JPH10318529A - ラジアントチューブバーナ炉の運転方法及びその装置 - Google Patents
ラジアントチューブバーナ炉の運転方法及びその装置Info
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- JPH10318529A JPH10318529A JP9126146A JP12614697A JPH10318529A JP H10318529 A JPH10318529 A JP H10318529A JP 9126146 A JP9126146 A JP 9126146A JP 12614697 A JP12614697 A JP 12614697A JP H10318529 A JPH10318529 A JP H10318529A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】高効率の廃熱回収が難しいダブルエンドラジア
ントチューブバーナ炉の飛躍的な熱効率の向上を図る。 【解決手段】燃焼空気ファン１０から第一の高温蓄熱装
置１２Ａ経由でダブルエンドラジアントチューブバーナ
１の一方の端部５Ｌに給気し燃焼を行い、他端５Ｒから
排気し、この高温排気を第二の高温蓄熱装置１２Ｂ経由
で排気し、一定蓄熱量となれば、燃焼空気供給経路を該
第二の高温蓄熱装置１２Ｂ経由に切り換え、同時に燃焼
空気をダブルエンドラジアントチューブバーナ１の他方
の端部５Ｒに切り換える一方、一方の端部５Ｌを排気側
とし排気経路を第１の高温蓄熱装置１２Ａ経由に切り換
え、第一の高温蓄熱装置１２Ａに蓄熱させることを、二
つの高温蓄熱装置間とダブルエンドラジアントチューブ
バーナの二つの端部間で交互に繰り返しながら燃焼を継
続する。
ントチューブバーナ炉の飛躍的な熱効率の向上を図る。 【解決手段】燃焼空気ファン１０から第一の高温蓄熱装
置１２Ａ経由でダブルエンドラジアントチューブバーナ
１の一方の端部５Ｌに給気し燃焼を行い、他端５Ｒから
排気し、この高温排気を第二の高温蓄熱装置１２Ｂ経由
で排気し、一定蓄熱量となれば、燃焼空気供給経路を該
第二の高温蓄熱装置１２Ｂ経由に切り換え、同時に燃焼
空気をダブルエンドラジアントチューブバーナ１の他方
の端部５Ｒに切り換える一方、一方の端部５Ｌを排気側
とし排気経路を第１の高温蓄熱装置１２Ａ経由に切り換
え、第一の高温蓄熱装置１２Ａに蓄熱させることを、二
つの高温蓄熱装置間とダブルエンドラジアントチューブ
バーナの二つの端部間で交互に繰り返しながら燃焼を継
続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は金属、非鉄金属、
非金属の加熱、熱処理などを行う装置であって、ラジア
ントチューブバーナを用いた、加熱・熱処理装置の廃熱
回収を目的とした炉の運転方法及びその装置に関する。
非金属の加熱、熱処理などを行う装置であって、ラジア
ントチューブバーナを用いた、加熱・熱処理装置の廃熱
回収を目的とした炉の運転方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】処理温度が800 ℃近辺或いはこれを超え
る高温を対象とした加熱、熱処理装置では、廃熱利用の
如何がランニングコストに非常に大きな影響を及ぼす。
る高温を対象とした加熱、熱処理装置では、廃熱利用の
如何がランニングコストに非常に大きな影響を及ぼす。
【０００３】特に、熱源を石油燃料とする炉の場合は、
CO2 ガス、NOX ガスの排出規制の必要上からも燃料使用
量を減らすことが推奨されている。従って、通常これら
装置には排気ガスの熱を利用して燃焼空気を加熱する熱
交換装置が設けられる。
CO2 ガス、NOX ガスの排出規制の必要上からも燃料使用
量を減らすことが推奨されている。従って、通常これら
装置には排気ガスの熱を利用して燃焼空気を加熱する熱
交換装置が設けられる。
【０００４】ところで、上記炉の一種としてラジアント
チューブバーナを用いた加熱・熱処理装置が知られてい
る。この種の装置に使用されるバーナの一種であるダブ
ルエンドラジアントチューブバーナ１は、図２に示すよ
うに、チューブ２内の一端２Ａに燃料ノズル３を設ける
と共に、燃焼空気をチューブ２の一端２Ａから、燃料を
燃料供給弁６から供給し、燃料ノズル３から噴出する燃
料と燃焼空気を混合させ、チューブ２で燃焼させ、この
