KR20180093790A

KR20180093790A - Fuel Nozzle Cooling System In Regenerative Burner

Info

Publication number: KR20180093790A
Application number: KR1020170183912A
Authority: KR
Inventors: 유사쿠 가와모토; 가즈야 기타무라; 겐스케 가와바타
Original assignee: 쥬가이로 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2017-02-14
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2018-08-22
Also published as: CN108426247A; TWI755441B; JP6483169B2; TW201829964A; JP2018132222A; CN108426247B; KR102344215B1

Abstract

Provided is a structure to cool a fuel nozzle of a regenerative burner, which uses an exhaust blower to discharge exhaust gas in a discharge operation mode to reduce installation costs and space required for cooling the fuel nozzle, and simplify layout, such as pipeline, and the like. According to the present invention, the regenerative burner alternately repeating a discharge mode and a combustion mode comprises: a hollow canister shaped fuel nozzle disposed inside a burner body and injecting the fuel, which is mixed with combustion air to generate flame, from the front end part thereof; a cooling tube including a flue part surrounding the outer circumference of the fuel nozzle and communicating with an exhaust system, and an opening part opened to the air; and a connection tube to connect the flue part to the exhaust system. Accordingly, the fuel nozzle is cooled by the air circulated towards the flue part through the opening part due to exhaust gas suction action of the exhaust system through the connection pipe.

Description

[0001] Fuel Nozzle Cooling System In Regenerative Burner [0002]

본 발명은, 배기 운전 모드에서 배기를 행하는 배기 블로어를 이용함으로써, 연료 노즐의 냉각을 위해서 필요한 설비 비용 및 필요한 설치 스페이스를 경감하는 것이 가능하고, 배관 등의 레이아웃도 간략한 리제너레이티브 버너의 연료 노즐 냉각 구조에 관한 것이다.In the present invention, by using an exhaust blower for exhausting in the exhaust operation mode, it is possible to reduce the equipment cost required for cooling the fuel nozzle and the required installation space, and the layout of the piping and the like can be simplified by using the fuel of the regenerative burner To a nozzle cooling structure.

리제너레이티브 버너를 이용한 로(爐)(특허 문헌 1 참조)는 여러 종류 알려져 있고, 이와 함께, 리제너레이티브 버너를 냉각하는 구조(특허 문헌 2 및 3 참조)도 알려져 있다. 특허 문헌 1의 「공업용 로(爐), 공업용 로(爐)의 에너지 절약 가동 방법 및 공업용 로(爐)의 개조 방법」은, 연소실과 연돌(煙突, 굴뚝)을 접속하는 배기관과, 개방되어, 배기관 내에 외기(ATM)를 넣는 흡기 개폐 밸브와, 제너레이터로서 기능되는 흡인 블로어에 접속되며, 개방된 흡기 개폐 밸브로부터 받아들여져 배기관을 흐르는 외기에 의해 회전되어 발전(發電)하는 날개 바퀴를 구비하여 구성되어 있다. 특허 문헌 1에서는, 2개이고 쌍인 축열식 버너는, 그들 연소 운전과 배기 운전이 교호로 전환되도록 되어 있다. Various types of furnaces using regenerative burners (see Patent Document 1) are known, and a structure for cooling regenerative burners (see Patent Documents 2 and 3) is also known. An "energy saving operation method and an industrial furnace refinement method for an industrial furnace, an industrial furnace" in Patent Document 1 is an exhaust pipe for connecting a combustion chamber and a stack (smoke projection, chimney) An air intake opening / closing valve for introducing outside air (ATM) into the exhaust pipe, and a vane wheel connected to the suction blower functioning as a generator, which is received from the opened intake opening / closing valve and is rotated by external air flowing through the exhaust pipe to generate electric power, . In Patent Document 1, two burner regenerative burners are alternately switched between their combustion operation and exhaust operation.

특허 문헌 2의 「고온 공기용 저(低) NOx 버너」는, 연료를 분사하는 연료 노즐의 선단부에 배플(baffle)을 외감(外嵌, 외측 끼움) 모양으로 장착함과 아울러, 이 배플의 외주에 슬릿 모양의 2차 공기 공급 구멍을 형성한 구성으로서, 연료 노즐은, 내주부를 연료 통로로 하고, 외주부를 냉각 공기 통로로 한 이중관에 구성되고, 배플은, 중심에 연료와 냉각 공기의 분출 구멍을 마련함과 아울러, 이 분출 구멍의 외주측에는, 입구로부터 출구를 향하여 동일한 피치 원(圓) 직경의 면내에서, 30~50°의 각도를 가진 복수의 1차 공기 공급 구멍을 마련하며, 또한, 이들 분출 구멍과 1차 공기 공급 구멍의 출구에 연료, 냉각 공기, 1차 공기의 분출구부를 형성하여 구성되어 있다. 특허 문헌 2의 버너에서는, 연료 노즐의 냉각에 이용하는 공기를 로(爐) 내에 방출하도록 하고 있다.The "low NOx burner for high temperature air" of Patent Document 2 is a fuel burner in which a baffle is fitted to the front end portion of a fuel nozzle for injecting fuel in the form of outer appearance (outer fitting, outer fitting) Wherein the fuel nozzle is constituted by a double pipe having an inner peripheral portion as a fuel passage and an outer peripheral portion as a cooling air passage, wherein the baffle is provided with a spout of fuel and cooling air at its center A plurality of primary air supply holes having an angle of 30 to 50 degrees are provided on the outer peripheral side of the spray hole in the plane of the same pitch circle diameter from the inlet toward the outlet, And a jet port of fuel, cooling air, and primary air are formed at the outlet of these jet holes and the primary air supply holes. In the burner of Patent Document 2, air used for cooling the fuel nozzle is released into the furnace.

특허 문헌 3의 「축열식 버너 연료 노즐관의 냉각 장치」는, 도입 공기를 로(爐) 내에 방출하지 않고, 냉각 공기관의 냉각에만 이용하며, 게다가 전진, 후진의 왕복으로 냉각하여, 냉각 공기관의 과열을 유효하게 막는 것을 과제로 하며, 연료 노즐관의 외주에 내관과 외관으로 이루어지는 이중관을 배치하고, 외관과 연료 노즐관의 선단 개구부를 덮개체에 의해 폐지함과 아울러, 외관과 내관의 사이의 외측 통로와, 내관과 연료 노즐관의 사이의 내측 통로를 덮개체를 매개로 하여 연통하여 구성한 냉각 공기관을 마련하도록 하고 있다. 특허 문헌 3에서는, 냉각에 이용하는 도입 공기를 로(爐) 내로 방출하지 않도록 하고 있어, 도입 공기를 공기 냉각관에 보내기 위해서는, 블로어를 설비할 필요가 있다. The "cooling device for the regenerative burner fuel nozzle tube" of Patent Document 3 is a cooling device for cooling the cooling air pipe without introducing the introduced air into the furnace and further cooling by forward and backward reciprocation, Wherein the outer tube and the outer tube are disposed on the outer periphery of the fuel nozzle tube and the outer tube and the end opening of the fuel nozzle tube are closed by the lid body and the outer side between the outer tube and the inner tube And a cooling air pipe constituted by the passage and the inner passage between the inner pipe and the fuel nozzle pipe communicating with each other via the cover body is provided. In Patent Document 3, the introduction air used for cooling is not discharged into the furnace, and it is necessary to provide a blower in order to send the introduction air to the air cooling pipe.

특허 문헌 1 : 일본특허공개 제2016－133255호 공보Patent Document 1: JP-A-2016-133255 특허 문헌 2 : 일본특허공개 평10－185128호 공보Patent Document 2: JP-A-10-185128 특허 문헌 3 : 일본특허공개 제2001－182915호 공보Patent Document 3: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-182915

리제너레이티브 버너에 의해 가열되는 로(爐) 내 분위기는, 변동하지 않고 균질인 것이 바람직하고, 이 점에서, 리제너레이티브 버너에 구비하는 연료 노즐의 냉각 구조로서는, 도입 공기를 로(爐) 내로 방출하는 것이 아닌 특허 문헌 3의 이중관 구조를 이용하는 것이 바람직하다.It is preferable that the atmosphere in the furnace heated by the regenerative burner is uniform and unchanged. In this respect, as the cooling structure of the fuel nozzle provided in the regenerative burner, It is preferable to use the double pipe structure of Patent Document 3, instead of releasing it into a furnace.

그렇지만, 특허 문헌 3은, 어떻게 하여 도입 공기를 공기 냉각관에 공급할지에 대해서는, 어떠한 개시도 하고 있지 않다. 통상 일반적으로는, 블로어를 신설 혹은 증설하여, 당해 블로어로부터 공기 공급관으로 도입 공기를 공급하는 것이 고려되어진다. 블로어를 신설하면, 배관을 포함하여, 그것을 위한 설비 비용이 발생함과 동시에, 설치 스페이스도 확보할 필요가 있다고 하는 과제가 있었다.However, Patent Document 3 does not disclose how to supply the introduction air to the air cooling pipe. Generally, it is generally considered that a blower is newly installed or expanded, and the introduction air is supplied from the blower to the air supply pipe. When a blower is newly installed, there is a problem that equipment costs for the piping, including the piping, are generated, and the installation space needs to be secured.

