントチューブ内で燃焼した後の
排気ガスから熱を回収するため，蓄熱式ラジアントチュ
ーブバーナが提案されている（実公平６−１９９４１
号，実公平６−１９９３４号公報）。
【０００３】この蓄熱式ラジアントチューブバーナは，
ラジアントチューブの両端にバーナ及び蓄熱体をそれぞ
れ配設したものである。そして，一方のバーナを燃焼さ
せる際には他方のバーナは燃焼を停止してラジアントチ
ューブから排出される排気ガスを上記蓄熱体を通じて排
気系路より排出させる。また，上記燃焼側のバーナにお
いては燃焼用空気を空気ブロワーにより上記蓄熱体を通
して供給する。そして，上記バーナは，燃料ガスと，上
記蓄熱体から回収した熱により加熱された高温の燃焼用
空気とを，平行にそれぞれ１ヶ所より噴出させる構造を
有している（図２〜図４参照）。
ラジアントチューブの両端にバーナ及び蓄熱体をそれぞ
れ配設したものである。そして，一方のバーナを燃焼さ
せる際には他方のバーナは燃焼を停止してラジアントチ
ューブから排出される排気ガスを上記蓄熱体を通じて排
気系路より排出させる。また，上記燃焼側のバーナにお
いては燃焼用空気を空気ブロワーにより上記蓄熱体を通
して供給する。そして，上記バーナは，燃料ガスと，上
記蓄熱体から回収した熱により加熱された高温の燃焼用
空気とを，平行にそれぞれ１ヶ所より噴出させる構造を
有している（図２〜図４参照）。
【０００４】また，上記燃焼用空気は１００ｍ／秒程度
で高速噴出させている。これにより，燃料ガスと燃焼用
空気との混合を促進させず，局所燃焼場を形成しないよ
うに高温希釈空気燃焼を行なっている。それは，上記空
気噴出により，噴出された空気とガスの混合ガスが少し
づつ燃焼し，その燃焼ガスを巻き込みながら次の空気が
送り込まれていくため，部分的に酸素の少ない希釈空気
での燃焼ができ，ＮＯｘ含有量の発生を抑えていると考
えられる。この蓄熱式ラジアントチューブバーナは，排
気ガスの熱を回収し，燃焼用空気の予熱に用いることが
でき，またコンパクトであるなど，優れた効果を有して
いる。なお，蓄熱式ラジアントチューブバーナの構造に
ついては後述する実施形態例の図１〜図４参照。
で高速噴出させている。これにより，燃料ガスと燃焼用
空気との混合を促進させず，局所燃焼場を形成しないよ
うに高温希釈空気燃焼を行なっている。それは，上記空
気噴出により，噴出された空気とガスの混合ガスが少し
づつ燃焼し，その燃焼ガスを巻き込みながら次の空気が
送り込まれていくため，部分的に酸素の少ない希釈空気
での燃焼ができ，ＮＯｘ含有量の発生を抑えていると考
えられる。この蓄熱式ラジアントチューブバーナは，排
気ガスの熱を回収し，燃焼用空気の予熱に用いることが
でき，またコンパクトであるなど，優れた効果を有して
いる。なお，蓄熱式ラジアントチューブバーナの構造に
ついては後述する実施形態例の図１〜図４参照。
【０００５】
【解決しようとする課題】ところで，近年，環境汚染防
止の観点から，各種の燃焼装置に関して，その排気ガス
中のＮＯｘ含有量に着目して，これを低減する努力がな
されている。発明者らは，かかる背景よりして，上記蓄
熱式ラジアントチューブバーナについても，一層ＮＯｘ
含有量の低減をするための手段について検討を重ねた。
即ち，蓄熱式ラジアントチューブバーナにおけるＮＯｘ
含有量の低減手段としては，ラジアントチューブ内へ送
入する燃焼用空気の流速を高くする方法がある。
止の観点から，各種の燃焼装置に関して，その排気ガス
中のＮＯｘ含有量に着目して，これを低減する努力がな
されている。発明者らは，かかる背景よりして，上記蓄
熱式ラジアントチューブバーナについても，一層ＮＯｘ
含有量の低減をするための手段について検討を重ねた。
即ち，蓄熱式ラジアントチューブバーナにおけるＮＯｘ
含有量の低減手段としては，ラジアントチューブ内へ送
入する燃焼用空気の流速を高くする方法がある。
【０００６】そして，その第１の方法として，高い吐出
圧の空気ブロワーを用いると共に，ラジアントチューブ
内へ燃焼用空気を噴出させるための通気口（図２の符号
２６２）の開口面積を小さくすることが考えられてい
る。しかし，この場合には，空気ブロワーの吐出圧を２
０００ｍｍ水柱以上に大きくする必要があり，空気ブロ
ワーの消費電力量が増大し，コスト高となる。
圧の空気ブロワーを用いると共に，ラジアントチューブ
内へ燃焼用空気を噴出させるための通気口（図２の符号
２６２）の開口面積を小さくすることが考えられてい
る。しかし，この場合には，空気ブロワーの吐出圧を２
０００ｍｍ水柱以上に大きくする必要があり，空気ブロ
