JPS6021281B2

JPS6021281B2 - 高温焼成炉用低ＮＯｘバ−ナ

Info

Publication number: JPS6021281B2
Application number: JP54159647A
Authority: JP
Inventors: 英幸品川; 彩司有田
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd
Priority date: 1979-12-08
Filing date: 1979-12-08
Publication date: 1985-05-27
Also published as: JPS5682306A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、高温焼成炉用低ＮＯ〜ゞ−ナに関するもの
である。

耐火レンガ等の焼成に用いる高温焼成炉には種々の形式
のものが提案されており、いずれの形式のものにおいて
も、焼成帯温度は１６００〜１８００℃となり、ＮＯ戊
発生量は大である。

そこで、従来、このＮＯ広発生量を低減させる方法とし
て、各焼成帯における熱特性の改良、ゾーン構成などの
炉型の検討、排煙脱硝法など種々の方法が採用されてい
るが、既設炉の改造、排煙脱硝法等によるＮ０×低減方
法では、多額の改造費用、設置費が必要となる。

一方、焼成炉の各バーナを二段燃燃させて、ＮＯ戊の低
減を図る方法もあるが、この方法による場合も、既設の
設備を改造して、１次燃焼室、２次燃焼室等を構成しな
ければならず、多額の改造費用や時間が必要となる欠点
があった。

この発明は、前記欠点に鑑みてなされたもので、その目
的は、高温糠成炉において、燃焼用空気を１次、２次燃
焼用空気に分流して流す通路を風箱に設け、１次燃焼用
空気通路には旋回羽根を設けるともに、バーナタイル自
体に１次燃焼用空気通路に蓮適する１次燃焼用空気ノズ
ルと、１次燃焼室および２次燃焼用空気ノズルおよびこ
れと蓮通した２次燃焼室をそれぞれ設け、このバーナタ
ィルを炉壁に取り付けるだけの極めて騰単な作業で、Ｎ
○×の低減を図ることのできる高温焼成炉用低Ｎ０×バ
ーナを提供しようとするもである。

以下、この発明を図面に示す一実施例で説明する。

図はこの発明にかかるバーナの縦断面図で、高温焼成炉
の所定位置に取り付けられる一定厚みのバーナタィル１
は、炉側の一端部に大小異径の段違いの円筒空間からな
る１次燃焼室２および２次燃焼室３がそれぞれ設けられ
ている。

そして、前記１次燃焼室２の軸方向における深さ〆とし
、１次燃焼室２と２次燃焼室３とを合わせた深さをＬと
した場合に、Ｌ／その値が１．５〜２．０となるように
、各〆、Ｌの値を設定してある。また、バーナタィル１
の池端部には、前記１次燃焼室２と蓮通した１次燃焼用
空気ノズル４が設けられているとともに、前記２次燃焼
室３と蓮通した２次燃焼用空気ノズル５が前記１次燃焼
室２の外周に設けられている。

なお、この２次燃焼用空気ノズル５は、前記１次燃焼室
２の外周に環状に設けてもよく、所定間隔で孔を設ける
ようにしてもよいが、孔の場合は、たとえば、等間隔で
４個設けるのが好ましい。そして、前記１次燃焼室２の
直径をｄとし、２次燃焼用空気ノズル５の中心線間の距
離を○とした場合に、Ｄ／ｄの値が１．５〜２．０とな
るように、各ｄ，Ｄの値を設定してある。バーナタィル
１の後部には、風箱６が取付けてあり、この風箱６内に
設けた仕切板７によって、１次燃焼用空気入口部８ａお
よびその通路８ｂ、２次燃焼用空気入口部９ａおよびそ
の通路９ｂがそれぞれ形成されている。

また、前記両入口部８ａ，９ａには、図示しないダクト
から各通路８ｂ，９ｂに供ｖ給される燃焼用空気の分流
比を可変するためのダンパ１０，１１がそれぞれ設けら
れている。そして、各ダンパ１０，１１は、１次燃嫌用
空気童がダクトからの全燃焼用空気量に対して約２０％
〜５０％の範囲内で可変し得るようになっている。一方
、１次燃焼用空気通路８ｂの中心には、鞠方向に燃料ノ
ズル１２が、その先端を１次燃焼用空気ノズル４に臨む
状態に位置するように取り付けられており、この燃料ノ
ズル１２は燃料オイル入口１４および燃料オイルを霧化
するための噂繁用蒸気入口１５とを備えている。

また、１次燃焼用空気通路８ｂ内において、１次燃焼用
空気ノズル４近傍の、すなわち、燃料ノズル１２の先端
外周には、旋回羽根１６が設けられており、１次燃競用
空気を旋回流として１次燃焼用空気ノズル４に供Ｖ給す
る。なお、前記のように構成されたバーナは、全燃焼用
空気量と燃料との比、つまり、空燃比ムが、０．６≦山
≦０．９で煤じんを発生することなく燃焼可能なもので
ある。

この構成において、いま、燃料ノズル１２が取り付けら
れたバーナタイル１を、図示しない焼成炉盤に設けた取
付部に鉄め込む。

つぎに、ダクトから１次・２次燃焼用空気入口部８ａ，
９ａを介して通路８ｂ，９ｂに１次・２次燃焼用空気を
それぞれ供給するとともに、このダクトからの全燃焼用
空気量に対して、１次燃焼用空気量が約２０〜５０％と
なるようにダンパ１０，１１をそれぞれ調節する。