時に発生する熱をチューブ２から輻射熱として炉Ｆ内に
放出すると同時に、燃焼ガスはチューブ２の他端に設け
た排ガス出口２Ｂより炉外に排出するようにしたもの
で、炭酸ガス雰囲気や酸化雰囲気下での加熱や熱処理の
不適な材料の熱源用バーナとして好適とされている。
チューブバーナを用いた加熱・熱処理装置が知られてい
る。この種の装置に使用されるバーナの一種であるダブ
ルエンドラジアントチューブバーナ１は、図２に示すよ
うに、チューブ２内の一端２Ａに燃料ノズル３を設ける
と共に、燃焼空気をチューブ２の一端２Ａから、燃料を
燃料供給弁６から供給し、燃料ノズル３から噴出する燃
料と燃焼空気を混合させ、チューブ２で燃焼させ、この
時に発生する熱をチューブ２から輻射熱として炉Ｆ内に
放出すると同時に、燃焼ガスはチューブ２の他端に設け
た排ガス出口２Ｂより炉外に排出するようにしたもの
で、炭酸ガス雰囲気や酸化雰囲気下での加熱や熱処理の
不適な材料の熱源用バーナとして好適とされている。
【０００５】なお、上記ダブルエンドラジアントチュー
ブバーナ１としては図の左側に示すＵ型、同左側に示す
Ｗ型の２種があるが、チューブ２の湾曲数が異なるだけ
で基本的な差異はない。
ブバーナ１としては図の左側に示すＵ型、同左側に示す
Ｗ型の２種があるが、チューブ２の湾曲数が異なるだけ
で基本的な差異はない。
【０００６】なお、図示例は説明のために二種のものを
並列的に示しただけであって使用態様を示したものでは
ない。
並列的に示しただけであって使用態様を示したものでは
ない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記炉のダ
ブルエンドラジアントチューブバーナの廃熱回収構造と
しては、図２に示すようにチューブ２の他端の排ガス出
口２Ｂに熱交換器４を設け、排気ガスの熱を熱交換器４
で燃焼空気に与えて予熱し、燃焼効率の向上を図ってい
るが、この熱交換器４は細いチューブ２の先端に設けら
れるため十分な伝熱面積が確保出来ず、例えば、炉内温
度が 900℃でも予熱空気温度は 500℃位と効率の良い熱
回収が出来ない問題があった。
ブルエンドラジアントチューブバーナの廃熱回収構造と
しては、図２に示すようにチューブ２の他端の排ガス出
口２Ｂに熱交換器４を設け、排気ガスの熱を熱交換器４
で燃焼空気に与えて予熱し、燃焼効率の向上を図ってい
るが、この熱交換器４は細いチューブ２の先端に設けら
れるため十分な伝熱面積が確保出来ず、例えば、炉内温
度が 900℃でも予熱空気温度は 500℃位と効率の良い熱
回収が出来ない問題があった。
【０００８】さらに、燃焼時の発熱量が燃料ノズル３側
で高く出口側２Ｂで低い傾向がありチューブ２の全長に
わたって均一な発熱が行われにくい問題もあった。ま
た、図３に示すようにチューブ２の両端に蓄熱装置３Ａ
付きの燃料ノズル３を設け、一方を燃焼させているとき
は他方の給気口２Ｃを排気口として使用し、この時に蓄
熱装置３Ａに蓄熱させ、蓄熱量が十分となれば燃焼、排
気関係を逆転させ、蓄熱された熱で燃焼空気を予熱しつ
つ他方の燃料ノズル３から噴射燃焼させることも行われ
ている。
で高く出口側２Ｂで低い傾向がありチューブ２の全長に
わたって均一な発熱が行われにくい問題もあった。ま
た、図３に示すようにチューブ２の両端に蓄熱装置３Ａ
付きの燃料ノズル３を設け、一方を燃焼させているとき
は他方の給気口２Ｃを排気口として使用し、この時に蓄
熱装置３Ａに蓄熱させ、蓄熱量が十分となれば燃焼、排
気関係を逆転させ、蓄熱された熱で燃焼空気を予熱しつ
つ他方の燃料ノズル３から噴射燃焼させることも行われ
ている。
【０００９】しかし、蓄熱装置３Ａが大きいため炉Ｆに
取付にくい欠点があった。この発明は上記問題点を解消
することを目的としてなされたもので、従来高効率の廃
熱回収が困難であったＵ型やＷ型のダブルエンドラジア
ントチューブバーナ炉において、例えば炉内温度が 900
〜1000℃の場合、燃焼空気の予熱温度を 800℃を超える
高温に維持出来る、従来に比べ飛躍的な熱効率の向上が
図れるラジアントチューブバーナ炉の運転方法及びその
装置を提供することを目的としてなされたものである。
取付にくい欠点があった。この発明は上記問題点を解消
することを目的としてなされたもので、従来高効率の廃
熱回収が困難であったＵ型やＷ型のダブルエンドラジア
ントチューブバーナ炉において、例えば炉内温度が 900
〜1000℃の場合、燃焼空気の予熱温度を 800℃を超える