ワーの消費電力量が増大し，コスト高となる。
【０００７】また，第２の方法としては，上記通気口の
開口面積は従来と同じとし，一方空気ブロワーの吐出空
気量を増大させる方法である。しかし，この場合には，
ラジアントチューブ内の燃焼に必要な空気量よりもかな
り過剰の空気を送入することになる。そのため，過剰空
気を必要な温度の熱風にするという理由から省エネルギ
ー化に反する。
開口面積は従来と同じとし，一方空気ブロワーの吐出空
気量を増大させる方法である。しかし，この場合には，
ラジアントチューブ内の燃焼に必要な空気量よりもかな
り過剰の空気を送入することになる。そのため，過剰空
気を必要な温度の熱風にするという理由から省エネルギ
ー化に反する。
【０００８】本発明はかかる従来の問題点に鑑み，排気
ガス中のＮＯｘ含有量を低減することができ，かつ省エ
ネルギー，低コストの蓄熱式ラジアントチューブバーナ
及びその燃焼方法を提供しようとするものである。
ガス中のＮＯｘ含有量を低減することができ，かつ省エ
ネルギー，低コストの蓄熱式ラジアントチューブバーナ
及びその燃焼方法を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，ラジアン
トチューブの両端にバーナ及び蓄熱体をそれぞれ配設
し，一方のバーナを燃焼させる際には他方のバーナは燃
焼を停止してラジアントチューブから排出される排気ガ
スを上記蓄熱体を通じて排気系路より排出させ，上記燃
焼側のバーナにおいては燃焼用空気を空気ブロワーによ
り上記蓄熱体を通して供給する蓄熱式ラジアントチュー
ブバーナにおいて，上記排気系路と上記空気ブロワーと
の間には，上記排気ガスの一部を上記燃焼用空気に混合
して還流するための還流系路を介設したことを特徴とす
る蓄熱式ラジアントチューブバーナである。
トチューブの両端にバーナ及び蓄熱体をそれぞれ配設
し，一方のバーナを燃焼させる際には他方のバーナは燃
焼を停止してラジアントチューブから排出される排気ガ
スを上記蓄熱体を通じて排気系路より排出させ，上記燃
焼側のバーナにおいては燃焼用空気を空気ブロワーによ
り上記蓄熱体を通して供給する蓄熱式ラジアントチュー
ブバーナにおいて，上記排気系路と上記空気ブロワーと
の間には，上記排気ガスの一部を上記燃焼用空気に混合
して還流するための還流系路を介設したことを特徴とす
る蓄熱式ラジアントチューブバーナである。
【００１０】本発明において最も注目すべき点は，上記
排気ガスの一部を上記空気ブロワーに還流させて，燃焼
用空気と共に再びラジアントチューブへ送入するための
上記還流系路を設けたことである。
排気ガスの一部を上記空気ブロワーに還流させて，燃焼
用空気と共に再びラジアントチューブへ送入するための
上記還流系路を設けたことである。
【００１１】次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明によれば，上記ＮＯｘ含有量の低減効果が得られ
る。その理由は明らかではないが，次のように推察され
る。即ち，本発明では，ラジアントチューブから排出さ
れる排気ガスの一部を空気ブロワーに還流させ，燃焼用
空気と共にラジアントチューブへ，送入している。その
ため，ラジアントチューブへ導入される風量は，本来の
燃焼用空気の他に還流される排気ガスが追加されて，大
量となる。これにより，排ガス再循環によりＮＯｘが下
げられるのに加えて，エアー噴出速度を上げ，部分的に
少しづつ燃焼させた燃焼排ガスを巻き込み，通常空気よ
り酸素の少ない，希釈空気燃焼を実現し，ＮＯｘを下げ
ていると考えられる。このことは，通常温度の空気では
実現できないことであり，蓄熱体により８００℃以上の
高温に加熱された希釈空気であるため，酸素が少ない状
態の空気でも燃焼ができるので可能となったのである。
本発明によれば，上記ＮＯｘ含有量の低減効果が得られ
る。その理由は明らかではないが，次のように推察され
る。即ち，本発明では，ラジアントチューブから排出さ
れる排気ガスの一部を空気ブロワーに還流させ，燃焼用
空気と共にラジアントチューブへ，送入している。その
ため，ラジアントチューブへ導入される風量は，本来の
燃焼用空気の他に還流される排気ガスが追加されて，大
量となる。これにより，排ガス再循環によりＮＯｘが下
げられるのに加えて，エアー噴出速度を上げ，部分的に
少しづつ燃焼させた燃焼排ガスを巻き込み，通常空気よ
り酸素の少ない，希釈空気燃焼を実現し，ＮＯｘを下げ
ていると考えられる。このことは，通常温度の空気では
実現できないことであり，蓄熱体により８００℃以上の
高温に加熱された希釈空気であるため，酸素が少ない状