본 발명은 상기 종래의 과제를 감안하여 창안된 것으로서, 배기 운전 모드에서 배기를 행하는 배기 블로어를 이용함으로써, 연료 노즐의 냉각을 위해서 필요한 설비 비용 및 필요한 설치 스페이스를 경감하는 것이 가능하며, 배관 등의 레이아웃도 간략한 리제너레이티브 버너의 연료 노즐 냉각 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and it is an object of the present invention to provide an exhaust blower that exhausts in an exhaust operation mode, thereby reducing facility cost required for cooling the fuel nozzle and required installation space, It is another object of the present invention to provide a fuel nozzle cooling structure of a regenerative burner having a simple layout.

본 발명에 관한 리제너레이티브 버너의 연료 노즐 냉각 구조는, 배기 블로어를 가지는 배기계의 배기 흡인 작용으로 버너 본체의 화구(火口)로부터 흡인되는 로(爐) 내 배기를 축열부에 유통시켜 배열(排熱)을 축열시키는 배기 모드와, 상기 축열부에 유통되어 가열되는 연소 공기에서 생성되는 화염(火炎)이 상기 버너 본체의 화구로부터 로(爐) 내로 분출되는 연소 모드를 교호로 반복하는 리제너레이티브 버너로서, 상기 버너 본체 내부에 마련되고, 연소 공기와 혼합되어 화염을 생성하는 연료를 그 선단부로부터 분사하는 중공 통체 모양의 연료 노즐과, 상기 연료 노즐의 외주위를 포위하여 마련되고, 상기 배기계에 연통시키기 위한 연통부 및 대기 개방되는 개구부를 가지는 냉각용 튜브와, 상기 연통부를 상기 배기계에 접속하는 접속관을 구비하며, 상기 접속관을 매개로 하는 상기 배기계의 배기 흡인 작용으로, 상기 개구부를 통해서 상기 연통부를 향해 유통하는 대기에 의해 상기 연료 노즐을 냉각하도록 한 것을 특징으로 한다.The fuel nozzle cooling structure of the regenerative burner according to the present invention is characterized in that exhaust air in a furnace sucked from a crater of a burner main body is caused to flow through a heat accumulating portion by an exhaust sucking action of an exhaust system having an exhaust blower, And a combustion mode in which a flame generated in the combustion air heated and circulated in the heat storage portion is ejected into the furnace from the burning port of the burner main body is alternately repeated, 1. A reactive burner comprising: a hollow cylindrical fuel nozzle which is provided inside the burner main body and which injects fuel that is mixed with combustion air to generate a flame from a front end thereof; A cooling tube having a communicating portion for communicating with the exhaust system and an opening portion to be opened to the atmosphere and a connecting pipe for connecting the communicating portion to the exhaust system , The exhaust suction action of the pumping system to the connection pipe as a medium, and by the air flowing toward the communicating portion through the opening, characterized in that the cooling to the fuel nozzle.

또, 본 발명에 관한 리제너레이티브 버너의 연료 노즐 냉각 구조는, 배기 블로어를 가지는 배기계를 개폐하는 배기 밸브가 열리고 또한 급기 블로어를 가지는 급기계를 개폐하는 급기 밸브가 닫혀져, 상기 배기계의 배기 흡인 작용으로 버너 본체의 화구로부터 흡인되는 로(爐) 내 배기를, 축열부에 유통시켜 배열을 축열시키고, 상기 배기 밸브를 매개로 하여 상기 배기계로 배출하는 배기 모드와, 상기 배기 밸브가 닫혀지고 또한 상기 급기 밸브가 열려, 상기 급기계의 급기 작용으로 상기 버너 본체로 급기되는 연소 공기를, 상기 축열부에 유통시켜 가열하고, 가열된 연소 공기에서 생성되는 화염이 상기 버너 본체의 화구로부터 로(爐) 내로 분출되는 연소 모드를 교호로 반복하는 리제너레이티브 버너로서, 상기 버너 본체 내부에 마련되고, 연소 공기와 혼합되어 화염을 생성하는 연료를 그 선단부로부터 분사하는 중공 통체 모양의 연료 노즐과, 상기 연료 노즐의 외주위를 포위하여 마련되고, 상기 배기계에 연통시키기 위한 연통부 및 대기 개방되는 개구부를 가지는 냉각용 튜브와, 상기 축열부와 상기 배기 밸브와의 중간 위치에서, 상기 연통부를 상기 배기계에 접속하는 접속관을 구비하며, 배기 모드시에는, 상기 접속관을 매개로 하는 상기 배기계의 배기 흡인 작용으로, 상기 개구부를 통해서 상기 연통부를 향해 유통하는 대기에 의해 상기 연료 노즐을 냉각하고, 연소 모드시에는, 상기 급기계의 급기 작용으로, 상기 축열부를 우회하여, 상기 접속관을 매개로 하여 상기 연통부를 통해서 상기 개구부를 향해 유통하는 연소 공기에 의해 상기 냉각 노즐을 냉각하도록 한 것을 특징으로 한다.The fuel nozzle cooling structure of the regenerative burner according to the present invention is characterized in that an exhaust valve for opening and closing an exhaust system having an exhaust blower is opened and an air supply valve for opening and closing a feed machine having an air supply blower is closed, An exhaust mode in which exhaust gas in a furnace sucked from the burner main body through the action of the exhaust gas is caused to flow in the heat accumulating unit to accumulate heat and discharge the exhaust gas to the exhaust system via the exhaust valve; The air supply valve is opened so that the combustion air supplied to the burner body by the air supply action of the air supply unit is circulated in the heat storage unit and heated so that a flame generated in the heated combustion air flows from the burner furnace body The burner is a regenerative burner that alternately repeats a burning mode in which burning air A fuel nozzle having a hollow cylindrical shape for injecting fuel generating a flame from its tip end, and a cooling part provided around the outer periphery of the fuel nozzle and having a communication part for communicating with the exhaust system and an opening part And a connection pipe for connecting the communication portion to the exhaust system at an intermediate position between the heat accumulating portion and the exhaust valve. In the exhaust mode, the exhaust pipe is connected to the exhaust pipe through an exhaust- , The fuel nozzle is cooled by the air flowing through the opening portion toward the communication portion, and in the combustion mode, by the air supply action of the feeder, the heat storage portion is bypassed, and the communication portion And the cooling nozzle is cooled by the combustion air flowing through the opening.

상기 냉각용 튜브의 상기 연통부 및 상기 개구부는, 상기 연료 노즐 선단부와 반대측의 기단부측에 형성되며, 상기 냉각용 튜브에는, 상기 연료 노즐의 외측 둘레를 둘러싸며, 그 길이 방향으로 선단부측으로부터 기단부측에 걸쳐서 형성되고, 상기 연통부에 연통되는 제1 유로와, 상기 제1 유로의 외측 둘레를 둘러싸며, 상기 연료 노즐의 길이 방향으로 선단부측으로부터 기단부측에 걸쳐서 형성되고, 상기 개구부에 연통되는 제2 유로와, 상기 연료 노즐의 선단부측에서 상기 제1 유로와 상기 제2 유로를 연통시키는 접속 유로를 구비하는 것을 특징으로 한다.Wherein the cooling tube and the opening of the cooling tube are formed on the proximal end side of the fuel nozzle opposite to the fuel nozzle distal end, and the cooling tube surrounds the outer periphery of the fuel nozzle, And a second flow path which is formed so as to extend from the front end side to the base end side in the longitudinal direction of the fuel nozzle and surrounds the outer periphery of the first flow path, And a connecting flow path for communicating the first flow path and the second flow path from the front end side of the fuel nozzle.

일방이 연소 모드일 때에 타방이 배기 모드로 운전되는 한 쌍의 상기 리제너레이티브 버너를 구비하며, 이들 리제너레이티브 버너의 상기 배기계는 서로 합류부에서 합류되고, 상기 합류부의 하류에 단일의 상기 배기 블로어가 구비되는 것을 특징으로 한다. And a pair of the regenerative burners in which one of the regenerative burners is operated in the exhaust mode when the one of the combustion chambers is in the combustion mode and the exhaust system of the regenerative burners are merged with each other at a merging portion, And the exhaust blower is provided.

본 발명에 관한 리제너레이티브 버너의 연료 노즐 냉각 구조에 있어서는, 배기 운전 모드에서 배기를 행하는 배기 블로어를 이용함으로써, 연료 노즐의 냉각을 위해서 필요한 설비 비용 및 필요한 설치 스페이스를 경감할 수 있고, 배관 등의 레이아웃도 간략화할 수 있다. In the fuel nozzle cooling structure of the regenerative burner according to the present invention, by using the exhaust blower for exhausting in the exhaust operation mode, it is possible to reduce the facility cost and required installation space required for cooling the fuel nozzle, And the like can be simplified.