高温に維持出来る、従来に比べ飛躍的な熱効率の向上が
図れるラジアントチューブバーナ炉の運転方法及びその
装置を提供することを目的としてなされたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１のラジアントチ
ューブバーナ炉の運転方法は、ダブルエンドラジアント
チューブバーナを用いたラジアントチューブバーナ炉に
おいて、前記ダブルエンドラジアントチューブバーナの
いずれの端部にも燃料ノズルと給排気口を設け、これら
給排気口と、燃焼空気ファン、排ガス吸引ファンで構成
される給排気系統に、第一第二の二つの高温蓄熱装置を
並列に介在させ、前記燃焼空気ファンから燃焼空気を第
一の高温蓄熱装置経由で前記ダブルエンドラジアントチ
ューブバーナの一方の端部に供給すると同時に該端部の
燃料ノズルから燃料供給して燃焼を行い、該ダブルエン
ドラジアントチューブバーナの他方の端部の給排気口か
ら排気し、この高温排気を前記第二の高温蓄熱装置経由
させて排ガス吸引ファンで排気し、該第二の高温蓄熱装
が一定蓄熱量となれば燃料供給を中断し、燃焼空気供給
経路を該第二の高温蓄熱装置経由に切り換え、同時に燃
焼空気を前記ダブルエンドラジアントチューブバーナの
前記他方の端部を燃焼側に切り換える一方、前記一方の
端部の給排気口から排ガス吸引ファンへの排気経路を第
１の高温蓄熱装置経由に切り換え、前記第一の高温蓄熱
装置に蓄熱させることを、前記二つの高温蓄熱装置間と
ダブルエンドラジアントチューブバーナの二つの端部間
で交互に繰り返しながら燃焼を継続することを特徴とす
るものである。
ューブバーナ炉の運転方法は、ダブルエンドラジアント
チューブバーナを用いたラジアントチューブバーナ炉に
おいて、前記ダブルエンドラジアントチューブバーナの
いずれの端部にも燃料ノズルと給排気口を設け、これら
給排気口と、燃焼空気ファン、排ガス吸引ファンで構成
される給排気系統に、第一第二の二つの高温蓄熱装置を
並列に介在させ、前記燃焼空気ファンから燃焼空気を第
一の高温蓄熱装置経由で前記ダブルエンドラジアントチ
ューブバーナの一方の端部に供給すると同時に該端部の
燃料ノズルから燃料供給して燃焼を行い、該ダブルエン
ドラジアントチューブバーナの他方の端部の給排気口か
ら排気し、この高温排気を前記第二の高温蓄熱装置経由
させて排ガス吸引ファンで排気し、該第二の高温蓄熱装
が一定蓄熱量となれば燃料供給を中断し、燃焼空気供給
経路を該第二の高温蓄熱装置経由に切り換え、同時に燃
焼空気を前記ダブルエンドラジアントチューブバーナの
前記他方の端部を燃焼側に切り換える一方、前記一方の
端部の給排気口から排ガス吸引ファンへの排気経路を第
１の高温蓄熱装置経由に切り換え、前記第一の高温蓄熱
装置に蓄熱させることを、前記二つの高温蓄熱装置間と
ダブルエンドラジアントチューブバーナの二つの端部間
で交互に繰り返しながら燃焼を継続することを特徴とす
るものである。
【００１１】即ち、高温蓄熱装置を二つ設け、燃焼空気
と排気ガスとを交互に流通させることにより排気ガス流
通時は廃熱を蓄熱させ、その時他方の高温蓄熱装置には
燃焼空気を流通させ、既に高温に蓄熱された熱を利用し
て高温に加熱することを、交互に繰り返すのである。
と排気ガスとを交互に流通させることにより排気ガス流
通時は廃熱を蓄熱させ、その時他方の高温蓄熱装置には
燃焼空気を流通させ、既に高温に蓄熱された熱を利用し
て高温に加熱することを、交互に繰り返すのである。
【００１２】なお、切り換え時に燃料供給が中断される
が、短時間であるため、炉内の維持温度に与える影響は
ほとんど無い。請求項２のラジアントチューブバーナ炉
の運転装置は、ダブルエンドラジアントチューブバーナ
を用いたラジアントチューブバーナ炉において、前記ダ
ブルエンドラジアントチューブバーナのいずれの端部に
も燃料ノズルと給排気口が設けられ、これら給排気口、
燃焼空気ファン及び排ガス吸引ファンで構成される給排
気系統に二つの高温蓄熱装置が並列配置され、前記燃焼
空気ファンからの送気管が分岐され、該分岐管は開閉弁
を介して前記それぞれの高温蓄熱装置に接続され、該そ
れぞれの高温蓄熱装置から開閉弁を介して再び合流して
前記ダブルエンドラジアントチューブバーナの一方の端
部の給排気口に至る送気管が設けられ、一方、該ダブル
エンドラジアントチューブバーナの他方の端部の給排気
口からの排気管が分岐され、該分岐管は開閉弁を介して