態の空気でも燃焼ができるので可能となったのである。
【００１２】また，還流系路を通じて空気ブロワーへ導
入される排気ガスは，上記蓄熱体によって予め熱を奪わ
れ，ラジアントチューブ内の排気ガス温度よりもかなり
低下しているが，未だ１５０℃〜２５０℃という高温に
ある。そのため，新たに空気ブロワーによって吸引され
ている燃焼用空気の温度を，この排気ガスによって上げ
ることができ，省エネルギーにもなる。また，本発明に
おいては，従来の蓄熱式ラジアントチューブバーナに上
記還流系路を設ければ良いので，上記装置を大幅に改造
する必要がなく，低コストである。
入される排気ガスは，上記蓄熱体によって予め熱を奪わ
れ，ラジアントチューブ内の排気ガス温度よりもかなり
低下しているが，未だ１５０℃〜２５０℃という高温に
ある。そのため，新たに空気ブロワーによって吸引され
ている燃焼用空気の温度を，この排気ガスによって上げ
ることができ，省エネルギーにもなる。また，本発明に
おいては，従来の蓄熱式ラジアントチューブバーナに上
記還流系路を設ければ良いので，上記装置を大幅に改造
する必要がなく，低コストである。
【００１３】次に，請求項２に記載の発明のように，上
記バーナは，上記蓄熱体の内部を貫通してラジアントチ
ューブの内方へ突出配置してあることが好ましい。これ
により，バーナの周囲に蓄熱体を配置したコンパクトな
構造とするとができる。
記バーナは，上記蓄熱体の内部を貫通してラジアントチ
ューブの内方へ突出配置してあることが好ましい。これ
により，バーナの周囲に蓄熱体を配置したコンパクトな
構造とするとができる。
【００１４】次に，請求項３に記載の発明のように，ラ
ジアントチューブの両端にバーナ及び蓄熱体をそれぞれ
配設し，一方のバーナを燃焼させる際には他方のバーナ
は燃焼を停止してラジアントチューブから排出される排
気ガスを上記蓄熱体を通じて排気系路より排出させ，上
記燃焼側のバーナにおいては燃焼用空気を空気ブロワー
により上記蓄熱体を通して供給する蓄熱式ラジアントチ
ューブバーナの燃焼方法において，上記排気ガスの一部
は，上記空気ブロワーに導入して，上記空気ブロワーと
混合し，ラジアントチューブへ還流することを特徴とす
る蓄熱式ラジアントチューブバーナの燃焼方法がある。
この場合には，上記請求項１と同様の作用効果を得るこ
とができる。
ジアントチューブの両端にバーナ及び蓄熱体をそれぞれ
配設し，一方のバーナを燃焼させる際には他方のバーナ
は燃焼を停止してラジアントチューブから排出される排
気ガスを上記蓄熱体を通じて排気系路より排出させ，上
記燃焼側のバーナにおいては燃焼用空気を空気ブロワー
により上記蓄熱体を通して供給する蓄熱式ラジアントチ
ューブバーナの燃焼方法において，上記排気ガスの一部
は，上記空気ブロワーに導入して，上記空気ブロワーと
混合し，ラジアントチューブへ還流することを特徴とす
る蓄熱式ラジアントチューブバーナの燃焼方法がある。
この場合には，上記請求項１と同様の作用効果を得るこ
とができる。
【００１５】次に，請求項４に記載の発明のように，上
記空気ブロワーに導入する排気ガスは，全排気ガス中の
１０〜３５％であることが好ましい。これにより，一
層，ＮＯｘ含有量の低減を図ることができる。上記１０
％未満では，ＮＯｘ含有量低減効果が低く，一方３５％
を越えると不燃してＣＯガスを発生するおそれがある。
蓄熱式でなければ予熱空気温度が低いため，通常１５％
以上の排ガスを還流することはできない。
記空気ブロワーに導入する排気ガスは，全排気ガス中の
１０〜３５％であることが好ましい。これにより，一
層，ＮＯｘ含有量の低減を図ることができる。上記１０
％未満では，ＮＯｘ含有量低減効果が低く，一方３５％
を越えると不燃してＣＯガスを発生するおそれがある。
蓄熱式でなければ予熱空気温度が低いため，通常１５％
以上の排ガスを還流することはできない。
【００１６】次に，請求項５に記載の発明のように，上
記空気ブロワーに導入する排気ガスの温度は２５０℃以
下であることが好ましい。この温度調整は，蓄熱式燃焼
の蓄熱体容量を適正に設計することにより可能である。
２５０℃を越えると通常の空気ブロワが利用できないお
それがある。なお，下限は，排気ガスのドレン化を防止
するため，１５０℃とすることが好ましい。
記空気ブロワーに導入する排気ガスの温度は２５０℃以
下であることが好ましい。この温度調整は，蓄熱式燃焼
の蓄熱体容量を適正に設計することにより可能である。
２５０℃を越えると通常の空気ブロワが利用できないお
それがある。なお，下限は，排気ガスのドレン化を防止