도 1은 본 발명에 관한 리제너레이티브 버너의 연료 노즐 냉각 구조의 제1 실시 형태를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 관한 리제너레이티브 버너의 연료 노즐 냉각 구조의 제2 실시 형태를 나타내는 구성도이다. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a fuel nozzle cooling structure of a regenerative burner according to the present invention. FIG.
2 is a configuration diagram showing a second embodiment of the fuel nozzle cooling structure of the regenerative burner according to the present invention.

이하에, 본 발명에 관한 리제너레이티브 버너의 연료 노즐 냉각 구조의 바람직한 실시 형태를, 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은, 제1 실시 형태에 관한 리제너레이티브 버너의 연료 노즐 냉각 구조를 나타내는 구성도이다.Hereinafter, preferred embodiments of the fuel nozzle cooling structure of the regenerative burner according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram showing a fuel nozzle cooling structure of a regenerative burner according to a first embodiment; FIG.

도 1에 나타내는 바와 같이 리제너레이티브 버너(1L, 1R)는 종래 주지하는 바와 같이, 로(爐)(5) 내를 향하는 일단에 화구(火口)(2L, 2R)를 가지는 버너 본체(3L, 3R)와, 버너 본체(3L, 3R)의 타단(3a)에, 당해 버너 본체(3L, 3R)에 인접시켜 직결하여 마련된 축열부(4L, 4R)를 구비하고 있어, 버너 본체(3L, 3R)의 화구(2L, 2R)로부터 로(爐)(5) 내를 향하여 화염(火炎)(F)을 분출하여 로(爐)(5) 내를 가열하는(예를 들면, 1,000℃ 정도) 연소 모드와, 화구(2L, 2R)로부터 로(爐)(5) 내의 배기(E)를 흡인하여 배출하는 배기 모드가 대면(對面)하는 한 쌍에서, 교호로 반복하여 전환되어 운전되도록 되어 있다.As shown in Fig. 1, the regenerative burners 1L and 1R are provided with a burner body 3L (2L, 2R) having fireboxes (2L and 2R) at one end toward the inside of the furnace And 3R and the other end 3a of the burner main body 3L and 3R are provided with the heat storage parts 4L and 4R which are arranged in direct contact with the burner main bodies 3L and 3R, A flame F is ejected from the openings 2L and 2R of the furnace 3R toward the inside of the furnace 5 to heat the inside of the furnace 5 The combustion mode and the exhaust mode in which the exhaust E in the furnace 5 is sucked and discharged from the openings 2L and 2R are alternately repeatedly operated in an alternating manner .

리제너레이티브 버너(1L, 1R)에서는, 배기 모드시에, 배기 블로어(14)를 가지는 배기계(16)의 배기 흡인 작용에 의해서 로(爐)(5) 내로부터 배기(E)가 흡인되고, 흡인된 배기(E)는 축열부(4L, 4R)에 유통되며, 이것에 의해 당해 배기(E)의 배열이 축열부(4L, 4R)에 축열되고, 축열부(4L, 4R)를 통과한 배기(E)는 강온(降溫)되어(예를 들면, 200℃ 정도) 배기계(16)로 배출되게 되며, 그 후, 배기 모드로부터 연소 모드로 운전이 전환되면, 급기 블로어(11)를 가지는 급기계(13)의 급기 작용으로 연소 공기가 축열부(4L, 4R)에 유통되어, 당해 축열부(4L, 4R)에 축열된 배기(E)의 배열로 연소 공기가 예열(가열)된다.The exhaust E is sucked from the furnace 5 by the exhaust suction action of the exhaust system 16 having the exhaust blower 14 in the exhaust mode in the regenerative burners 1L and 1R And the sucked exhaust E is distributed to the heat accumulating units 4L and 4R so that the arrangement of the exhaust E is stored in the heat accumulating units 4L and 4R and passes through the heat accumulating units 4L and 4R When the operation mode is switched from the exhaust mode to the combustion mode after the exhaust E is cooled down (for example, about 200 DEG C) to the exhaust system 16, The combustion air is preheated (heated) by the arrangement of the exhaust E accumulated in the heat accumulating units 4L and 4R by the air supply action of the air supply unit 13 to the heat accumulating units 4L and 4R.

그리고, 예열된 연소 공기가, 버너 본체(3L, 3R)로 급기되고, 당해 버너 본체(3L, 3R)의 내부에 마련된 연료 노즐(6L, 6R)을 통해서 공급되는 연료 가스와 혼합되어 연소되는 것에 의해, 버너 본체(3L, 3R)는, 배열을 이용한 에너지 절약 운전으로, 화염(F)을 생성한다.The preheated combustion air is supplied to the burner main bodies 3L and 3R and mixed with the fuel gas supplied through the fuel nozzles 6L and 6R provided in the burner main bodies 3L and 3R to be burned The burner main bodies 3L and 3R generate the flame F by the energy saving operation using the arrangement.

리제너레이티브 버너(1L, 1R)를 채용하는 경우, 연소 모드와 배기 모드의 모드 전환에 따라서 로(爐) 내 온도가 변동하지 않도록, 당해 버너(1L, 1R)는, 한 쌍 1조(組)로 이용된다.When the regenerative burners 1L and 1R are employed, the burners 1L and 1R are disposed in a pair (not shown) so that the temperature in the furnace does not fluctuate in accordance with the mode switching between the burning mode and the exhaust mode Group).

어느 일방의 리제너레이티브 버너(1L(1R))가 연소 모드일 때에는, 타방의 리제너레이티브 버너(1R(1L))는 배기 모드로 운전되고, 전자가 배기 모드로 전환되었을 때에는, 후자가 연소 모드로 전환되도록, 연소 모드와 배기 모드가 한 쌍의 리제너레이티브 버너(1L, 1R) 상호간에서 교호로 되도록 운전 제어된다.When one of the regenerative burners 1L (1R) is in the combustion mode, the other regenerative burner 1R (1L) operates in the exhaust mode, and when the former mode is switched to the exhaust mode, The combustion mode and the exhaust mode are controlled so as to be alternated between the pair of regenerative burners 1L and 1R so as to be switched to the combustion mode.

도시예에서는, 로(爐)(5)를 구성하는 단면 4각 형상의 로벽(爐璧) 중, 서로 마주보는 좌우의 로측벽(爐側壁) 각각에, 한 쌍으로 버너 본체(3L, 3R)가 마련되어 있다. 한 쌍의 버너 본체는, 동일 벽면에 인접하여 마련하도록 해도 괜찮다.In the illustrated example, the burner bodies 3L and 3R are provided in pairs on left and right furnace side walls facing each other in a quadrangular pyramid shape constituting the furnace 5, Respectively. The pair of burner bodies may be provided adjacent to the same wall surface.