前記それぞれの高温蓄熱装置に接続され、該高温蓄熱装
置から開閉弁を介して再び合流して前記排ガス吸引ファ
ンに接続され、前記各開閉弁には各分岐管の開閉弁の開
閉状態を制御すると共に、弁制御作動中に前記ダブルエ
ンドラジアントチューブバーナへの燃料供給を遮断し及
び切り換える弁制御装置が設けられていることを特徴と
するものである。
が、短時間であるため、炉内の維持温度に与える影響は
ほとんど無い。請求項２のラジアントチューブバーナ炉
の運転装置は、ダブルエンドラジアントチューブバーナ
を用いたラジアントチューブバーナ炉において、前記ダ
ブルエンドラジアントチューブバーナのいずれの端部に
も燃料ノズルと給排気口が設けられ、これら給排気口、
燃焼空気ファン及び排ガス吸引ファンで構成される給排
気系統に二つの高温蓄熱装置が並列配置され、前記燃焼
空気ファンからの送気管が分岐され、該分岐管は開閉弁
を介して前記それぞれの高温蓄熱装置に接続され、該そ
れぞれの高温蓄熱装置から開閉弁を介して再び合流して
前記ダブルエンドラジアントチューブバーナの一方の端
部の給排気口に至る送気管が設けられ、一方、該ダブル
エンドラジアントチューブバーナの他方の端部の給排気
口からの排気管が分岐され、該分岐管は開閉弁を介して
前記それぞれの高温蓄熱装置に接続され、該高温蓄熱装
置から開閉弁を介して再び合流して前記排ガス吸引ファ
ンに接続され、前記各開閉弁には各分岐管の開閉弁の開
閉状態を制御すると共に、弁制御作動中に前記ダブルエ
ンドラジアントチューブバーナへの燃料供給を遮断し及
び切り換える弁制御装置が設けられていることを特徴と
するものである。
【００１３】即ち、この発明は請求項１のラジアントチ
ューブバーナ炉の運転方法を実施するための装置に関
し、従来のラジアントチューブバーナ炉に対し、二つの
高温蓄熱装置とこれに伴う配管、弁装置を設けるだけで
実施可能であり、高効率の加熱・熱処理が容易に実施可
能となる。
ューブバーナ炉の運転方法を実施するための装置に関
し、従来のラジアントチューブバーナ炉に対し、二つの
高温蓄熱装置とこれに伴う配管、弁装置を設けるだけで
実施可能であり、高効率の加熱・熱処理が容易に実施可
能となる。
【００１４】請求項３は、請求項２のラジアントチュー
ブバーナ炉の運転装置において、第一第二の高温蓄熱装
置の蓄熱材が多孔性のハニカムセラミックあるいは粒径
10mm〜50mmの粒径をなすセラミックボール等のセラミッ
ク製耐熱材からなることを特徴とするものである。
ブバーナ炉の運転装置において、第一第二の高温蓄熱装
置の蓄熱材が多孔性のハニカムセラミックあるいは粒径
10mm〜50mmの粒径をなすセラミックボール等のセラミッ
ク製耐熱材からなることを特徴とするものである。
【００１５】セラミック製耐熱材は高温耐熱性に優れる
ため、従来では困難であった高温ガスの流通が可能とな
り、このため高速昇温と高温蓄熱といった従来では過酷
運転とされていた蓄熱放熱運転が可能となる。
ため、従来では困難であった高温ガスの流通が可能とな
り、このため高速昇温と高温蓄熱といった従来では過酷
運転とされていた蓄熱放熱運転が可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を説
明する。図１はこの発明のラジアントチューブバーナ炉
の運転装置の説明図である。
明する。図１はこの発明のラジアントチューブバーナ炉
の運転装置の説明図である。
【００１７】図１において、ダブルエンドラジアントチ
ューブバーナ（以下「ＤＲＴＢ」と略称する）１を用い
たラジアントチューブバーナ炉Ｆにおいて、前記ダブル
エンドラジアントチューブバーナ１は、いずれの端部に
も燃料ノズル３と給排気口５Ｌ、５Ｒが設けられてい
る。
ューブバーナ（以下「ＤＲＴＢ」と略称する）１を用い
たラジアントチューブバーナ炉Ｆにおいて、前記ダブル
エンドラジアントチューブバーナ１は、いずれの端部に
も燃料ノズル３と給排気口５Ｌ、５Ｒが設けられてい
る。
【００１８】そして、燃焼空気ファン１０、ＤＲＴＢ１
及び排ガス吸引ファン１１で構成される給排気系統に二
つの高温蓄熱装置１２Ａ、１２Ｂが配置されている。Ｄ
ＲＴＢ１へは、二点鎖線で示す管系のように、前記燃焼
空気ファン１０からの送気管１３が分岐され、該分岐管
は開閉弁１４Ａ、１４Ｂを介して前記それぞれの高温蓄
熱装置１２Ａ、１２Ｂに接続され、該それぞれの高温蓄