するため，１５０℃とすることが好ましい。
【００１７】
実施形態例 本発明の実施形態例にかかる蓄熱式ラジアントチューブ
バーナ及びそれを用いた燃焼方法につき，図１〜図４を
用いて説明する。本例の蓄熱式ラジアントチューブバー
ナは，図１に示すごとく，ラジアントチューブ１の両端
にバーナ２及び蓄熱体１５をそれぞれ配設し，一方のバ
ーナ２を燃焼させる際には他方のバーナ２は燃焼を停止
してラジアントチューブ１から排出される排気ガスを上
記蓄熱体１５を通じて排気系路４５より排出させ，上記
燃焼側のバーナ２においては燃焼用空気を空気ブロワー
３により上記蓄熱体１５を通して供給するものである。
バーナ及びそれを用いた燃焼方法につき，図１〜図４を
用いて説明する。本例の蓄熱式ラジアントチューブバー
ナは，図１に示すごとく，ラジアントチューブ１の両端
にバーナ２及び蓄熱体１５をそれぞれ配設し，一方のバ
ーナ２を燃焼させる際には他方のバーナ２は燃焼を停止
してラジアントチューブ１から排出される排気ガスを上
記蓄熱体１５を通じて排気系路４５より排出させ，上記
燃焼側のバーナ２においては燃焼用空気を空気ブロワー
３により上記蓄熱体１５を通して供給するものである。
【００１８】そして，上記排気系路４５と上記空気ブロ
ワー３との間には，上記排気ガスの一部を上記燃焼用空
気に混合して還流するための還流系路４５１を介設して
ある。上記ラジアントチューブ１は，Ｕ字状を呈し，加
熱炉１０内に挿入配設されている。そして，ラジアント
チューブ１の両端部は，炉壁１０１に固定されている。
ワー３との間には，上記排気ガスの一部を上記燃焼用空
気に混合して還流するための還流系路４５１を介設して
ある。上記ラジアントチューブ１は，Ｕ字状を呈し，加
熱炉１０内に挿入配設されている。そして，ラジアント
チューブ１の両端部は，炉壁１０１に固定されている。
【００１９】上記バーナ２，２は，ラジアントチューブ
１の基部に設けたバーナシェル２０，２００に設けてあ
ると共に，バーナの先端部は，図１〜図４に示すごと
く，セラミックハニカム式の蓄熱体１５の中央部を貫通
して配設されている。そして，バーナシェル２０，２０
０は，それぞれ空気通路４１，４１０を介して，四方弁
４に接続されている。該四方弁４は，燃焼用空気をいず
れか一方のバーナ２へ送り，排気ガスを排気系路４５へ
排出するための，切換バルブ４０を有する。また，該四
方弁４は，その一端が空気パイプ３０を介して空気ブロ
ワー３に，他端が排気系路４５に接続されている。
１の基部に設けたバーナシェル２０，２００に設けてあ
ると共に，バーナの先端部は，図１〜図４に示すごと
く，セラミックハニカム式の蓄熱体１５の中央部を貫通
して配設されている。そして，バーナシェル２０，２０
０は，それぞれ空気通路４１，４１０を介して，四方弁
４に接続されている。該四方弁４は，燃焼用空気をいず
れか一方のバーナ２へ送り，排気ガスを排気系路４５へ
排出するための，切換バルブ４０を有する。また，該四
方弁４は，その一端が空気パイプ３０を介して空気ブロ
ワー３に，他端が排気系路４５に接続されている。
【００２０】また，上記排気系路４５と空気ブロワー３
との間には，排気ガスの一部を還流するための還流系路
４５１が介設されている。空気ブロワー３は，外部から
空気を導入する吸引部に，空気フィルター３３を有して
いる。
との間には，排気ガスの一部を還流するための還流系路
４５１が介設されている。空気ブロワー３は，外部から
空気を導入する吸引部に，空気フィルター３３を有して
いる。
【００２１】また，空気ブロワー３の吐出側の上記空気
パイプ３０と，上記バーナ２，２のパイロット用空気口
２２，２２０との間には，排気ガスが導入された燃焼用
空気の一部を導入するためのパイロット空気系路３１，
３１０が介設してある。また，バーナ２の燃料ガス導入
口２１，２１０には，流量調整弁２８５を設けた燃料ガ
ス供給パイプ２８が接続されている。
パイプ３０と，上記バーナ２，２のパイロット用空気口
２２，２２０との間には，排気ガスが導入された燃焼用
空気の一部を導入するためのパイロット空気系路３１，
３１０が介設してある。また，バーナ２の燃料ガス導入
口２１，２１０には，流量調整弁２８５を設けた燃料ガ
ス供給パイプ２８が接続されている。
【００２２】次に，バーナ２につき，図２〜図４を用い
て説明する。上記のごとく，バーナ２は蓄熱体１５の中
央部を貫通配置させたバーナガン２４と，該バーナガン
２４の頭部に設けたバーナ頭部２５とからなる。上記バ
ーナガン２４は燃料ガス送出用の内部パイプ２４２と，
該内部パイプ２４２と外筒２４５との間に設けたパイロ
