JPS6260605B2 - - Google Patents
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- JPS6260605B2 JPS6260605B2 JP56191634A JP19163481A JPS6260605B2 JP S6260605 B2 JPS6260605 B2 JP S6260605B2 JP 56191634 A JP56191634 A JP 56191634A JP 19163481 A JP19163481 A JP 19163481A JP S6260605 B2 JPS6260605 B2 JP S6260605B2
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- Japan
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- inner cylinder
- tube
- combustion chamber
- primary
- supply passage
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- Expired
Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C3/00—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
- F23C3/002—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber the chamber having an elongated tubular form, e.g. for a radiant tube
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は燃焼装置に関する。
一般に熱処理炉等に用いられるラジアントチユ
ーブは、チユーブの端部にバーナを設け、チユー
ブ内で燃料を燃焼させて得た高温の燃焼ガスによ
りチユーブを加熱する形式のものであるので、上
記バーナの火焔の高温部においてNOx（窒素酸化
物）が発生しやすい。そこで低NOx化バーナの一
種である二段燃焼形バーナの採用が試みられてい
る。このバーナは一次燃焼室において空気量を理
論必要空気量より少なくして燃料の一次燃焼をお
こない、得られた一次燃焼ガスに二次燃焼室にお
いて不足分の空気量を供給して二次燃焼させ完全
燃焼させるものである。これにより最高火炎温度
を低下させてNOxの生成の抑制をはかるものであ
るが、充分な低NOx化の達成は困難であつた。
ーブは、チユーブの端部にバーナを設け、チユー
ブ内で燃料を燃焼させて得た高温の燃焼ガスによ
りチユーブを加熱する形式のものであるので、上
記バーナの火焔の高温部においてNOx（窒素酸化
物）が発生しやすい。そこで低NOx化バーナの一
種である二段燃焼形バーナの採用が試みられてい
る。このバーナは一次燃焼室において空気量を理
論必要空気量より少なくして燃料の一次燃焼をお
こない、得られた一次燃焼ガスに二次燃焼室にお
いて不足分の空気量を供給して二次燃焼させ完全
燃焼させるものである。これにより最高火炎温度
を低下させてNOxの生成の抑制をはかるものであ
るが、充分な低NOx化の達成は困難であつた。
この発明は上記の点にかんがみてなされたもの
で、大巾な低NOx化が達成できる燃焼装置を提供
しようとするものである。
で、大巾な低NOx化が達成できる燃焼装置を提供
しようとするものである。
以上第１図および第２図によりこの発明の実施
例を説明する。
例を説明する。
図中、１は加熱炉の加熱室、２は炉壁で、３は
この炉壁を貫通して取付けたラジアントチユー
ブ、４はその本体であるところの耐熱鋳鋼製のチ
ユーブである。５は燃料導管、６は内筒で、いず
れもチユーブ４内に該チユーブと同心状に配設さ
れている。内筒６は金属やセラミツク等の耐熱材
料を網状、ハニカム状、せんい状、多孔質状など
の通気性を有する形状に成形して適宜厚さの円筒
状としたものであり、該内筒を通過するガスと接
触する実質的な表面積が充分大きいものである。
内筒６はチユーブ４の加熱室１内部分、すなわち
被熱物加熱面に対応する位置に設けてあり、７は
内筒６の先端部とチユーブ４との間に設けたシー
ルリング、８は内筒６とチユーブ４との間に形成
した環状の一次燃焼室である。また９は内筒６内