熱装置１２Ａ、１２Ｂから開閉弁１５Ａ、１５Ｂを介し
て再び合流して前記ＤＲＴＢ１の一端の給排気口５Ｌに
至る送気管１３が設けられている。
及び排ガス吸引ファン１１で構成される給排気系統に二
つの高温蓄熱装置１２Ａ、１２Ｂが配置されている。Ｄ
ＲＴＢ１へは、二点鎖線で示す管系のように、前記燃焼
空気ファン１０からの送気管１３が分岐され、該分岐管
は開閉弁１４Ａ、１４Ｂを介して前記それぞれの高温蓄
熱装置１２Ａ、１２Ｂに接続され、該それぞれの高温蓄
熱装置１２Ａ、１２Ｂから開閉弁１５Ａ、１５Ｂを介し
て再び合流して前記ＤＲＴＢ１の一端の給排気口５Ｌに
至る送気管１３が設けられている。
【００１９】一方、該ＤＲＴＢ１の他端の給排気口５Ｒ
からは、実線で示す管系のように、排気管１６が分岐さ
れ、該分岐管は開閉弁１７Ａ、１７Ｂを介して前記それ
ぞれの高温蓄熱装置１２Ａ、１２Ｂに接続され、該高温
蓄熱装置１２Ａ、１２Ｂから開閉弁１８Ａ、１８Ｂを介
して再び合流して前記排ガス吸引ファン１１に至る排気
管１６に接続されている。
からは、実線で示す管系のように、排気管１６が分岐さ
れ、該分岐管は開閉弁１７Ａ、１７Ｂを介して前記それ
ぞれの高温蓄熱装置１２Ａ、１２Ｂに接続され、該高温
蓄熱装置１２Ａ、１２Ｂから開閉弁１８Ａ、１８Ｂを介
して再び合流して前記排ガス吸引ファン１１に至る排気
管１６に接続されている。
【００２０】そして、前記各開閉弁には各分岐管の開閉
弁の開閉状態を制御すると共に、弁制御作動中に前記Ｄ
ＲＴＢ１への燃料供給を遮断する弁制御装置２０が設け
られている。
弁の開閉状態を制御すると共に、弁制御作動中に前記Ｄ
ＲＴＢ１への燃料供給を遮断する弁制御装置２０が設け
られている。
【００２１】また、弁制御装置２０は、高温蓄熱装置１
２Ａ、１２Ｂに設けた温度センサ（図示省略）からの情
報によって各開閉弁に設けたソレノイドバルブ（図示省
略）を駆動させ、これによって弁の開閉を自動制御する
構成とされる。なお、自動制御として、上記のセンサを
用いた方式の他、タイマーを用い定期的に弁を切替える
ようにしたものであっても良い。
２Ａ、１２Ｂに設けた温度センサ（図示省略）からの情
報によって各開閉弁に設けたソレノイドバルブ（図示省
略）を駆動させ、これによって弁の開閉を自動制御する
構成とされる。なお、自動制御として、上記のセンサを
用いた方式の他、タイマーを用い定期的に弁を切替える
ようにしたものであっても良い。
【００２２】なお、図中２１、２２はそれぞれのＤＲＴ
Ｂ１の端部に設けられた燃料供給弁を示す。次に、上記
の第一第二の高温蓄熱装置１４Ａ、１４Ｂの蓄熱材は、
ロックウール、砂、天然岩石、パーライト、バーミキュ
ライト等の多孔質天然発泡粒子など熱容量の大きいもの
が使用されるが、多孔性のハニカムセラミックあるいは
粒径10mm〜50mmの粒径をなすセラミックボール等のセラ
ミック製耐熱材とすることが、熱的な運転性能向上のた
めに好ましい。
Ｂ１の端部に設けられた燃料供給弁を示す。次に、上記
の第一第二の高温蓄熱装置１４Ａ、１４Ｂの蓄熱材は、
ロックウール、砂、天然岩石、パーライト、バーミキュ
ライト等の多孔質天然発泡粒子など熱容量の大きいもの
が使用されるが、多孔性のハニカムセラミックあるいは
粒径10mm〜50mmの粒径をなすセラミックボール等のセラ
ミック製耐熱材とすることが、熱的な運転性能向上のた
めに好ましい。
【００２３】また、蓄熱容量を増すため、高温蓄熱装置
１２Ａ、１２Ｂをそれぞれ複数個にし、これら複数の高
温蓄熱装置が並列関係で同一管系に配列されるようにし
ても良い。
１２Ａ、１２Ｂをそれぞれ複数個にし、これら複数の高
温蓄熱装置が並列関係で同一管系に配列されるようにし
ても良い。
【００２４】なお、図１はは説明のためにＵ型、Ｗ型の
二種のＤＲＴＢを並列的に示しただけであって現実の使
用態様を示したものではない。次に、上記装置を用いた
ラジアントチューブバーナ炉の運転方法を説明する。
二種のＤＲＴＢを並列的に示しただけであって現実の使
用態様を示したものではない。次に、上記装置を用いた
ラジアントチューブバーナ炉の運転方法を説明する。
【００２５】先ず、燃焼空気ファン１０からＤＲＴＢ１
へ給気する場合、高温蓄熱装置１２Ａが高温蓄熱、高温
蓄熱装置１２Ｂが放熱側、給排出口５Ｌが燃焼側、同５
Ｒが排気側とすると、給気系として開閉弁１４Ａ、１５
Ａを開、同１４Ｂ、１５Ｂを閉、一方排気系の開閉弁１
７Ａ、１８Ａを閉、同１７Ｂ、１８Ｂを開とし、燃料供