ット用空気の送出用の空洞２４６とを有する。
て説明する。上記のごとく，バーナ２は蓄熱体１５の中
央部を貫通配置させたバーナガン２４と，該バーナガン
２４の頭部に設けたバーナ頭部２５とからなる。上記バ
ーナガン２４は燃料ガス送出用の内部パイプ２４２と，
該内部パイプ２４２と外筒２４５との間に設けたパイロ
ット用空気の送出用の空洞２４６とを有する。
【００２３】そして，バーナ頭部２５は，蓄熱体１５よ
りも，ラジアントチューブ１の内方にあって，上記内部
パイプ２４２を開口させた燃料ガス噴出口２５１と，上
記空洞２４６に開口させた６個のパイロット用空気噴出
口２５２とを有する。更にバーナ頭部２５の周囲には筒
状のフード２５８を有する。
りも，ラジアントチューブ１の内方にあって，上記内部
パイプ２４２を開口させた燃料ガス噴出口２５１と，上
記空洞２４６に開口させた６個のパイロット用空気噴出
口２５２とを有する。更にバーナ頭部２５の周囲には筒
状のフード２５８を有する。
【００２４】該フード２５８は，図２に示すごとく，ラ
ジアントチューブ１との間に設けた支承板２６に支承さ
れている。また，支承板２６には，通気穴２６２が設け
てある。この通気穴２６２は，バーナ２を燃焼させる場
合には，蓄熱体１５から送出されてくる多量の燃焼用空
気をラジアントチューブ１内へ噴出するための噴出口と
なり，一方バーナ２は燃焼させず，該バーナ２を設けた
側の蓄熱体１５にラジアントチューブからの排気ガスを
導入するときには，排気ガス導入口となる（図２参
照）。
ジアントチューブ１との間に設けた支承板２６に支承さ
れている。また，支承板２６には，通気穴２６２が設け
てある。この通気穴２６２は，バーナ２を燃焼させる場
合には，蓄熱体１５から送出されてくる多量の燃焼用空
気をラジアントチューブ１内へ噴出するための噴出口と
なり，一方バーナ２は燃焼させず，該バーナ２を設けた
側の蓄熱体１５にラジアントチューブからの排気ガスを
導入するときには，排気ガス導入口となる（図２参
照）。
【００２５】次に本例の作用効果につき示す。ここで
は，図１に示すごとく，同図の下方側のバーナ２を燃焼
させ，上方側の蓄熱体１５にラジアントチューブの排気
ガスを導入する場合を例にとって示す。この場合，燃料
ガスは，燃料ガス供給パイプ２８から，流量調整弁２８
５を介して，バーナ２の燃料ガス導入口２１に導入さ
れ，更にバーナ２の上記バーナ頭部２５に設けた噴出口
２５１より噴出される。
は，図１に示すごとく，同図の下方側のバーナ２を燃焼
させ，上方側の蓄熱体１５にラジアントチューブの排気
ガスを導入する場合を例にとって示す。この場合，燃料
ガスは，燃料ガス供給パイプ２８から，流量調整弁２８
５を介して，バーナ２の燃料ガス導入口２１に導入さ
れ，更にバーナ２の上記バーナ頭部２５に設けた噴出口
２５１より噴出される。
【００２６】また，パイロット用空気が，空気ブロワー
３の吐出側の空気パイプ３０に接続したパイロット空気
系路３１を経由して，バーナ２の上記空洞２４６内に導
入され，上記パイロット用空気噴出口２５２より噴出さ
れる。そして，点火プラグ２９の点火により，上記燃料
ガスが着火され，ラジアントチューブ１内に火炎が噴出
される。
３の吐出側の空気パイプ３０に接続したパイロット空気
系路３１を経由して，バーナ２の上記空洞２４６内に導
入され，上記パイロット用空気噴出口２５２より噴出さ
れる。そして，点火プラグ２９の点火により，上記燃料
ガスが着火され，ラジアントチューブ１内に火炎が噴出
される。
【００２７】また，これと併行して，空気ブロワー３よ
り，四方弁４，空気通路４１，バーナシェル２０を介し
て蓄熱体１５へ燃焼用空気が供給される。該燃焼用空気
は，蓄熱体１５に蓄熱されている熱を奪い，加熱され
て，上記支承板２６の通気穴２６２より噴出される。そ
して，上記のごとく着火された燃料ガスは上記燃焼用空
気と混合され，ラジアントチューブ１内で燃焼が促進さ
れ，加熱炉内が輻射加熱される。
り，四方弁４，空気通路４１，バーナシェル２０を介し
て蓄熱体１５へ燃焼用空気が供給される。該燃焼用空気
は，蓄熱体１５に蓄熱されている熱を奪い，加熱され
て，上記支承板２６の通気穴２６２より噴出される。そ
して，上記のごとく着火された燃料ガスは上記燃焼用空
気と混合され，ラジアントチューブ１内で燃焼が促進さ
れ，加熱炉内が輻射加熱される。
【００２８】そして，ラジアントチューブ１内の燃焼に
より発生した排気ガスは，図１，図２に示すごとく，他
方のバーナ２に設けてある上記通気穴２６２より蓄熱体
１５に入り，ここへ蓄熱される。更に排気ガスは，上記