본 실시 형태에 관한 리제너레이티브 버너의 연료 노즐 냉각 구조에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 좌우 한 쌍의 각 리제너레이티브 버너(1L, 1R)는, 로(爐)(5) 내를 향하여 개방된 화구(2L, 2R)를 일단에 가지는, 통로 형태의 버너 본체(3L, 3R)와, 버너 본체(3L, 3R)의 타단(3a)에 그 일단(4a)이 접속된 축열부(4L, 4R)와, 버너 본체(3L, 3R)의 타단(3a)측을 관통하여 당해 버너 본체(3L, 3R) 내부에 외부로부터 삽입하여 마련되고, 선단부 개구(6a)가 화구(2L, 2R)에 면하게 되어, 연소 공기와 혼합되어 화염(F)을 생성하는 연료 가스 등의 연료를 선단부 개구(6a)로부터 화구(2L, 2R)를 향하여 분사하는 중공 통체 모양의 연료 노즐(6L, 6R)과, 연료 노즐(6L, 6R)의 외주위를 포위하여 마련되고, 버너 본체(3L, 3R)의 타단(3a)측을 관통하여 당해 버너 본체(3L, 3R) 내부에, 그 외부로부터 연료 노즐(6L, 6R)의 선단부 개구(6a) 혹은 그 근방까지 연장되는 냉각용 튜브(8L, 8R)와, 연료의 공급·정지를 제어하는 연료용 개폐 밸브(9L, 9R)(도면 중, 탈색 표시는 개방；흑색 표시는 폐쇄)를 가지며, 각 연료 노즐(6L, 6R)에, 그 길이 방향 일단측의 선단부 개구(6a)와는 반대측의 연료 노즐(6L, 6R)의 기단(6b)측에서 접속되어, 연료를 연료 노즐(6L, 6R)의 선단부 개구(6a)로 향하여 공급하는 연료 공급계(10)와, 연소 공기를 버너 본체(3L, 3R)로 공급하기 위한 급기 블로어(11) 및 연소 공기의 공급·정지를 제어하는 개폐 가능한 급기 밸브(12L, 12R)(도면 중, 탈색 표시는 개방；흑색 표시는 폐쇄)를 가지며, 각 축열부(4L, 4R)의 타단(4b)에 접속되어 연소 공기를 축열부(4L, 4R)로 급기하는 급기계(13)와, 로(爐)(5) 내의 배기(E)를 화구(2L, 2R)로부터 흡인하여 로(爐)(5) 밖으로 배출하기 위한 배기 블로어(14) 및 배기(E)의 배출·정지를 제어하는 개폐 가능한 배기 밸브(15L, 15R)(도면 중, 탈색 표시는 개방；흑색 표시는 폐쇄)를 가지며, 각 축열부(4L, 4R)의 타단(4b)에 접속되어 축열부(4L, 4R)로부터 유출되는 배기(E)가 유통되는 배기계(16)를 구비하여 구성된다.In the fuel nozzle cooling structure of the regenerative burner according to the present embodiment, as shown in Fig. 1, each of the pair of left and right regenerative burners 1L and 1R is disposed in the furnace 5 A burner main body 3L and 3R in the form of a passage and one end 4a of the burner main body 3L and 3R connected to the other end 3a of the burner main body 3L and 3R, 4L and 4R and the other end 3a of the burner main body 3L and 3R so as to be inserted into the interior of the burner main body 3L and 3R from the outside, Shaped fuel nozzles 6L and 6R for spraying the fuel such as the fuel gas which is mixed with the combustion air to generate the flame F from the tip opening 6a toward the openings 2L and 2R, And the outer periphery of the fuel nozzles 6L and 6R so as to penetrate the other end 3a side of the burner main bodies 3L and 3R and to inject the fuel The cooling tubes 8L and 8R extending to the front end opening 6a of the nozzles 6L and 6R or the vicinity thereof and the fuel opening and closing valves 9L and 9R The fuel nozzles 6L and 6R are provided with fuel nozzles 6L and 6R on the side of the base end 6b of the fuel nozzles 6L and 6R on the side opposite to the distal end opening 6a on one end in the longitudinal direction of the fuel nozzles 6L and 6R, A fuel supply system 10 connected to supply the fuel toward the front end opening 6a of the fuel nozzles 6L and 6R and an air supply blower 11 for supplying the combustion air to the burner bodies 3L and 3R, The air supply valves 2L and 2R have openable and closable supply valves 12L and 12R (the discoloring display is opened and the black display is closed) for controlling the supply and stop of the combustion air and connected to the other end 4b of each of the heat storage portions 4L and 4R And a feeder 13 for feeding the combustion air to the heat accumulating units 4L and 4R and an exhaust E in the furnace 5 from the craters 2L and 2R to generate heat in the furnace 5, Discharge out Exhaust valves 15L and 15R (the discoloration display is opened and the black display is closed) for controlling the exhaust blower 14 and the exhaust E for discharging and stopping the exhaust heaters 4L and 4L, And an exhaust system 16 which is connected to the other end 4b of the heat accumulating units 4L and 4R and through which the exhaust E flowing out of the heat accumulating units 4L and 4R flows.

급기계(13)는 상세하게는, 한 쌍의 리제너레이티브 버너(1L, 1R)의 축열부(4L, 4R)에 각각 직결되어, 각 축열부(4L, 4R)로 공급되는 연소 공기가 각각 유통되는 한 쌍의 연소 공기 공급관(13a)과, 이들 연소 공기 공급관(13a)를 합류시키는 연소 공기 합류부(13b)와, 연소 공기 합류부(13b)를 매개로 하여 각 연소 공기 공급관(13a)에 접속되는 연소 공기 공급 본관(13c)으로 구성되며, 급기 블로어(11)는, 한 쌍의 리제너레이티브 버너(1L, 1R) 쌍방에 연소 공기를 공급하기 위해서 연소 공기 공급 본관(13c)에 마련되고, 급기 밸브(12L, 12R)는, 한 쌍의 리제너레이티브 버너(1L, 1R)의 운전 모드를 개별로 전환하기 위해서, 연소 공기 공급관(13a)에 마련된다.More specifically, the feed machine 13 is directly connected to the heat storage portions 4L and 4R of the pair of regenerative burners 1L and 1R so that the combustion air supplied to each of the heat storage portions 4L and 4R A combustion air joining portion 13b for joining these combustion air supply pipes 13a and a combustion air joining portion 13b to each combustion air supply pipe 13a And the air supply blower 11 is connected to the combustion air supply main pipe 13c to supply combustion air to both of the pair of regenerative burners 1L and 1R, And the air supply valves 12L and 12R are provided in the combustion air supply pipe 13a for individually switching the operation modes of the pair of regenerative burners 1L and 1R.

그리고, 연소 모드의 리제너레이티브 버너(1R(1L))에서는, 배기 밸브(15R(15L))가 닫혀지고, 또한 급기 밸브(12R(12L))가 열려, 급기계(13)의 급기 작용으로 보내어지는 연소 공기는, 급기 밸브(12R(12L))를 매개로 하여 축열부(4R(4L))로 유통되며, 축열부(4R(4L))로부터 또한, 버너 본체 3R(3L)의 화구(2R(2L))로 향하여 공급되도록 되어 있다.In the regenerative burner 1R (1L) in the combustion mode, the exhaust valve 15R (15L) is closed and the air supply valve 12R (12L) is opened, The combustion air sent to the burner main body 3R (3L) flows to the heat storage unit 4R (4L) via the air supply valve 12R (12L) (2R (2L)).

배기계(16)는 상세하게는, 한 쌍의 리제너레이티브 버너(1L, 1R)의 축열부(4L, 4R)에 각각 직결되어, 각 축열부(4L, 4R)로부터 배출되는 배기(E)가 각각 유통되는 한 쌍의 배기관(16a)과, 이들 배기관(16a)이 서로 합류되는 배기 합류부(16b)와, 배기 합류부(16b)를 매개로 하여 각 배기관(16a)에 접속되는 배기 본관(16c)으로 구성되며, 배기 블로어(14)는, 한 쌍의 리제너레이티브 버너(1L, 1R)쌍방으로부터 배기(E)를 배출하기 위해서 배기 본관(16c)에 마련되고, 배기 밸브(15L, 15R)는, 한 쌍의 리제너레이티브 버너(1L, 1R)의 운전 모드를 개별로 전환하기 위해서, 배기관(16a)에 마련된다.More specifically, the exhaust system 16 is directly connected to the heat storage units 4L and 4R of the pair of regenerative burners 1L and 1R, and the exhaust E discharged from each of the heat storage units 4L and 4R, An exhaust merging portion 16b in which the exhaust pipes 16a are joined together and a pair of exhaust pipes 16a and 16b which are connected to the exhaust pipes 16a via the exhaust merging portion 16b, The exhaust blower 14 is provided in the exhaust main pipe 16c for exhausting the exhaust E from both of the pair of regenerative burners 1L and 1R and the exhaust valve 15L And 15R are provided in the exhaust pipe 16a for individually switching the operation modes of the pair of regenerative burners 1L and 1R.

그리고, 배기 모드의 리제너레이티브 버너(1L(1R))에서는, 배기 밸브(15L(15R))가 열리고, 또한 급기 밸브(12L(12R))가 닫혀져, 배기계(16)의 배기 흡인 작용으로 흡인되는 배기(E)는, 버너 본체(3L(3R))의 화구(2L(2R))로부터 축열부(4L(4R))로 유통되며, 축열부(4L(4R))로부터 또한, 배기 밸브(15L(15R))를 매개로 하여 배기계(16)로 배출되도록 되어 있다.In the regenerative burner 1L (1R) in the exhaust mode, the exhaust valve 15L (15R) is opened and the air supply valve 12L (12R) is closed and the exhaust system 16 The exhaust E to be sucked flows from the crankshaft 2L (2R) of the burner main body 3L (3R) to the heat accumulating portion 4L (4R) and flows from the heat accumulating portion 4L (4R) (15L (15R)) to the exhaust system (16).

연료용 개폐 밸브(9L, 9R)는, 리제너레이티브 버너(1L, 1R)가 연소 모드일 때, 연료를 연료 노즐(6L, 6R)에 공급하기 위해서 열리고, 배기 모드일 때, 연료의 공급을 정지하기 위해서 닫혀진다.The fuel on-off valves 9L and 9R are opened to supply fuel to the fuel nozzles 6L and 6R when the regenerative burners 1L and 1R are in the combustion mode, Lt; / RTI >

급기 밸브(12L, 12R)는, 리제너레이티브 버너(1L, 1R)가 연소 모드일 때, 연소 공기를, 축열부(4L, 4R)를 매개로 하여 버너 본체(3L, 3R)의 화구(2L, 2R)에 공급하기 위해서 열리고, 배기 모드일 때, 연소 공기의 공급을 정지하기 위해서 닫혀진다.The supply valves 12L and 12R supply the combustion air to the burners 3L and 3R of the burner bodies 3L and 3R via the heat storage units 4L and 4R when the regenerative burners 1L and 1R are in the burning mode 2L, 2R, and is closed to stop the supply of combustion air when in the exhaust mode.