給弁２１を開いて燃焼を開始する。
へ給気する場合、高温蓄熱装置１２Ａが高温蓄熱、高温
蓄熱装置１２Ｂが放熱側、給排出口５Ｌが燃焼側、同５
Ｒが排気側とすると、給気系として開閉弁１４Ａ、１５
Ａを開、同１４Ｂ、１５Ｂを閉、一方排気系の開閉弁１
７Ａ、１８Ａを閉、同１７Ｂ、１８Ｂを開とし、燃料供
給弁２１を開いて燃焼を開始する。
【００２６】燃焼空気は開閉弁１４Ａを通り、高温蓄熱
装置１２Ａで加熱されて開閉弁１５Ａを経てＤＲＴＢ１
の給排気口５Ｌへと供給され、排気ガスは給排出口５Ｒ
から出て開閉弁１７Ｂ、高温蓄熱装置１２Ｂ、開閉弁１
８Ｂを通過し排ガス吸引ファン１１から外部へ排出され
る。
装置１２Ａで加熱されて開閉弁１５Ａを経てＤＲＴＢ１
の給排気口５Ｌへと供給され、排気ガスは給排出口５Ｒ
から出て開閉弁１７Ｂ、高温蓄熱装置１２Ｂ、開閉弁１
８Ｂを通過し排ガス吸引ファン１１から外部へ排出され
る。
【００２７】この時高温蓄熱装置１２Ｂには燃焼ガスの
熱が蓄えられていく。センサにより蓄熱温度が一定以上
となれば、あるいはタイマーで一定時間経過すれば、制
御装置２０により各弁が一斉に切り替わり、今度は給気
系として開閉弁１４Ｂ、１７Ｂが開、同１４Ａ、１５
Ｂ、１７Ａが閉、、一方排気系として開閉弁１５Ａ、同
１８Ａが開とされる。
熱が蓄えられていく。センサにより蓄熱温度が一定以上
となれば、あるいはタイマーで一定時間経過すれば、制
御装置２０により各弁が一斉に切り替わり、今度は給気
系として開閉弁１４Ｂ、１７Ｂが開、同１４Ａ、１５
Ｂ、１７Ａが閉、、一方排気系として開閉弁１５Ａ、同
１８Ａが開とされる。
【００２８】なお、この切り換え時、燃料供給弁２１は
閉とされるが、弁切り換え終了と同時に燃料供給弁２２
が開とされ、燃焼が継続される。今度は、燃焼空気は開
閉弁１４Ｂ、高温蓄熱装置１２Ｂ、開閉弁１７Ｂを経て
ＤＲＴＢ１の右側の給排気口５Ｒに供給される。
閉とされるが、弁切り換え終了と同時に燃料供給弁２２
が開とされ、燃焼が継続される。今度は、燃焼空気は開
閉弁１４Ｂ、高温蓄熱装置１２Ｂ、開閉弁１７Ｂを経て
ＤＲＴＢ１の右側の給排気口５Ｒに供給される。
【００２９】この時、燃焼空気は高温蓄熱装置１２Ｂで
加熱され、これがＤＲＴＢ１へと供給される。なお、こ
の高温蓄熱装置１２Ｂで加熱される燃焼空気は平均 800
℃と従来の500 ℃前後より大幅に高温化される。
加熱され、これがＤＲＴＢ１へと供給される。なお、こ
の高温蓄熱装置１２Ｂで加熱される燃焼空気は平均 800
℃と従来の500 ℃前後より大幅に高温化される。
【００３０】一方燃焼ガスは左側の給排気口５Ｌから排
出され開閉弁１５Ａ、高温蓄熱装置１２Ａ、開閉弁１８
Ａをへて排ガス吸引ファン１１から外部へ排出される。
この時、排ガスの熱は高温蓄熱装置１２Ａに蓄えられて
いき、前回失った熱の回復が図られる。
出され開閉弁１５Ａ、高温蓄熱装置１２Ａ、開閉弁１８
Ａをへて排ガス吸引ファン１１から外部へ排出される。
この時、排ガスの熱は高温蓄熱装置１２Ａに蓄えられて
いき、前回失った熱の回復が図られる。
【００３１】そして、高温蓄熱装置１２Ａの蓄熱温度が
一定以上となれば、あるいはタイマー設定時間が経過す
れば、制御装置２０により各弁が一斉に切り替わり、最
初と同じ開閉弁の開閉状態となる。このような制御プロ
セスが、高温蓄熱装置１２Ａ、１２Ｂ間で蓄熱、放熱を
交互に繰り返すようにして継続されていく。
一定以上となれば、あるいはタイマー設定時間が経過す
れば、制御装置２０により各弁が一斉に切り替わり、最
初と同じ開閉弁の開閉状態となる。このような制御プロ
セスが、高温蓄熱装置１２Ａ、１２Ｂ間で蓄熱、放熱を
交互に繰り返すようにして継続されていく。
【００３２】なお、この繰り返しサイクルは30秒〜３分
の短い時間とされる。従って燃焼空気によって奪われる
熱量も少なく、炉内温度の上昇に伴って高温蓄熱装置１
２Ａ、１２Ｂの総合的な蓄熱温度も次第に上昇してい
く。
の短い時間とされる。従って燃焼空気によって奪われる
熱量も少なく、炉内温度の上昇に伴って高温蓄熱装置１
２Ａ、１２Ｂの総合的な蓄熱温度も次第に上昇してい
く。
【００３３】また、切り換え時の燃料遮断時間は大略２
秒以内の非常に短い時間であるため、そのための温度低
下は非常に僅かであり実用上全く問題とならない。上記
開閉弁の開閉の組合せとして一種のものを例示したが、
高温蓄熱装置１２Ａ、１２Ｂと給排気口５Ｌ、５Ｒの組