バーナシェル２１０より，空気通路４１０に送られ，四
方弁４より排気系路４５へ排出される。そして，四方弁
４の切換えにより，上記と逆の操作を行なう。上記より
知られるごとく，空気通路４１，４１０は，燃焼用空気
又は排気ガスの通路として切換え使用される。
より発生した排気ガスは，図１，図２に示すごとく，他
方のバーナ２に設けてある上記通気穴２６２より蓄熱体
１５に入り，ここへ蓄熱される。更に排気ガスは，上記
バーナシェル２１０より，空気通路４１０に送られ，四
方弁４より排気系路４５へ排出される。そして，四方弁
４の切換えにより，上記と逆の操作を行なう。上記より
知られるごとく，空気通路４１，４１０は，燃焼用空気
又は排気ガスの通路として切換え使用される。
【００２９】ここに重要なことは，本発明においては，
上記排気系路４５から還流系路４５１を通じて排気ガス
の一部が空気ブロワー３に導入されることである。そし
て，導入された排気ガスは，空気ブロワー３によって，
燃焼用空気と共に再び上記のごとく，ラジアントチュー
ブ１へと還流されることである。
上記排気系路４５から還流系路４５１を通じて排気ガス
の一部が空気ブロワー３に導入されることである。そし
て，導入された排気ガスは，空気ブロワー３によって，
燃焼用空気と共に再び上記のごとく，ラジアントチュー
ブ１へと還流されることである。
【００３０】本例によれば，ラジアントチューブ１から
排出される排気ガスの一部を空気ブロワー３に還流さ
せ，燃焼用空気と共にラジアントチューブ１へ，送入し
ている。そのため，ラジアントチューブ１へ導入される
風量は，本来の燃焼用空気の他に還流される排気ガスが
追加されて，大量となる。そのため，通気穴２６２より
噴出する空気流速が速くなることと，排ガスの一部を還
流させていることから，排気ガスのＮＯｘ含有量が低減
できると考えられる。
排出される排気ガスの一部を空気ブロワー３に還流さ
せ，燃焼用空気と共にラジアントチューブ１へ，送入し
ている。そのため，ラジアントチューブ１へ導入される
風量は，本来の燃焼用空気の他に還流される排気ガスが
追加されて，大量となる。そのため，通気穴２６２より
噴出する空気流速が速くなることと，排ガスの一部を還
流させていることから，排気ガスのＮＯｘ含有量が低減
できると考えられる。
【００３１】また，還流系路４５１を通じて空気ブロワ
ー３へ導入される排気ガスは，上記蓄熱体１５によって
予め熱を奪われているが，未だ１５０℃〜２５０℃とい
う高温にある。そのため，この排気ガスにより，新たに
空気ブロワーによって吸引されている燃焼用空気の温度
を上げることができ，省エネルギーにもなる。また，本
発明においては，従来の蓄熱式ラジアントチューブバー
ナに上記還流系路４５１を設ければ良いので，上記装置
を大幅に改造する必要がなく，低コストである。
ー３へ導入される排気ガスは，上記蓄熱体１５によって
予め熱を奪われているが，未だ１５０℃〜２５０℃とい
う高温にある。そのため，この排気ガスにより，新たに
空気ブロワーによって吸引されている燃焼用空気の温度
を上げることができ，省エネルギーにもなる。また，本
発明においては，従来の蓄熱式ラジアントチューブバー
ナに上記還流系路４５１を設ければ良いので，上記装置
を大幅に改造する必要がなく，低コストである。
【００３２】実験例 次に，上記実施形態例に示した蓄熱式ラジアントチュー
ブバーナにつき，その実験例を比較例と共に示す。本例
の条件及びＮＯｘ含有量の低減効果は，次のようであ
る。
ブバーナにつき，その実験例を比較例と共に示す。本例
の条件及びＮＯｘ含有量の低減効果は，次のようであ
る。
【００３３】（実験例１）燃焼量２３，０００ｋｃａｌ
／時，炉内温度１１３０℃の条件下において，上記支承
板２６の通気穴２６２から噴出される燃焼用空気の通気
穴速度を１００ｍ／秒として燃焼を行なった。このと
き，燃焼用空気中に上記還流用排気ガスとして，全排気
ガスの２５％を混入して，上記燃焼を行なった。その結
果，排気ガス中のＮＯｘ含有量は１４０ｐｐｍ（Ｏ2 ＝
１１％換算，以下同じ）であった。一方，比較のため
に，上記燃焼用空気中に上記還流用排気ガスは全く加え
ない比較実験を行なった。その結果，上記ＮＯｘ含有量
は３５０ｐｐｍと多かった。
／時，炉内温度１１３０℃の条件下において，上記支承
板２６の通気穴２６２から噴出される燃焼用空気の通気
穴速度を１００ｍ／秒として燃焼を行なった。このと
き，燃焼用空気中に上記還流用排気ガスとして，全排気
ガスの２５％を混入して，上記燃焼を行なった。その結
果，排気ガス中のＮＯｘ含有量は１４０ｐｐｍ（Ｏ2 ＝