と燃料導管５内とを仕切る隔壁、１０は燃料導管
５の端部周壁に複数個穿設した燃料噴出孔、１１
は燃料導管５内に連通する燃料供給管、１２は燃
料流入口で、図示しない燃料ガス供給源に接続さ
れている。また１３は一次燃焼室８への一次空気
流入口である。１４は内筒６より排ガス口側のチ
ユーブ４内に形成した二次燃焼室で、内筒６内に
連通している。１５は二次空気供給管で、チユー
ブ４の端壁および隔壁９を貫通して設けられ、先
端は二次燃焼室１４に向つて開口しており、１６
はその二次空気流入口である。
この炉壁を貫通して取付けたラジアントチユー
ブ、４はその本体であるところの耐熱鋳鋼製のチ
ユーブである。５は燃料導管、６は内筒で、いず
れもチユーブ４内に該チユーブと同心状に配設さ
れている。内筒６は金属やセラミツク等の耐熱材
料を網状、ハニカム状、せんい状、多孔質状など
の通気性を有する形状に成形して適宜厚さの円筒
状としたものであり、該内筒を通過するガスと接
触する実質的な表面積が充分大きいものである。
内筒６はチユーブ４の加熱室１内部分、すなわち
被熱物加熱面に対応する位置に設けてあり、７は
内筒６の先端部とチユーブ４との間に設けたシー
ルリング、８は内筒６とチユーブ４との間に形成
した環状の一次燃焼室である。また９は内筒６内
と燃料導管５内とを仕切る隔壁、１０は燃料導管
５の端部周壁に複数個穿設した燃料噴出孔、１１
は燃料導管５内に連通する燃料供給管、１２は燃
料流入口で、図示しない燃料ガス供給源に接続さ
れている。また１３は一次燃焼室８への一次空気
流入口である。１４は内筒６より排ガス口側のチ
ユーブ４内に形成した二次燃焼室で、内筒６内に
連通している。１５は二次空気供給管で、チユー
ブ４の端壁および隔壁９を貫通して設けられ、先
端は二次燃焼室１４に向つて開口しており、１６
はその二次空気流入口である。
上記構成の装置において、燃料ガスを燃料流入
口１２に、燃焼用一次空気および二次空気を各空
気流入口１３および１６にそれぞれ供給し、一次
空気と燃料噴出孔１０より流出する燃料ガスとの
混合気に図示しない点火装置により点火すれば、
先ず一次燃焼室８において理論必要空気量以下の
一次空気により燃料ガスが一次燃焼（不完全燃
焼）する。得られた一次燃焼ガスは第１図中に矢
印Ｘで示すように一次燃焼室８内から内筒６の壁
面を通過して内筒６内に流入するが、このとき実
質的表面積が大きい内筒６は対流熱伝達により一
次燃焼ガスの温度に近い高温に効率よく加熱さ
れ、一次燃焼ガスは内筒６からチユーブ４への熱
放射により顕熱を奪われて低温となつて内筒６内
を経て二次燃焼室１４内へ流入する。このため一
次燃焼ガスの高温域滞留時間の短縮により一次燃
焼におけるNOxの発生が抑制されるとともに、二
次空気供給管１５よりの二次空気により二次燃焼
する際の燃焼温度が低くなるため、二次燃焼にお
けるNOxの発生量も少ない。一方高温となつた内
筒６は固体であるためガスよりはるかに大きなふ
く射射出能力を有するので、チユーブ４に大量の
ふく射熱を放射して該チユーブを直接昇温させ
る。さらに内筒６のふく射熱により該内筒の壁面
内を通過する一次燃焼ガス中の未燃分がほぼ均一
に加熱され、二次燃焼における酸素過剰率を低く
しても完全燃焼がおこなわれるため、二次燃焼に
おけるNOx発生量は一層抑制されるのである。
口１２に、燃焼用一次空気および二次空気を各空
気流入口１３および１６にそれぞれ供給し、一次
空気と燃料噴出孔１０より流出する燃料ガスとの
混合気に図示しない点火装置により点火すれば、
先ず一次燃焼室８において理論必要空気量以下の
一次空気により燃料ガスが一次燃焼（不完全燃
焼）する。得られた一次燃焼ガスは第１図中に矢
印Ｘで示すように一次燃焼室８内から内筒６の壁
面を通過して内筒６内に流入するが、このとき実
質的表面積が大きい内筒６は対流熱伝達により一
次燃焼ガスの温度に近い高温に効率よく加熱さ
れ、一次燃焼ガスは内筒６からチユーブ４への熱
放射により顕熱を奪われて低温となつて内筒６内
を経て二次燃焼室１４内へ流入する。このため一
次燃焼ガスの高温域滞留時間の短縮により一次燃
焼におけるNOxの発生が抑制されるとともに、二
次空気供給管１５よりの二次空気により二次燃焼
する際の燃焼温度が低くなるため、二次燃焼にお
けるNOxの発生量も少ない。一方高温となつた内
筒６は固体であるためガスよりはるかに大きなふ
く射射出能力を有するので、チユーブ４に大量の
ふく射熱を放射して該チユーブを直接昇温させ