合せによって他にも開閉組合せがあるが、交互切り換え
の点では同趣である一方、説明が煩雑となるだけなので
詳細な説明は省略する。
秒以内の非常に短い時間であるため、そのための温度低
下は非常に僅かであり実用上全く問題とならない。上記
開閉弁の開閉の組合せとして一種のものを例示したが、
高温蓄熱装置１２Ａ、１２Ｂと給排気口５Ｌ、５Ｒの組
合せによって他にも開閉組合せがあるが、交互切り換え
の点では同趣である一方、説明が煩雑となるだけなので
詳細な説明は省略する。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
ＤＲＴＢを用いた炉であっても高温蓄熱装置を用いた運
転方法により、従来より飛躍的に高い800 ℃前後の予熱
温度とすることが出来、従来に比べ燃料節約率が飛躍的
に向上する。
ＤＲＴＢを用いた炉であっても高温蓄熱装置を用いた運
転方法により、従来より飛躍的に高い800 ℃前後の予熱
温度とすることが出来、従来に比べ燃料節約率が飛躍的
に向上する。
【００３５】また、この発明の装置は、従来のラジアン
トチューブバーナ炉に二台の高温蓄熱装置と必要な管系
及びバルブを設ければ良いだけであるので実施も容易で
あるなどの効果を有する。
トチューブバーナ炉に二台の高温蓄熱装置と必要な管系
及びバルブを設ければ良いだけであるので実施も容易で
あるなどの効果を有する。
【００３６】さらに、高温蓄熱装置の切り換え時に燃料
供給弁を一旦遮断するので、燃料の無駄がなく、切り替
え時の燃料遮断の熱的影響もなく、非常に経済的な運用
ができる効果を有する。
供給弁を一旦遮断するので、燃料の無駄がなく、切り替
え時の燃料遮断の熱的影響もなく、非常に経済的な運用
ができる効果を有する。
【００３７】また、ＤＲＴＢの両側から交互に燃焼を繰
り返すのでチューブ全長にわたっての発熱を均一にでき
加熱が均一になるなどの効果を有する。
り返すのでチューブ全長にわたっての発熱を均一にでき
加熱が均一になるなどの効果を有する。
【図１】この発明の一実施の形態を示す説明断面図であ
る。
る。
【図２】ダブルエンドラジアントチューブバーナの説明
断面図である。
断面図である。
【図３】他のダブルエンドラジアントチューブバーナの
従来例の断面図である。
従来例の断面図である。
１…ダブルエンドラジアントチューブバーナ（ＤＲＴ
Ｂ） ２…チューブ ３…燃料ノズル ５Ｌ…給排気口 ５Ｒ…給排気口 １０…燃焼空気ファン １１…排ガス吸引ファン １２Ａ…高温蓄熱装置 １２Ｂ…高温蓄熱装置 １３…送気管 １４Ａ…開閉弁 １４Ｂ…開閉弁 １５Ａ…開閉弁 １５Ｂ…開閉弁 １６…排気管 １７Ａ…開閉弁 １７Ｂ…開閉弁 １８Ａ…開閉弁 １８Ｂ…開閉弁 ２０…弁制御装置
Ｂ） ２…チューブ ３…燃料ノズル ５Ｌ…給排気口 ５Ｒ…給排気口 １０…燃焼空気ファン １１…排ガス吸引ファン １２Ａ…高温蓄熱装置 １２Ｂ…高温蓄熱装置 １３…送気管 １４Ａ…開閉弁 １４Ｂ…開閉弁 １５Ａ…開閉弁 １５Ｂ…開閉弁 １６…排気管 １７Ａ…開閉弁 １７Ｂ…開閉弁 １８Ａ…開閉弁 １８Ｂ…開閉弁 ２０…弁制御装置
Claims (3)
- 【請求項１】ダブルエンドラジアントチューブバーナを
用いたラジアントチューブバーナ炉において、前記ダブ
ルエンドラジアントチューブバーナのいずれの端部にも
燃料ノズルと給排気口を設け、これら給排気口と、燃焼
空気ファン、排ガス吸引ファンで構成される給排気系統
に、第一第二の二つの高温蓄熱装置を並列に介在させ、
前記燃焼空気ファンから燃焼空気を第一の高温蓄熱装置
経由で前記ダブルエンドラジアントチューブバーナの一
方の端部に供給すると同時に該端部の燃料ノズルから燃
料供給して燃焼を行い、該ダブルエンドラジアントチュ
ーブバーナの他方の端部の給排気口から排気し、この高
温排気を前記第二の高温蓄熱装置経由させて排ガス吸引
ファンで排気し、該第二の高温蓄熱装が一定蓄熱量とな
れば燃料供給を中断し、燃焼空気供給経路を該第二の高
温蓄熱装置経由に切り換え、同時に燃焼空気を前記ダブ
ルエンドラジアントチューブバーナの前記他方の端部を
燃焼側に切り換える一方、前記一方の端部の給排気口か
ら排ガス吸引ファンへの排気経路を第１の高温蓄熱装置
経由に切り換え、前記第一の高温蓄熱装置に蓄熱させる
ことを、前記二つの高温蓄熱装置間とダブルエンドラジ
アントチューブバーナの二つの端部間で交互に繰り返し