１１％換算，以下同じ）であった。一方，比較のため
に，上記燃焼用空気中に上記還流用排気ガスは全く加え
ない比較実験を行なった。その結果，上記ＮＯｘ含有量
は３５０ｐｐｍと多かった。
【００３４】（実験例２）燃焼量２３，０００ｋｃａｌ
／時，炉内温度１１３０℃の条件下において，上記支承
板２６の通気穴２６２から噴出される燃焼用空気の通気
穴速度を１５０ｍ／秒として燃焼を行なった。このと
き，燃焼用空気中に上記還流用排気ガスとして，全排気
ガスの２５％を混入して，上記燃焼を行なった。その結
果，排気ガス中のＮＯｘ含有量は７０ｐｐｍであった。
一方，比較のために，上記燃焼用空気中に上記還流用排
気ガスは全く加えない比較実験を行なった。その結果，
上記ＮＯｘ含有量は２３０ｐｐｍと多かった。
／時，炉内温度１１３０℃の条件下において，上記支承
板２６の通気穴２６２から噴出される燃焼用空気の通気
穴速度を１５０ｍ／秒として燃焼を行なった。このと
き，燃焼用空気中に上記還流用排気ガスとして，全排気
ガスの２５％を混入して，上記燃焼を行なった。その結
果，排気ガス中のＮＯｘ含有量は７０ｐｐｍであった。
一方，比較のために，上記燃焼用空気中に上記還流用排
気ガスは全く加えない比較実験を行なった。その結果，
上記ＮＯｘ含有量は２３０ｐｐｍと多かった。
【００３５】
【発明の効果】排気ガス中のＮＯｘ含有量を低減するこ
とができ，かつ省エネルギー，低コストの蓄熱式ラジア
ントチューブバーナ及びその燃焼方法を提供することが
できる。
とができ，かつ省エネルギー，低コストの蓄熱式ラジア
ントチューブバーナ及びその燃焼方法を提供することが
できる。
【図１】実施形態例にかかる，蓄熱式ラジアントチュー
ブバーナ装置の説明図。
ブバーナ装置の説明図。
【図２】実施形態例における，ラジアントチューブ及び
バーナ周辺の斜視図。
バーナ周辺の斜視図。
【図３】実施形態例における，バーナ頭部周辺の斜視
図。
図。
【図４】実施形態例における，バーナ及び蓄熱体周辺の
断面説明図。
断面説明図。
１．．．ラジアントチューブ， １５．．．蓄熱体， ２．．．バーナ， ２０．．．バーナシェル， ２１，２１０．．．燃料ガス導入口， ２４．．．バーナガン， ２５．．．バーナ頭部， ２８．．．燃料ガス供給パイプ， ３．．．空気ブロワー， ３０．．．空気パイプ． ３１，３１０．．．パイロット用空気パイプ， ４１，４１０．．．空気通路， ４５．．．排気系路， ４５１．．．還流系路，
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｌ 15/02 Ｆ２３Ｌ 15/02 (72)発明者 栗太 清文 神奈川県横浜市鶴見区尻手２丁目１番53号 日本ファーネス工業株式会社内 (72)発明者 小鹿 敏朗 神奈川県横浜市鶴見区尻手２丁目１番53号 日本ファーネス工業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 ラジアントチューブの両端にバーナ及び
蓄熱体をそれぞれ配設し，一方のバーナを燃焼させる際
には他方のバーナは燃焼を停止してラジアントチューブ
から排出される排気ガスを上記蓄熱体を通じて排気系路
より排出させ，上記燃焼側のバーナにおいては燃焼用空
気を空気ブロワーにより上記蓄熱体を通して供給する蓄
熱式ラジアントチューブバーナにおいて，上記排気系路
と上記空気ブロワーとの間には，上記排気ガスの一部を
上記燃焼用空気に混合して還流するための還流系路を介
設したことを特徴とする蓄熱式ラジアントチューブバー
ナ。 - 【請求項２】 請求項１において，上記バーナは，上記
蓄熱体の内部を貫通してラジアントチューブの内方へ突
出配置してあることを特徴とする蓄熱式ラジアントチュ
ーブバーナ。 - 【請求項３】 ラジアントチューブの両端にバーナ及び
蓄熱体をそれぞれ配設し，一方のバーナを燃焼させる際
には他方のバーナは燃焼を停止してラジアントチューブ
から排出される排気ガスを上記蓄熱体を通じて排気系路
より排出させ，上記燃焼側のバーナにおいては燃焼用空
気を空気ブロワーにより上記蓄熱体を通して供給する蓄
熱式ラジアントチューブバーナの燃焼方法において，上
記排気ガスの一部は，上記空気ブロワーに導入して，上
記空気ブロワーと混合し，ラジアントチューブへ還流す
ることを特徴とする蓄熱式ラジアントチューブバーナの
燃焼方法。 - 【請求項４】 請求項３において，上記空気ブロワーに
導入する排気ガスは，全排気ガス中の１０〜３５％であ
ることを特徴とする蓄熱式ラジアントチューブバーナの
燃焼方法。 - 【請求項５】 請求項３又は４において，上記空気ブロ