배기 밸브(15L, 15R)는, 리제너레이티브 버너(1L, 1R)가 배기 모드일 때, 로(爐)(5) 내의 배기(E)를, 축열부(4L, 4R)를 매개로 하여 버너 본체(3L, 3R)의 화구(2L, 2R)로부터 흡인하기 위해서 열리고, 연소 모드일 때, 배기(E)의 흡인을 정지하기 위해서 닫혀진다. 급기 블로어(11) 및 배기 블로어(14)는, 로(爐)(5)의 조업중은 통상, 상시 운전된다.The exhaust valves 15L and 15R control the exhaust E in the furnace 5 via the accumulator units 4L and 4R when the regenerative burners 1L and 1R are in the exhaust mode Is opened to suck from the fire drums 2L and 2R of the burner main bodies 3L and 3R and is closed to stop the suction of the exhaust E when in the burning mode. The air supply blower 11 and the exhaust blower 14 are normally operated at all times while the furnace 5 is operating.

본 실시 형태에서는, 상술한 리제너레이티브 버너(1L, 1R)의 기본 구성에 대해, 고온의 화구(2L, 2R)에 면하게 하여 배치되고, 또, 고온의 배기(E)가 그 주변에 유통하는 연료 노즐(6L, 6R)을 냉각하기 위한 냉각 구조가 각 리제너레이티브 버너(1L, 1R) 각각에 구비된다. 연료 노즐(6L, 6R)의 냉각 구조는, 상기 냉각용 튜브(8L, 8R)와, 냉각용 튜브(8L, 8R)를 배기계(16)에 접속하는 접속관(17L, 17R)을 주로 하여 구성된다.In the present embodiment, the basic configuration of the regenerative burners 1L and 1R described above is arranged so as to face the high-temperature fire engines 2L and 2R, and the high- A cooling structure for cooling the fuel nozzles 6L and 6R is provided in each of the regenerative burners 1L and 1R. The cooling structure of the fuel nozzles 6L and 6R is composed mainly of the cooling tubes 8L and 8R and the connecting tubes 17L and 17R connecting the cooling tubes 8L and 8R to the exhaust system 16 do.

냉각용 튜브(8L, 8R)는, 연료 노즐(6L, 6R)의 외측 둘레를 둘러싸고, 그 길이 방향으로 선단부 개구(6a)측으로부터 기단부(6b)측에 걸쳐서 파이프 모양으로 형성되고, 버너 본체(3L, 3R) 외부의 연료 노즐(6L, 6R)의 기단부(6b)측에서, 당해 연료 노즐(6L, 6R)의 외주면에 접합되는 고리 모양의 봉쇄(封鎖) 단판(端板)(19a)에서 그 기단부가 봉쇄되고, 화구(2L, 2R)에 근접하는 선단부측이 개방된 내관(內管)(19)과, 내관(19)의 외측 둘레를 둘러싸고, 연료 노즐(6L, 6R)의 길이 방향으로 선단부 개구(6a)측으로부터 기단부(6b)측에 걸쳐서 파이프 모양으로 형성되며, 버너 본체(3L, 3R) 외부의 연료 노즐(6L, 6R)의 기단부(6b)측에서, 내관(19)의 외주면에 접합되는 고리 모양의 제1 씰링 단판(端板)(20a)에 의해 그 기단부가 씰링됨과 아울러, 내관(19)보다도 화구(2L, 2R)측으로 연장되어 있는 연료 노즐(6L, 6R)의 선단부 개구(6a) 위치에서, 내관(19)의 선단부측을 화구(2L, 2R)측으로부터 덮으면서, 연료 노즐(6L, 6R)의 외주면에 접합되는 고리 모양의 제2 씰링 단판(20b)에 의해 선단부측이 씰링된 외관(外管)(20)과, 버너 본체(3L, 3R) 외부의 연료 노즐(6L, 6R)의 기단부(6b)측에서, 외관(20)에, 대기 개방하여 형성된 개구부(21), 및 내관(19)에, 배기계(16)에 연통시키기 위해서 형성된 연통부(22)로 구성된다.The cooling tubes 8L and 8R surround the outer peripheries of the fuel nozzles 6L and 6R and are formed in the shape of a pipe from the side of the opening 6a toward the proximal end 6b in the longitudinal direction, A sealed end plate 19a joined to the outer peripheral surface of the fuel nozzles 6L and 6R on the side of the proximal end 6b of the fuel nozzles 6L and 6R outside the fuel nozzles 6L and 6R An inner tube 19 with its proximal end closed and a tip end side close to the openings 2L and 2R opened and an inner tube 19 surrounding the outer circumference of the inner tube 19 and extending in the longitudinal direction of the fuel nozzles 6L and 6R Like shape extending from the distal end opening 6a side to the proximal end 6b side and extending from the proximal end 6b side of the fuel nozzles 6L and 6R outside the burner main bodies 3L and 3R to the inside of the inner tube 19 The base end portion is sealed by the annular first sealing end plate 20a joined to the outer circumferential surface and the proximal end portion is extended to the side of the inner pipe 19 6R at the positions of the front end openings 6a of the fuel nozzles 6L and 6R while covering the tip end side of the inner pipe 19 from the sides of the openings 2L and 2R, (Outer tube) 20 which is sealed at the tip end side by the second sealing end plate 20b and an outer tube 20 at the proximal end 6b side of the fuel nozzles 6L and 6R outside the burner bodies 3L and 3R And an opening portion 21 formed in the air passage 20 and communicating portion 22 formed in the inner pipe 19 for communicating with the exhaust system 16.

그리고, 이들 내관(19) 및 외관(20)에 의해, 냉각용 튜브(8L, 8R)에는, 연료 노즐(6L, 6R)의 외측 둘레를 둘러싸고, 그 길이 방향으로 선단 개구부(6a)측으로부터 기단부(6b)측에 걸쳐서 형성되고, 연통부(22)에 연통되는 제1 유로(23)와, 제1 유로(23)의 외측 둘레를 둘러싸고, 연료 노즐(6L, 6R)의 길이 방향으로 선단부 개구(6a)측으로부터 기단부(6b)측으로 걸쳐서 형성되며, 개구부(21)에 연통되는 제2 유로(24)와, 연료 노즐(6L, 6R)의 선단부 개구(6a)측에서, 유로가 꺾이도록, 제1 유로(23)와 제2 유로(24)를 연통시키는 접속 유로(25)가 구비된다.The cooling tubes 8L and 8R surround the outer peripheries of the fuel nozzles 6L and 6R by the inner tube 19 and the outer tube 20 and extend from the tip opening 6a side to the base end side in the longitudinal direction, A first flow path 23 which is formed so as to communicate with the communication portion 22 and which is formed so as to extend in the longitudinal direction of the fuel nozzles 6L and 6R, A second flow path 24 which is formed so as to extend from the side of the proximal end 6a to the proximal end 6b side and communicates with the opening 21 and a distal end opening 6a of the fuel nozzles 6L and 6R, And a connection passage 25 for communicating the first flow path 23 and the second flow path 24 are provided.

즉, 배기 흡인 작용을 나타내는 배기계(16)는, 연료 노즐(6L, 6R)의 외측 둘레를 경유하여, 대기 개방된다. 그리고, 냉각용 튜브(8L, 8R)의 연통부(22)는, 접속관(17L, 17R)을 매개로 하여 배기계(16)에, 본 실시 형태에서는 각 축열부(4L, 4R)로부터의 배기관(16a)이 합류되는 배기 합류부(16b)의 하류측에서, 배기 블로어(14)가 단일로 구비되는 배기 본관(16c)에 접속된다. 각 리제너레이티브 버너(1L, 1R)의 접속관(17L, 17R)의 배기계(16)에 대한 접속 위치는, 배기 밸브(15L, 15R)와 배기 블로어(14)와의 중간 위치라면, 어떠한 위치에 접속해도 괜찮다.That is, the exhaust system 16, which exhibits the exhaust suction action, is open to the atmosphere via the outer peripheries of the fuel nozzles 6L and 6R. The connecting portions 22 of the cooling tubes 8L and 8R are connected to the exhaust system 16 via the connection pipes 17L and 17R The exhaust blower 14 is connected to the exhaust main pipe 16c which is provided as a single unit on the downstream side of the exhaust merging portion 16b where the exhaust gas mixing chambers 16a are merged. The connecting positions of the connecting pipes 17L and 17R of the regenerative burners 1L and 1R with respect to the exhaust system 16 are set at any positions between the exhaust valves 15L and 15R and the exhaust blower 14 .

다음으로, 제1 실시 형태에 관한 리제너레이티브 버너의 연료 노즐 냉각 구조의 작용에 대해 설명한다. 로(爐)(5)의 가동 중에서는 예를 들면 도 1에 나타내는 바와 같이, 어느 일방(우측)의 리제너레이티브 버너(1R)에서는, 연료용 개폐 밸브(9R) 및 급기 밸브(12R)가 열리고, 또한 배기 밸브(15R)가 닫혀져, 연소 모드이며, 타방(좌측)의 리제너레이티브 버너(1L)에서는, 연료용 개폐 밸브(9L) 및 급기 밸브(12L)가 닫혀지고, 또한 배기 밸브(15L)가 열려, 배기 모드로 운전된다. 리제너레이티브 버너(1L, 1R) 자체의 운전은, 상술한 바와 같이 주지(周知)이다.Next, the operation of the fuel nozzle cooling structure of the regenerative burner according to the first embodiment will be described. Closing valve 9R and the air supply valve 12R in either one of the regenerative burners 1R on the right side during the operation of the furnace 5 as shown in Fig. Closing valve 9L and the air supply valve 12L are closed in the other (left) regenerative burner 1L and the exhaust valve 15R is closed, The valve 15L is opened and operated in the exhaust mode. The operation of the regenerative burners 1L, 1R per se is well known as described above.