る。さらに内筒６のふく射熱により該内筒の壁面
内を通過する一次燃焼ガス中の未燃分がほぼ均一
に加熱され、二次燃焼における酸素過剰率を低く
しても完全燃焼がおこなわれるため、二次燃焼に
おけるNOx発生量は一層抑制されるのである。
以上のように通気性を有する内筒６による一次
燃焼ガスの顕熱のふく射熱への変換作用により、
主として一次燃焼ガスの低温化による低NOx化が
はかられるが、この内筒６の内面部および／また
は外面部あるいは内筒６全体にNOx還元触媒とし
て作用する白金やパラジウムなどの活性成分を担
持させて内筒６にNOx還元触媒層を形成させれ
ば、一次燃焼によつて生成したNOxは内筒６を通
過する際に還元されN2ガスとなるので、全体と
してのNOx発生量をさらに低下させることができ
るのである。
燃焼ガスの顕熱のふく射熱への変換作用により、
主として一次燃焼ガスの低温化による低NOx化が
はかられるが、この内筒６の内面部および／また
は外面部あるいは内筒６全体にNOx還元触媒とし
て作用する白金やパラジウムなどの活性成分を担
持させて内筒６にNOx還元触媒層を形成させれ
ば、一次燃焼によつて生成したNOxは内筒６を通
過する際に還元されN2ガスとなるので、全体と
してのNOx発生量をさらに低下させることができ
るのである。
次に上記構成のラジアントチユーブ（外径178
mm、炉内巾2000mm）を用いた発明者の実験結果
（ラジアントチユーブの排ガス中のNO濃度測定
値）を第３図に示す。内筒６としてはステンレス
金網（線径１mm、12メツシユ）を６層積層して円
筒状に成形したものを用い、内筒６に触媒層を形
成しない場合を曲線D1、内筒６の外面に白金系
金属を担持させてNOx還元触媒層を形成した場合
を曲線D2で示す。また曲線D0は通常の二段燃焼
形バーナを用いた場合を示す。図から明らかなよ
うに本発明による場合のNO濃度は、たとえば炉
温900℃において従来の二段燃焼形バーナ使用例
の50〜60％と大巾に減少している。
mm、炉内巾2000mm）を用いた発明者の実験結果
（ラジアントチユーブの排ガス中のNO濃度測定
値）を第３図に示す。内筒６としてはステンレス
金網（線径１mm、12メツシユ）を６層積層して円
筒状に成形したものを用い、内筒６に触媒層を形
成しない場合を曲線D1、内筒６の外面に白金系
金属を担持させてNOx還元触媒層を形成した場合
を曲線D2で示す。また曲線D0は通常の二段燃焼
形バーナを用いた場合を示す。図から明らかなよ
うに本発明による場合のNO濃度は、たとえば炉
温900℃において従来の二段燃焼形バーナ使用例
の50〜60％と大巾に減少している。
以上はこの発明をラジアントチユーブに適用し
た場合について説明したが、この発明は各種用途
向バーナなどの他の燃焼装置にも適用できるもの
である。またチユーブ４は耐熱鋼、セラミツク
ス、耐火物など各種の材料で構成することができ
る。
た場合について説明したが、この発明は各種用途
向バーナなどの他の燃焼装置にも適用できるもの
である。またチユーブ４は耐熱鋼、セラミツク
ス、耐火物など各種の材料で構成することができ
る。
以上説明したようにこの発明によれば、チユー
ブ内に設けた通気性を有する内筒により一次燃焼
ガスの顕熱をふく射熱に変換するようにしたの
で、一次燃焼ガスの低温化により一次燃焼および
二次燃焼の際のNOx発生量が抑制されるととも
に、チユーブは内筒からのふく射伝熱により加熱
され、一次燃焼熱を効率よく放熱させてチユーブ
の加熱に有効に利用できる。また内筒の一部また
は全体に還元触媒層を形成させることにより、さ
らに低NOx化をはかることができる。
ブ内に設けた通気性を有する内筒により一次燃焼
ガスの顕熱をふく射熱に変換するようにしたの
で、一次燃焼ガスの低温化により一次燃焼および
二次燃焼の際のNOx発生量が抑制されるととも
に、チユーブは内筒からのふく射伝熱により加熱
され、一次燃焼熱を効率よく放熱させてチユーブ
の加熱に有効に利用できる。また内筒の一部また
は全体に還元触媒層を形成させることにより、さ
らに低NOx化をはかることができる。
第１図はこの発明の一実施例を示すラジアント
チユーブの部分縦断面図、第２図は同じくラジア
ントチユーブの排ガス中のNO濃度線図である。 ３…ラジアントチユーブ、４…チユーブ、５…
燃料導管、６…内筒、８…一次燃焼室、１０…燃
料噴出孔、１１…燃料供給管、１４…二次燃焼
室、１５…二次空気供給管。
チユーブの部分縦断面図、第２図は同じくラジア