ワーに導入する排気ガスの温度は２５０℃以下であるこ
とを特徴とする蓄熱式ラジアントチューブバーナの燃焼
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9086028A JPH10259905A (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 蓄熱式ラジアントチューブバーナ及びその燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9086028A JPH10259905A (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 蓄熱式ラジアントチューブバーナ及びその燃焼方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10259905A true JPH10259905A (ja) | 1998-09-29 |
Family
ID=13875211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9086028A Pending JPH10259905A (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 蓄熱式ラジアントチューブバーナ及びその燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10259905A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100480004B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2005-03-30 | 주식회사 포스코 | 복사전열관이 부착된 축열식 연소장치 및 이를 이용한질소 산화물 저감방법 |
| WO2010004969A1 (ja) | 2008-07-07 | 2010-01-14 | スチールプランテック株式会社 | ラジアントチューブバーナ装置及びラジアントチューブバーナに取り付け可能な蓄熱体ユニット |
| CN102287820A (zh) * | 2011-06-22 | 2011-12-21 | 中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司 | 采用uv火焰监测的自动点火w型辐射管烧嘴 |
-
1997
- 1997-03-18 JP JP9086028A patent/JPH10259905A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100480004B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2005-03-30 | 주식회사 포스코 | 복사전열관이 부착된 축열식 연소장치 및 이를 이용한질소 산화물 저감방법 |
| WO2010004969A1 (ja) | 2008-07-07 | 2010-01-14 | スチールプランテック株式会社 | ラジアントチューブバーナ装置及びラジアントチューブバーナに取り付け可能な蓄熱体ユニット |
| JP5119331B2 (ja) * | 2008-07-07 | 2013-01-16 | スチールプランテック株式会社 | ラジアントチューブバーナ装置及びラジアントチューブバーナに取り付け可能な蓄熱体ユニット |
| KR101239092B1 (ko) | 2008-07-07 | 2013-03-18 | 스틸플랜테크가부시키가이샤 | 라디안트 튜브 버너장치 및 라디안트 튜브 버너에 부착 가능한 축열체 유닛 |
| CN102287820A (zh) * | 2011-06-22 | 2011-12-21 | 中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司 | 采用uv火焰监测的自动点火w型辐射管烧嘴 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050805 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050809 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060117 |