TW201713899A - 蓄熱式燃燒器及金屬加熱爐 - Google Patents

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Masaya Kondo
Masaharu Iida
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Osaka Gas Co Ltd
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Abstract

提供充分減少氮氧化物之排出量的蓄熱式燃燒器。 其設置有：空氣吐出部(A)，其形成在同心狀配置的外筒部(1)與內筒部(2)之間，將在蓄熱部(3)被加熱的燃燒用空氣予以吐出；以及燃料吐出部(G)，其配置在內筒部(2)的內方側，使空氣吐出部(A)沿著吐出燃燒用空氣的空氣吐出方向吐出燃料氣體，空氣吐出部(A)的前端部分(Af)，形成有燃料擴散空間部(S)，其比燃料吐出部(G)的前端(Gf)還要朝空氣吐出方向的前方側突出，並被燃料吐出部(G)的前端(Gf)、以及比空氣吐出部(A)的燃料吐出部(G)還要朝空氣吐出方向的前方側突出的前述前端部分(Af)的內面所包圍，並設有空氣導引筒(W)，係將從空氣吐出部(A)的前端所吐出的燃燒用空氣往徑方向內方側導引且越前端側越細。

Description

蓄熱式燃燒器及金屬加熱爐
本發明，係關於蓄熱式燃燒器及具備該蓄熱式燃燒器的金屬加熱爐，該蓄熱式燃燒器係設置有：空氣吐出部，其形成在同心狀配置的外筒與內筒之間，將在蓄熱部被加熱的燃燒用空氣予以吐出；以及燃料吐出部，其配置在前述內筒的內方側，使前述空氣吐出部沿著吐出燃燒用空氣的空氣吐出方向吐出燃料氣體。
該蓄熱式燃燒器，係例如，以為了對鋼材進行淬火之加熱等之目的，而裝備在將金屬材(加熱處理物)予以加熱處理的金屬加熱爐等，裝備於各種的加熱爐，一般而言，於加熱爐，係使複數個蓄熱式燃燒器以交互燃燒的形態來裝備。
亦即，複數個蓄熱式燃燒器係各自構成為：可在通過蓄熱部使爐內空間的燃燒排氣體流動並排出至爐外的蓄熱狀態、以及通過蓄熱部使燃燒用空氣流動並進行燃燒的燃燒狀態之間切換。
此外，複數個蓄熱式燃燒器係設置成：切換成在該等 之中一部分的蓄熱式燃燒器成為蓄熱狀態時，剩餘的蓄熱式燃燒器成為燃燒狀態來進行交替燃燒。
作為蓄熱式燃燒器的以往例，係構成為：空氣吐出部的前端與燃料吐出部的前端，在空氣吐出部吐出燃燒用空氣的空氣吐出方向上，位在大致相同的位置，將從空氣吐出部所吐出的燃燒用空氣及從燃料吐出部所吐出的燃料氣體，單純地沿著空氣吐出方向一邊流動一邊混合燃燒(例如參照專利文獻1)。
亦即，專利文獻1中，雖省略詳細說明，但表示出從空氣吐出部吐出的燃燒用空氣及從燃料吐出部所吐出的燃料氣體，係在從空氣吐出部之外筒部朝向空氣吐出方向直線狀延伸的圓筒狀之筒部的內部，一邊混合一邊燃燒。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第3267454號公報
蓄熱式燃燒器中，期望減少氮氧化物的排出量，也就是低NOx化。
亦即，日本國的大氣污染防治法中金屬加熱爐的NOx排出限制值，例如以最大定格排出氣體量為0.5萬m3N/ h，且氧濃度為11%換算的情況，為180ppm，但期望將氮氧化物的排出量成為比大氣污染防治法所限制的NOx排出限制值還要充分為低者，因此，期望能夠盡量減少蓄熱式燃燒器之氮氧化物的排出量。
以往的蓄熱式燃燒器，亦即，空氣吐出部的前端與燃料吐出部的前端，係在空氣吐出部吐出燃燒用空氣的空氣吐出方向上，位在大致相同位置，將從空氣吐出部所吐出的燃燒用空氣及從燃料吐出部所吐出的燃料氣體，單純地沿著空氣吐出方向一邊流動一邊混合燃燒的蓄熱式燃燒器中，例如，以金屬加熱爐之最大定格排出氣體量為0.5萬m3N/h，且氧濃度為11%換算的情況，可使氮氧化物的排出量成為140ppm左右等，雖然可使金屬加熱爐之氮氧化物的排出量，成為比日本國的大氣污染防治法中所限制的NOx排出限制值(180ppm)還要少，但無法使氮氧化物的排出量成為比日本國的大氣污染防治法所限制的NOx排出限制值還要充分的少。