ントチユーブの排ガス中のNO濃度線図である。 ３…ラジアントチユーブ、４…チユーブ、５…
燃料導管、６…内筒、８…一次燃焼室、１０…燃
料噴出孔、１１…燃料供給管、１４…二次燃焼
室、１５…二次空気供給管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ チユーブ内に通気性を有する内筒を設けて、
上記チユーブと上記内筒との間に環状の一次燃焼
室を形成させ、上記一次燃焼室に燃料および一次
空気を供給する燃料供給路および一次空気供給路
を設け、上記内筒より排ガス口側の上記チユーブ
内空間を二次燃焼室として該二次燃焼室を上記内
筒内に連通させ、上記二次燃焼室内に二次空気を
供給する二次空気供給路を設けて成る燃焼装置。 ２ チユーブ内に通気性を有する内筒を設けて、
上記チユーブと上記内筒との間に環状の一次燃焼
室を形成させ、上記一次燃焼室に燃料および一次
空気を供給する燃料供給路および一次空気供給路
を設け、上記内筒より排ガス口側の上記チユーブ
内空間を二次燃焼室として該二次燃焼室を上記内
筒内に連通させ、上記二次燃焼室内に二次空気を
供給する二次空気供給路を設けるとともに、上記
内筒にNOx還元触媒層を形成して成る燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56191634A JPS5892703A (ja) | 1981-11-28 | 1981-11-28 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56191634A JPS5892703A (ja) | 1981-11-28 | 1981-11-28 | 燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5892703A JPS5892703A (ja) | 1983-06-02 |
| JPS6260605B2 true JPS6260605B2 (ja) | 1987-12-17 |
Family
ID=16277911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56191634A Granted JPS5892703A (ja) | 1981-11-28 | 1981-11-28 | 燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5892703A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3565476D1 (en) * | 1984-07-11 | 1988-11-17 | Rhone Poulenc Chimie | Process and apparatus for contacting at least two gaseous components reacting at high temperatures |
| FR2592321A1 (fr) * | 1986-01-02 | 1987-07-03 | Rhone Poulenc Chim Base | Procede d'obtention d'une phase gazeuse a temperature elevee, et dispositif pour mettre en oeuvre le procede. application au traitement des phases liquides ou gazeuses, chargees ou non de solides, et solides pulverisables. |
| KR100466178B1 (ko) * | 2001-12-21 | 2005-01-13 | 주식회사 포스코 | 연료 분할 분사형 연료노즐을 구비한 저질소산화물 축열식복사관 버너 |
| JP6521905B2 (ja) * | 2016-06-07 | 2019-05-29 | 中外炉工業株式会社 | ラジアントチューブバーナーユニット及び工業炉 |
-
1981
- 1981-11-28 JP JP56191634A patent/JPS5892703A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5892703A (ja) | 1983-06-02 |
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