배기 블로어(14)에 의한 배기 흡인 작용에 의해, 배기 모드의 리제너레이티브 버너(1L)의 축열부(4L)를 유통하고, 축열부(4L)에 축열하여 강온된 배기(E)는, 열려 있는 배기 밸브(15L)를 매개로 하여 배기 블로어(14)에 이르러, 배출된다.The exhaust E that has flown through the regenerative burner 1L of the regenerative burner 1L in the exhaust mode and is stored in the regenerator 4L by the exhaust blowing action of the exhaust blower 14, And is exhausted to the exhaust blower 14 via the exhaust valve 15L which is opened.

이 배기 블로어(14)의 배기 흡인 작용은, 배기 본관(16c)으로부터 양 접속관(17L, 17R)을 매개로 하여, 각 냉각용 튜브(8L, 8R)의 연통부(22)에 작용한다. 연통부(22)는, 제1 유로(23), 접속 유로(25), 및 제2 유로(24)를 매개로 하여, 대기 개방되어 있는 개구부(21)와 연통되어 있으므로, 배기 블로어(14)의 배기 흡인 작용에 의해서 대기가, 개구부(21)를 통해 연통부(22)를 향하여, 양쪽 모두의 냉각용 튜브(8L, 8R) 내에 유통된다.The exhaust suction action of the exhaust blower 14 acts on the communication portion 22 of each of the cooling tubes 8L and 8R from the exhaust main pipe 16c through the connection pipes 17L and 17R. The communicating portion 22 communicates with the opening 21 that is open to the atmosphere via the first flow path 23, the connection flow path 25 and the second flow path 24, The atmosphere is caused to flow through both of the cooling tubes 8L and 8R toward the communicating portion 22 through the opening portion 21. [

축열부(4L, 4R)의 일단(4a)에서의 온도(약 1,000 ℃) 보다도 훨씬 낮은 상온의 대기는, 한 쌍의 리제너레이티브 버너(1L, 1R) 쌍방의 냉각용 튜브(8L, 8R)의 기단부측의 개구부(21)로부터, 로(爐)(5) 내에 면하는 화구(2L, 2R)에 설치되어 고온 상태에 있는, 연소 모드 및 배기 모드 쌍방의 한 쌍의 리제너레이티브 버너(1L, 1R)에 구비되는 연료 노즐(6L, 6R)의 선단부 개구(6a)로 향하여, 외관(20) 내의 제2 유로(24)를 유통하고, 접속 유로(25)에서 꺾여 내관(19) 내의 제1 유로(23)을 더 유통하며, 이것에 의해, 양쪽 모두의 리제너레이티브 버너(1L, 1R)의 연료 노즐(6L, 6R)을 냉각하고, 냉각한 후, 물론 로(爐)(5) 내로 유출되지 않고, 연통부(22)로부터, 배기(E)가 유통하고 있는 배기계(16)로 단일의 배기 블로어(14)의 배기 흡인 작용으로 흡인되어 배출된다.The atmosphere at room temperature, which is much lower than the temperature (about 1,000 DEG C) at one end 4a of the heat storage units 4L and 4R is cooled by the cooling tubes 8L and 8R of both the pair of regenerative burners 1L and 1R A pair of regenerative burners (not shown) disposed in the furnaces 2L and 2R facing each other in the furnace 5 and in a high temperature state in both the combustion mode and the exhaust mode from the base- The second flow path 24 in the outer tube 20 flows toward the front end opening 6a of the fuel nozzles 6L and 6R provided in the inner tubes 1L and 1R, The fuel nozzles 6L and 6R of both of the regenerative burners 1L and 1R are cooled, cooled, and then cooled in the furnace, The air is sucked and discharged from the communicating portion 22 by the exhaust sucking action of the single exhaust blower 14 to the exhaust system 16 through which the exhaust E flows.

좌측의 리제너레이티브 버너(1L)가 연소 모드로 전환되고, 우측의 리제너레이티브 버너(1R)가 배기 모드로 전환되어도, 배기 블로어(14)의 운전시에는 상시, 좌우 양쪽 모두의 연료 노즐(6L, 6R)은, 배기 흡인 작용으로 도입되는 대기에 의해서 냉각이 확보되도록 되어 있다.Even when the left regenerative burner 1L is switched to the combustion mode and the right regenerative burner 1R is switched to the exhaust mode, The nozzles 6L and 6R are secured by the atmosphere introduced by the exhaust sucking action.

이상 설명한 제1 실시 형태에 관한 리제너레이티브 버너의 연료 노즐 냉각 구조에 있어서는, 배기 블로어(14)를 가지는 배기계(16)의 배기 흡인 작용으로 버너 본체(3L, 3R)의 화구(2L, 2R)로부터 흡인되는 로(爐) 내 배기(E)를, 버너 본체(3L, 3R)에 인접하여 직결하여 마련된 축열부(4L, 4R)에 유통시켜 배열을 축열시키는 배기 모드와, 축열부(4L, 4R)에 유통되어 가열되는 연소 공기에서 생성되는 화염(F)이 버너 본체(3L, 3R)의 화구(2L, 2R)로부터 로(爐)(5) 내로 분출되는 연소 모드를 교호로 반복하는 리제너레이티브 버너(1L, 1R)로서, 버너 본체(3L, 3R) 내부에 마련되고, 연소 공기와 혼합되어 화염(F)을 생성하는 연료를 그 선단부 개구(6a)로부터 로(爐)(5) 내로 분사하는 중공 통체 모양의 연료 노즐(6L, 6R)과, 연료 노즐(6L, 6R)의 외주위를 포위하여 마련되고, 배기계(16)에 연통시키기 위한 연통부(22) 및 대기 개방되는 개구부(21)를 가지는 냉각용 튜브(8L, 8R)와, 연통부(22)를 배기계(16)에 접속하는 접속관(17L, 17R)을 구비하며, 접속관(17L, 17R)을 매개로 하는 배기계(16)의 배기 흡인 작용으로, 개구부(21)를 통해서 연통부(22)를 향해 유통하는 대기에 의해 연료 노즐(6L, 6R)을 냉각하도록 했으므로, 배기 모드에서 배기(E)를 배출하는 배기 블로어(14)를 이용하여, 냉각용 대기를 냉각용 튜브(8L, 8R)에 유입시켜 연료 노즐(6L, 6R)을 냉각하여 이것이 열변형되는 것을 방지할 수 있고, 그리고 또, 연료 노즐(6L, 6R)을 냉각하기 위해서 필요한 설비는, 연료 노즐(6L, 6R)을 포위하는 냉각용 튜브(8L, 8R) 및 냉각용 튜브(8L, 8R)와 배기계(16)를 접속하는 접속관(17L, 17R)만으로 완료되므로, 설비 비용 및 필요한 설치 스페이스도 파이프의 스페이스 정도도 경감할 수 있고, 따라서, 레이아웃도 간략한 것으로 할 수 있다.In the above-described fuel nozzle cooling structure of the regenerative burner according to the first embodiment described above, the exhaust suction action of the exhaust system 16 having the exhaust blower 14 causes the burners 2L, 2R An exhaust mode in which the exhaust E in the furnace sucked from the burner main body 3L and 3R is caused to flow to the heat storage units 4L and 4R provided directly adjacent to the burner bodies 3L and 3R to heat the heat storage, And the combustion mode in which the flame F generated in the combustion air circulated in the combustion chambers 3R and 4R is ejected from the burning ports 2L and 2R of the burner main bodies 3L and 3R into the furnace 5 is alternately repeated The regenerative burners 1L and 1R are provided in the burner main bodies 3L and 3R and mix the combustion air with the fuel for generating the flame F from the tip opening 6a to the furnace Fuel nozzles 6L and 6R in the form of hollow cylinders for injecting fuel into the exhaust system 16 and surrounding the outer periphery of the fuel nozzles 6L and 6R, Cooling tubes 8L and 8R having a communicating portion 22 for communicating the air and an opening 21 to be opened to the atmosphere and connection pipes 17L and 17R for connecting the communicating portion 22 to the exhaust system 16 And the fuel nozzles 6L and 6R are cooled by the air flowing through the opening 21 toward the communicating portion 22 by the exhaust sucking action of the exhaust system 16 via the connection pipes 17L and 17R The cooling air is introduced into the cooling tubes 8L and 8R by using the exhaust blower 14 for exhausting the exhaust E in the exhaust mode so that the fuel nozzles 6L and 6R are cooled, The facilities required for cooling the fuel nozzles 6L and 6R are the cooling tubes 8L and 8R surrounding the fuel nozzles 6L and 6R and the cooling tubes 8L and 8R surrounding the fuel nozzles 6L and 6R, 8R and the exhaust system 16, the facility cost and necessary installation space can be reduced by the degree of the space of the pipe Be reduced and, therefore, it may be a simplified layout.