本發明，係有鑑於上述情況而完成者，其目的在於提供可充分減少氮氧化物之排出量的蓄熱式燃燒器。
且，本發明的其他目的，係提供可充分減少氮氧化物之排出量的金屬加熱爐。
本發明的蓄熱式燃燒器，係設置有：空氣吐 出部，其形成在同心狀配置的外筒部與內筒部之間，將在蓄熱部被加熱的燃燒用空氣予以吐出；以及燃料吐出部，其配置在內筒部的內方側，使空氣吐出部沿著吐出燃燒用空氣的空氣吐出方向吐出燃料氣體，其特徵構造為，前述空氣吐出部的前端部分，形成有燃料擴散空間部，其比前述燃料吐出部的前端還要朝前述空氣吐出方向的前方側突出，並被前述燃料吐出部的前端、以及比前述空氣吐出部的前述燃料吐出部還要朝前述空氣吐出方向的前方側突出的前述前端部分的內面所包圍，且設有空氣導引筒，係將從前述空氣吐出部的前端所吐出的燃燒用空氣導引至徑方向內方側且越前端側越細。
亦即，從空氣吐出部的前端所吐出的燃燒用空氣，係在空氣導引筒被導引至徑方向內方側，而在空氣導引筒的內部以高壓狀態存在之後，從空氣導引筒的前端以高速吐出。
相對於此，從燃料吐出部所吐出的燃料氣體，係在燃料擴散空間部一邊擴散一邊流動之後，以低速流動至空氣導引筒的內部，之後，從空氣導引筒的前端朝向空氣吐出方向以低速流動。
因此，燃料氣體在空氣導引筒的內部以低速流動之際，燃燒用空氣是在空氣導引筒的內部以高壓狀態存在，故成為抑制燃料氣體與空氣導引筒之內部的燃燒用空氣之間急遽的混合，且，在空氣導引筒的內部以低速流動之後從空氣導引筒之前端以低速流動的燃料氣體，在從 空氣導引筒的前端以低速流動之際，亦使燃燒用空氣從空氣導引筒的前端以高速吐出，故成為抑制燃料氣體與空氣導引筒的前端所吐出的燃燒用空氣之間急遽的混合。其結果，燃料氣體與燃燒用空氣，在從空氣導引筒的前端被吐出之後，緩緩地混合而燃燒。
如上述般，燃料氣體與燃燒用空氣，係從空氣導引筒的前端被吐出之後，緩緩地混合而燃燒，故藉由燃料氣體與燃燒用空氣之間的混合所生成之火炎的溫度會降低，可充分減少氮氧化物的生成，其結果，可充分減少氮氧化物的排出量。
簡而言之，根據上述特徵構造，可提供充分減少氮氧化物之排出量的蓄熱式燃燒器。
本發明之蓄熱式燃燒器之進一步的特徵構造，係於前述燃料吐出部，使噴出燃料氣體之複數個噴出孔在周方向空出間隔來形成。
亦即，燃料氣體，係從在周方向空出間隔所形成的複數個噴出孔來分散噴出的狀態，從燃料吐出部被吐出，故與將燃料氣體從一處集中來吐出的情況相比，可使從燃料吐出部所吐出的燃料氣體之吐出速度降低，故可使從燃料吐出部所吐出的燃料氣體在空氣導引筒的內部流動之速度進一步降低。
如上述般，由於可使燃料氣體在空氣導引筒的內部流動之速度進一步降低，故可以適當地進一步抑制 燃料氣體與空氣導引筒之內部的燃燒用空氣之間急遽的混合、或是從空氣導引筒之前端流動的燃料氣體與從空氣導引筒之前端所吐出的燃燒用空氣之間急遽的混合，並且進一步將燃料氣體與燃燒用空氣予以緩緩地緩混合而燃燒，其結果，可進一步減少氮氧化物的生成，而進一步減少氮氧化物的排出量。
簡而言之，根據上述的特徵構造，可提供進一步減少氮氧化物之排出量的蓄熱式燃燒器。
本發明之蓄熱式燃燒器之進一步的特徵構造，於前述空氣導引筒的前端部，設有沿著前述空氣吐出方向以同徑狀態延伸的前端筒部。
亦即，從空氣導引筒所吐出的燃燒用空氣，係在沿著空氣吐出方向以同徑狀態延伸的前端筒部一邊被導引一邊被吐出，從空氣導引筒所吐出的燃燒用空氣，在從空氣導引筒被吐出之後，不會立即朝徑方向外方側擴散，可容易維持高速的流動狀態。
如上述般，從空氣導引筒所吐出的燃燒用空氣容易維持高速的流動狀態，故從空氣導引筒的前端流動的燃料氣體與從空氣導引筒的前端所吐出的燃燒用空氣之間急遽的混合會進一步受到適當的抑制，使燃料氣體與燃燒用空氣進一步緩緩地混合而燃燒，其結果，可進一步確實地減少氮氧化物的生成，而進一步減少氮氧化物的排出量。