ながら燃焼を継続することを特徴とするラジアントチュ
ーブバーナ炉の運転方法。 - 【請求項２】ダブルエンドラジアントチューブバーナを
用いたラジアントチューブバーナ炉において、前記ダブ
ルエンドラジアントチューブバーナのいずれの端部にも
燃料ノズルと給排気口が設けられ、これら給排気口、燃
焼空気ファン及び排ガス吸引ファンで構成される給排気
系統に二つの高温蓄熱装置が並列配置され、前記燃焼空
気ファンからの送気管が分岐され、該分岐管は開閉弁を
介して前記それぞれの高温蓄熱装置に接続され、該それ
ぞれの高温蓄熱装置から開閉弁を介して再び合流して前
記ダブルエンドラジアントチューブバーナの一方の端部
の給排気口に至る送気管が設けられ、一方、該ダブルエ
ンドラジアントチューブバーナの他方の端部の給排気口
からの排気管が分岐され、該分岐管は開閉弁を介して前
記それぞれの高温蓄熱装置に接続され、該高温蓄熱装置
から開閉弁を介して再び合流して前記排ガス吸引ファン
に接続され、前記各開閉弁には各分岐管の開閉弁の開閉
状態を制御すると共に、弁制御作動中に前記ダブルエン
ドラジアントチューブバーナへの燃料供給を遮断し及び
切り換える弁制御装置が設けられていることを特徴とす
るラジアントチューブバーナ炉の運転装置。 - 【請求項３】請求項２のラジアントチューブバーナ炉の
運転装置において、第一第二の高温蓄熱装置の蓄熱材が
多孔性のハニカムセラミックあるいは粒径10mm〜50mmの
粒径をなすセラミックボール等のセラミック製耐熱材か
らなることを特徴とするラジアントチューブバーナ炉の
運転装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9126146A JPH10318529A (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | ラジアントチューブバーナ炉の運転方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9126146A JPH10318529A (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | ラジアントチューブバーナ炉の運転方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10318529A true JPH10318529A (ja) | 1998-12-04 |
Family
ID=14927824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9126146A Pending JPH10318529A (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | ラジアントチューブバーナ炉の運転方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10318529A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3242081A1 (en) * | 2016-04-27 | 2017-11-08 | Superior Radiant Products Ltd. | Optimization of gas fired radiant tube heaters |
| CN109253451A (zh) * | 2017-07-13 | 2019-01-22 | 鞍钢股份有限公司 | 一种烟气回流相变换热辐射管装置 |
-
1997
- 1997-05-16 JP JP9126146A patent/JPH10318529A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3242081A1 (en) * | 2016-04-27 | 2017-11-08 | Superior Radiant Products Ltd. | Optimization of gas fired radiant tube heaters |
| CN109253451A (zh) * | 2017-07-13 | 2019-01-22 | 鞍钢股份有限公司 | 一种烟气回流相变换热辐射管装置 |
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