냉각용 튜브(8L, 8R)의 연통부(22) 및 개구부(21)는, 연료 노즐(6L, 6R)의 선단부 개구(6a)와는 반대측의 기단부(6b)측에 형성되고, 냉각용 튜브(8L, 8R)에는, 연료 노즐(6L, 6R)의 외측 둘레를 둘러싸고, 그 길이 방향으로 선단부 개구(6a)측으로부터 기단부(6b)측에 걸쳐서 형성되며, 연통부(22)에 연통되는 제1 유로(23)와, 제1 유로(23)의 외측 둘레를 둘러싸고, 연료 노즐(6L, 6R)의 길이 방향으로 선단부 개구(6a)측으로부터 기단부(6b)측으로 걸쳐서 형성되며, 개구부(21)에 연통되는 제2 유로(24)와, 연료 노즐(6L, 6R)의 선단부 개구(6a)측에서 제1 유로(23)와 제2 유로(24)를 연통시키는 접속 유로(25)를 구비함으로써, 대기를 연료 노즐(6L, 6R)의 길이 방향으로 제2 유로(24)로부터 제1 유로(23)로 걸쳐서 유통시켜 왕복으로 냉각 작용을 확보할 수 있어, 효율 좋게 냉각할 수 있음과 아울러, 냉각용 대기를 로(爐)(5) 내로 방출하지 않으므로, 로(爐) 내 분위기가 변동되는 것을 막을 수 있다.The communicating portion 22 and the opening portion 21 of the cooling tubes 8L and 8R are formed on the side of the proximal end 6b opposite to the distal end opening 6a of the fuel nozzles 6L and 6R, 8L and 8R are formed to extend from the distal end opening 6a side to the proximal end 6b side in the longitudinal direction and surround the outer peripheries of the fuel nozzles 6L and 6R, The fuel nozzle 6L and 6R are formed so as to extend from the front end opening 6a side to the base end 6b side in the longitudinal direction of the fuel nozzles 6L and 6R and to surround the outer periphery of the first flow path 23, And the connecting flow path 25 for communicating the first flow path 23 and the second flow path 24 from the side of the front end opening 6a of the fuel nozzles 6L and 6R, The atmosphere can be circulated from the second flow path 24 to the first flow path 23 in the longitudinal direction of the fuel nozzles 6L and 6R to secure the cooling action by reciprocation, Edinburgh, do not discharge into the furnace (爐) (5) for the cooling air, can be prevented that the atmosphere in (爐) variation.

일방이 연소 모드일 때에 타방이 배기 모드로 운전되는 한 쌍의 리제너레이티브 버너(1L, 1R)를 구비하며, 이들 리제너레이티브 버너(1L, 1R)의 배기계(16)는 서로 배기 합류부(16b)에서 합류되고, 배기 합류부(16b)의 하류에 단일의 배기 블로어(14)가 구비되므로, 한 쌍의 리제너레이티브 버너(1L, 1R)에 의해 가동되는 로(爐)(5)라도, 단일의 배기 블로어(14)에서, 쌍방의 연료 노즐(6L, 6R)을 냉각하면서 교번 연소 운전을 확보할 수 있다.And a pair of regenerative burners 1L and 1R in which one of the regenerative burners 1L and 1R is operated in the exhaust mode when one of them is in the combustion mode, And a single exhaust blower 14 is provided downstream of the exhaust merging section 16b so that the furnace is operated by the pair of regenerative burners 1L and 1R 5, even in the single exhaust blower 14, the alternate combustion operation can be secured while cooling the fuel nozzles 6L, 6R of both the fuel nozzles 6L, 6R.

또, 본 실시 형태의 설명에서는, 한 쌍의 리제너레이티브 버너(1L, 1R)로의 적용에 대해 설명했지만, 한 쌍에 한정되지 않고, 리제너레이티브 버너가 단체(單體)라도, 상기 작용 효과를 얻을 수 있다.In the description of the present embodiment, the application to the pair of regenerative burners 1L and 1R has been described. However, the present invention is not limited to a pair, and even if the regenerative burner is a single unit, Action and effect can be obtained.

도 2는, 제2 실시 형태에 관한 리제너레이티브 버너의 연료 노즐 냉각 구조를 나타내는 구성도이다. 제2 실시 형태는, 상기 제1 실시 형태와 비교하여, 배기계(16)에 대한 접속관(26L, 26R)의 접속 위치가 다르고, 이것에 의해서 작용이 서로 다르다.2 is a configuration diagram showing a fuel nozzle cooling structure of the regenerative burner according to the second embodiment. The second embodiment differs from the first embodiment in the connection positions of the connection pipes 26L, 26R with respect to the exhaust system 16, and the operations thereof are different from each other.

제1 실시 형태에서는, 연통부(22)로부터의 접속관(17L, 17R)은, 배기 본관(16c)에 접속되어 있지만, 제2 실시 형태에서는, 연통부(22)로부터의 접속관(26L, 26R)은, 각 리제너레이티브 버너(1L, 1R) 각각에서, 버너 본체(3L, 3R)에 인접하여 직결하여 마련되는 축열부(4L, 4R)와 배기 밸브(15L, 15R)와의 중간 위치에 접속된다. 그 외의 구성은, 상기 제1 실시 형태와 동일하다.The connecting pipes 17L and 17R from the communicating portion 22 are connected to the exhaust main pipe 16c in the first embodiment but in the second embodiment the connecting pipes 26L and 26R from the communicating portion 22, 26R are disposed at the intermediate positions between the heat storage units 4L, 4R provided directly adjacent to the burner bodies 3L, 3R and the exhaust valves 15L, 15R in the respective regenerative burners 1L, 1R, Respectively. The rest of the configuration is the same as that of the first embodiment.

제2 실시 형태에 관한 리제너레이티브 버너의 연료 노즐 냉각 구조의 작용에 대해 설명한다. 상술한 바와 같이, 리제너레이티브 버너(1L, 1R)는, 연소 모드에서는, 화염(F)이 생성되는 화구(2L, 2R)에 면하는 연료 노즐(6L, 6R)의 선단부 개구(6a) 부근이, 당해 연료 노즐(6L, 6R)의 다른 부분과 비교하여 고온이 되고, 한편, 배기 모드에서는, 화염(F)은 소화(消火)되지만, 연료 노즐(6L, 6R)의 외측 둘레에 고온인 배기(E)가 유통한다.The operation of the fuel nozzle cooling structure of the regenerative burner according to the second embodiment will be described. As described above, the regenerative burners 1L and 1R are arranged such that the tip openings 6a of the fuel nozzles 6L and 6R facing the openings 2L and 2R, in which the flames F are generated, In the exhaust mode, the flame F is extinguished. However, in the exhaust mode, the flame F is extinguished, but the high temperature (high temperature) The exhaust gas E flows.

이 때문에, 냉각용 튜브(8L, 8R)에 의한 연료 노즐(6L, 6R)의 냉각에 대해서는, 연소 모드에서는, 내관(19)측을 저온으로 하고, 한편, 배기 모드에서는, 외관(20)측을 저온으로 하는 것이 바람직하다.Therefore, cooling of the fuel nozzles 6L and 6R by the cooling tubes 8L and 8R is performed by setting the temperature of the inner tube 19 at a low temperature in the combustion mode, To be low.

제2 실시 형태에서는, 접속관(26L, 26R)의 배기계(16)에 대한 접속 위치를, 축열부(4L, 4R)와 배기 밸브(15L, 15R)와의 중간 위치에 접속하도록 했으므로, 배기 모드(도면 중, 좌측의 리제너레이티브 버너(1L)의 운전으로 나타냄)에서는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 접속관(26L)을 매개로 하는 배기계(16)의 배기 흡인 작용으로, 개구부(21)를 통해서 연통부(22)를 향해 유통하는 대기가 최초외관(20)을 흐르고, 그 후 내관(19)을 흐르는 것에 의해, 보다 저온의 대기에 의해서 배기(E)에 노출되는 외관(20)을 보다 효율 좋게 냉각하여 연료 노즐(6L)이 과열되지 않도록 적절히 냉각할 수 있다.Since the connecting positions of the connecting pipes 26L and 26R to the exhaust system 16 are connected to the intermediate positions between the accumulator units 4L and 4R and the exhaust valves 15L and 15R in the second embodiment, (Shown by the operation of the regenerative burner 1L on the left side in the drawing), as in the first embodiment, by the exhaust suction action of the exhaust system 16 via the connecting pipe 26L, Of the outer tube 20 exposed to the exhaust E by the lower-temperature atmosphere due to the atmosphere flowing through the outer tube 20 through the outer tube 20 and then flowing through the inner tube 19, So that the fuel nozzle 6L can be properly cooled so as not to overheat.