そして、燃料ノズル１２から燃料ガスあるいは燃料オイ
ルを噴射して点火すると、１次燃焼用空気は旋回羽根１
６により旋回運動が付与され、かつ、１次燃焼用空気ノ
ズル４で絞られて、燃料ガスあるいは霧化された燃料オ
イルを巻き込みつつ、１次燃焼室２、つまり、還元燃焼
域で混合されながら酸素不足の状態で燃焼する。なお、
この場合、１次燃焼用空気の割合が２０〜５０％と比較
的少なくても、これの旋回力により、空気と燃料との混
合が良好となり還元燃焼火炎が安定する。一方、ダンパ
１１によって、ダクトからの全燃暁用空気量に対して約
８０％〜５０％に相当する量に調整された通路９ｂ内に
供野合された２次燃焼用空気は、２次燃焼用空気ノズル
５を介して２次燃焼室３に供給される。

そして、２次燃焼室３で、つまり、完全燃焼城において
、旋回流が付与された前記還元燃焼火炎により、２次燃
焼用空気を急速に巻き込みながら燃焼することによって
、高温火炎が得られるともに、２次燃焼用空気が急速に
混合されるので、酸素濃度が均一化され、Ｎ○×の発生
量を少なくできる。ここで、１次燃焼室２の深さそに対
する２次燃焼室３の深さ（Ｌ‐そ）の比を、比較的小さ
くし、１次燃焼用空気を２０〜５０％とすると、媒煙を
発生することなく旋回力が得られる一方、前記旋回流が
付与された還元燃焼火炎により、炉内ガスも巻き込み、
排ガス循環による低Ｎ０ｘ化を図ることができる。

また、１次燃焼室２の直径ｄに対する２次燃焼用空気ノ
ズル５の中心軸線間の距離Ｄの比を、１．５〜２．０の
範囲としてあるので、２次燃焼用空気を還元燃焼火炎の
旋回流で、効果的に巻き込むことができる。

したがって、前記構成よりなるバーナを炉肇に取り付け
るだけで、Ｎ０×の発生を抑制して、耐火レンガ等の焼
成を行なうことができる。

なお、従来のバーナと、本発明にかかる低ＮＯ広バーナ
とによるＮ○×の発生量を、炉内温度が１６００ｑＣ、
１７０ぴ○、１８００つ○の各場合について調べたとこ
ろ、下記のような結果を得ることができた。

なお、残留０２は４％、燃焼空気温度は５００００であ
る。なお、１次燃焼室２の深さＺ＝０とし、燃焼室の全
深さＬ、その他の寸法を本願のバ一ナと同一としたバー
ナのＮ○×発生量は下表のようになった。

また、１次燃焼室２の深さムを本発明のものより深くし
た場合、１次燃焼用空気の量を減らすと燃焼室壁に力一
ボンが付着した。さらに、既設の従来バーナと簡単にお
きかえることが必要であることから全燃焼室の深さをあ
まり大きくとれないという制限および２次燃焼室を１次
燃焼室に比べて小さくすることもＮＯｘ低減に有効でな
いという経験によりＬ／〃：１．５〜２．０とした。す
なわち、この発明にかかるバーナによれば、従釆型バー
ナと比較して、Ｎ○ｋ値を平均して約２６〜３６％低減
することができた。以上のように、この発明によれば、
耐火レンガ等の高温焼成炉に取り付けられるバーナタィ
ルに、１次燃焼室、２次燃焼室、２次燃焼用空気／ズル
等を異径、異長に設けるとともに、風箱に１次・２次燃
焼用空気通路を設け、しかも、１次燃競用空気通路に旋
回羽根を設けた構造としたので、炉を改造することなく
、バーナタィルを炉壁に取り付けるだけの極めて簡単な
作業で、しかも、経済的に炉の機能を低下させることな
く、低ＮＯＫ化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す縦断面図であ
る。１・・・・・・バーナタイル、２・・・・・・１次燃焼
室、３・・・・・・２次燃焼室、４・・・・・・１次燃
焼用空気ノズル、５．．．．．．２次燃焼用空気ノズル
、６・・・・・・フレーム、７・・・・・・仕切板、１
０，１１・・・・・・ダンパ、１２・・・・・・燃料ノ
ズル、１６・・・・・・旋回羽根。嫌１図

Claims

【特許請求の範囲】１バーナタイルと、風箱と、燃料ノズルとからなる高
温焼成炉用バーナにおいて、バーナタイルには、その中
心軸線部に沿つて、後部から前端部に順次、先方を小径
とした１次燃焼用空気ノズル、１次燃焼室、２次燃焼室
を異径段違いに設けて連通させるとともに、前記１次燃
焼室の外周で、しかもその中心軸線と平行に２次燃焼用
空気ノズルを設けて２次燃焼室に連通させる一方、風箱
の中心に１次燃焼用空気通路と、この周囲に２次燃焼用
空気通路を設け、それぞれの通路を前記１次燃焼用空気
ノズル、２次燃焼用空気ノズルに連通させるとともに、
各通路にはそれぞれ１次燃焼用空気量、２次燃焼用空気
量を調整する調整機構を設け、さらに前記燃料ノズルを
１次燃焼用空気通路中心軸線に沿つて挿入し、その先端
を１次燃焼用空気ノズルに臨ましめるとともに、該燃料
ノズル先端部の１次燃焼用空気通路内に空気旋回羽根を
設け、しかも、各部の寸法および空気量の割合が下記式
からなることを特徴とする高温焼成炉用バーナ。Ｄ／ｄ＝１．５〜２．０Ｌ／ｌ＝１．５〜２．０ α＝０．２〜０．５ただし、ｄ＝１次燃焼室直径Ｄ＝２次燃焼用空気ノズルの中心軸線間距離ｌ＝１次燃焼室深さＬ＝１次燃焼室および２次燃焼室を合わせた深さ α＝（１次燃焼用空気量）／（全燃焼用空気量）