한편, 연소 모드(도면 중, 우측의 리제너레이티브 버너(1R)의 운전으로 나타냄)에서는, 상기 제1 실시 형태와는 달리, 급기 블로어(11)를 가지는 급기계(13)의 급기 작용으로 공급되어 축열부(4R)로 향하는 연소 공기 중, 그 일부가 축열부(4R)를 우회하여, 배기 밸브(15R)가 닫혀져 있는 배기계(16)(배기관(16a))를 경유하여 접속관(26R)에 유입되며, 그리고, 접속관(26R)을 매개로 하여 연통부(22)를 통해서 개구부(21)를 향해 유통하는 연소 공기는, 먼저 내관(19)을 흐르고, 그 후 외관(20)을 흐르는 것에 의해, 보다 저온의 연소 공기에 의해서 화염(F)에 노출되는 내관(19)을 보다 효율 좋게 냉각하여 연료 노즐(6R)이 과열되지 않도록 적절히 냉각할 수 있다.On the other hand, in the combustion mode (indicated by the operation of the regenerative burner 1R on the right side in the drawing), unlike the first embodiment, by the air supply action of the air supply machine 13 having the air supply blower 11 A part of the combustion air which is supplied and directed to the heat accumulating portion 4R bypasses the heat accumulating portion 4R and passes through the exhaust pipe 16 (exhaust pipe 16a) in which the exhaust valve 15R is closed, And the combustion air flowing through the connecting portion 22 through the connecting portion 22 toward the opening portion 21 flows first through the inner pipe 19 and then through the outer pipe 20 It is possible to cool the inner tube 19 exposed to the flame F more efficiently by the combustion air at the lower temperature and properly cool the fuel nozzle 6R so as not to overheat.

즉, 연소 모드나 배기 모드와 같은 운전 상황의 전환에 대해, 냉각용 튜브(8L, 8R) 내의 흐름 방향이 바뀌어, 연료 노즐(6L, 6R)의 양호한 냉각 효과를 확보할 수 있다.That is, the flow directions in the cooling tubes 8L and 8R are changed in the switching of the operating conditions such as the combustion mode and the exhaust mode, so that a good cooling effect of the fuel nozzles 6L and 6R can be ensured.

또, 접속관(26L, 26R)은, 서로 인접하여 직결되어 있는 버너 본체(3L, 3R)와 축열부(4L, 4R)와의 사이에 배치하면 되기 때문에, 제1 실시 형태와 같이 접속관(17L, 17R)을, 적어도 배기 밸브(15L, 15R)의 하류측까지 연장 마련할 필요가 없고, 파이프의 스페이스를 삭감할 수 있어, 설비 비용의 삭감 및 설비 레이아웃의 컴팩트화를 달성할 수 있다.Since the connecting pipes 26L and 26R can be disposed between the burner main bodies 3L and 3R and the heat accumulating units 4L and 4R which are directly adjacent to each other, And 17R need not be extended to at least the downstream side of the exhaust valves 15L and 15R, and the space of the pipe can be reduced, so that facility cost can be reduced and facility layout can be made compact.

제2 실시 형태에 있어서도, 한 쌍의 리제너레이티브 버너(1L, 1R)로의 적용 뿐만 아니라, 리제너레이티브 버너가 단체(單體)라도, 상기 작용 효과를 얻을 수 있다. 또, 제2 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태가 나타내는 그 외의 작용 효과를 나타내는 것은 물론이다. Also in the second embodiment, not only the application to the pair of regenerative burners 1L and 1R but also the regenerative burner alone can achieve the above-described action and effect. It goes without saying that the second embodiment also shows other operational effects shown by the first embodiment.

1L, 1R : 리제너레이티브 버너 2L, 2R : 화구
3L, 3R : 버너 본체 3a : 버너 본체의 타단
4L, 4R : 축열부 4a : 축열부의 일단
4b : 축열부의 타단 5 : 로
6L, 6R : 연료 노즐 6a : 연료 노즐의 선단부 개구
6b : 연료 노즐의 기단 8L, 8R : 냉각용 튜브
9L, 9R : 연료용 개폐 밸브 10 : 연료 공급계
11 : 급기 블로어 12L, 12R : 급기 밸브
13 : 급기계 13a : 연소 공기 공급관
13b : 연소 공기 합류부 13c : 연소 공기 공급 본관
14 : 배기 블로어 15L, 15R : 배기 밸브
16 : 배기계 16a : 배기관
16b : 배기 합류부 16c : 배기 본관
17L, 17R : 접속관 19 : 내관
19a : 봉쇄 단판 20 : 외관
20a : 제1 씰링 단판 20b : 제2 씰링 단판
21 : 개구부 22 : 연통부
23 : 제1 유로 24 : 제2 유로
25 : 접속 유로 26L, 26R : 접속관
E : 배기 F : 화염1L, 1R: regenerative burner 2L, 2R: burner
3L, 3R: Burner body 3a: the other end of the burner body
4L, 4R: Heat storage unit 4a: One end of the heat storage unit
4b: the other end of the heat storage portion 5:
6L, 6R: fuel nozzle 6a: front end opening of fuel nozzle
6b: Base ends of fuel nozzle 8L, 8R: Cooling tube
9L, 9R: fuel opening / closing valve 10: fuel supply system
11: Supply blower 12L, 12R: Supply valve
13: Feeding machine 13a: Combustion air supply pipe
13b: combustion air joining portion 13c: combustion air supply main pipe
14: exhaust blower 15L, 15R: exhaust valve
16: Exhaust system 16a: Exhaust pipe
16b: exhaust merging portion 16c: exhaust main pipe
17L, 17R: connection pipe 19: inner pipe
19a: containment veneer 20: appearance
20a: first sealing end plate 20b: second sealing end plate
21: opening 22:
23: first flow path 24: second flow path
25: connection flow paths 26L, 26R: connection pipe
E: Exhaust F: Flame

Claims

An exhaust mode in which exhaust air in a furnace sucked from a crater of the burner main body is caused to flow to a heat accumulating portion (heat accumulating portion) by exhaust suction action of an exhaust system having an exhaust blower to accumulate heat (exhaust heat) A regenerative burner for alternately repeating a burning mode in which flames (flames) generated in the combustion air heated and circulated are blown into the furnace from the burner main body,
A fuel nozzle provided inside the burner main body and having a hollow cylindrical shape for injecting fuel generating flame from the tip end thereof, the fuel nozzle being mixed with combustion air and surrounding the outer periphery of the fuel nozzle, A cooling tube having a communicating portion and an opening portion to be opened to the atmosphere, and a connecting pipe connecting the communicating portion to the exhausting system,
And the fuel nozzle is cooled by the atmosphere flowing through the opening portion toward the communication portion by the exhaust sucking action of the exhaust system via the connecting pipe.

An exhaust valve for opening and closing an exhaust system having an exhaust blower is opened and an air supply valve for opening and closing a feed machine having an air supply blower is closed and exhausted from a furnace of a burner main body by an exhaust suction action of the exhaust system, Wherein the exhaust valve is closed and the air supply valve is opened so that air is supplied to the burner body by the air supply action of the air supply machine, A regenerative burner for alternately repeating a burning mode in which the combustion air to be supplied to the burner main body is circulated in the heat storage portion and heated and the flames generated in the heated burning air are ejected into the furnace from the burner main body,
A fuel nozzle provided inside the burner main body and having a hollow cylindrical shape for injecting fuel generating flame from the tip end thereof, the fuel nozzle being mixed with combustion air and surrounding the outer periphery of the fuel nozzle, A cooling tube having a communication portion and an opening portion to be opened to the atmosphere and a connection pipe for connecting the communication portion to the exhaust system at an intermediate position between the storage portion and the exhaust valve,
In the exhaust mode, the fuel nozzle is cooled by an air circulating through the opening portion through an exhaust sucking action of the exhaust system via the connecting pipe, and in the combustion mode, And the cooling nozzle is cooled by the combustion air flowing in the direction of the opening through the connecting pipe through the connecting pipe. The fuel nozzle cooling method of the regenerative burner according to claim 1, rescue.

The method according to claim 1 or 2,
Wherein the cooling tube and the opening of the cooling tube are formed on the proximal end side of the fuel nozzle opposite to the fuel nozzle distal end, and the cooling tube surrounds the outer periphery of the fuel nozzle, And a second flow path which is formed so as to extend from the front end side to the base end side in the longitudinal direction of the fuel nozzle and surrounds the outer periphery of the first flow path, And a connection flow path for communicating the first flow path and the second flow path at the front end side of the fuel nozzle. The fuel nozzle cooling structure of the regenerative burner according to claim 1,

The method according to any one of claims 1 to 3,
And a pair of the regenerative burners in which one of the regenerative burners is operated in the exhaust mode when the one of the combustion chambers is in the combustion mode and the exhaust system of the regenerative burners are merged with each other at a merging portion, And the exhaust blower is provided in the exhaust passage.