簡而言之，根據上述特徵構造，可提供進一步確實地減少氮氧化物之排出量的蓄熱式燃燒器。
本發明之蓄熱式燃燒器之進一步的特徵構造，從前述燃料吐出部的前端所吐出的燃料氣體之燃料吐出速度，係從前述空氣導引筒所吐出的燃燒用空氣之空氣吐出速度的0.5倍以下。
亦即，由於從前述燃料吐出部的前端所吐出的燃料氣體之燃料吐出速度，係從前述空氣導引筒所吐出的燃燒用空氣之空氣吐出速度的0.5倍以下，故從燃料吐出部所吐出的燃料氣體在燃料擴散空間部一邊擴散一邊流動時在空氣導引筒的內部流動的速度，係比從空氣導引筒所吐出的燃燒用空氣之空氣吐出速度的0.5倍還低。
如上述般，燃料氣體在空氣導引筒內部流動的速度，比從空氣導引筒所吐出的燃燒用空氣之空氣吐出速度的0.5倍還低，故可以適當地確實抑制燃料氣體與空氣導引筒之內部的燃燒用空氣之間急遽的混合、或是從空氣導引筒之前端流動的燃料氣體與從空氣導引筒之前端所吐出的燃燒用空氣之間急遽的混合，使燃料氣體與燃燒用空氣緩緩地混合而燃燒，其結果，可確實地減少氮氧化物的生成，而確實地減少氮氧化物的排出量。
簡而言之，根據上述特徵構造，可提供確實地減少氮氧化物之排出量的蓄熱式燃燒器。
本發明之金屬加熱爐的特徵構造，係將上述 特徵構造之任一者所記載的蓄熱式燃燒器的複數，設置成：以在通過前述蓄熱部使爐內空間的燃燒排氣體流動並排出至爐外的蓄熱狀態、以及通過前述蓄熱部使燃燒用空氣流動並進行燃燒的燃燒狀態之間切換的形態，且，切換成在複數個前述蓄熱式燃燒器之中一部分的蓄熱式燃燒器成為蓄熱狀態時，剩餘的蓄熱式燃燒器成為燃燒狀態來進行交替燃燒形態。
亦即，在蓄熱狀態與燃燒狀態之間切換的複數個蓄熱式燃燒器，係進行交替燃燒，故可利用排出至爐外之燃燒排氣體所保有的熱，一邊對燃燒用空氣進行預熱一邊燃燒蓄熱式燃燒器，故可一邊謀求省能源性的提昇一邊對加熱處理物進行加熱。
此外，複數個蓄熱式燃燒器係各自將燃料氣體與燃燒用空氣從空氣導引筒的前端吐出之後，緩緩地混合來進行燃燒，藉此可充分減少氮氧化物的排出量，故可充分減少作為爐全體之氮氧化物的排出量。
簡而言之，根據本發明之金屬加熱爐的特徵構造，可一邊謀求省能源性的提昇一邊對加熱處理物進行加熱，並且，可充分減少作為爐全體之氮氧化物的排出量。
1‧‧‧外筒部
2‧‧‧內筒部
3‧‧‧蓄熱部
12‧‧‧噴出孔
A‧‧‧空氣吐出部
Af‧‧‧前端部分
B‧‧‧蓄熱式燃燒器
G‧‧‧燃料吐出部
Gf‧‧‧前端
N‧‧‧爐內空間
S‧‧‧燃料擴散空間部
W‧‧‧空氣導引筒
Wf‧‧‧前端筒部
圖1為蓄熱式燃燒器的縱斷側視圖
圖2為蓄熱式燃燒器之前端部的放大縱斷側視圖
圖3為蓄熱式燃燒器之前端部的前視圖
圖4為金屬加熱爐的橫斷俯視圖
圖5為表示實驗結果的表
圖6為表示實驗結果的圖表
〔實施形態〕
以下，根據圖式來說明本發明的實施形態。
(金屬加熱爐的全體構造)
如圖4所示般，示例的金屬加熱爐，係將通過爐體H的爐內空間N所搬送的加熱處理物D予以加熱的火炎F形成在爐內空間N的複數個蓄熱式燃燒器B，其沿著加熱處理物D之搬送經路R的長度方向設置，且構成為沿著搬送經路R將裝入爐內空間N的加熱處理物D在複數個蓄熱式燃燒器B進行加熱。
亦即，爐體H內部的溫度，也就是爐內空間N的溫度，在恆定運轉狀態中，為800℃~1000℃左右。
本實施形態中，4台的蓄熱式燃燒器B，是在爐體H的兩橫側壁部處，沿著搬送經路R的長度方向分別以並排2台的狀態來設置，該等4台的蓄熱式燃燒器B，係如後述般構成為交替燃燒。
(蓄熱式燃燒器的構造)
於蓄熱式燃燒器B，係如圖1所示般，設置有：空氣吐出部A，其形成在同心狀配置的外筒部1與內筒部2之間，將在蓄熱部3被加熱的燃燒用空氣予以吐出；以及燃料吐出部G，其配置在內筒部2的內方側，使空氣吐出部A沿著吐出燃燒用空氣的空氣吐出方向吐出燃料氣體，且，在燃料吐出部G的內部，配置有前導燃燒用噴嘴U及點火用的火星桿T。
本實施形態中，蓄熱部3係配置在外筒部1與內筒部2之間，於空氣吐出部A的後端側部分，形成有與蓄熱部3連通的供氣排氣室4，於該供氣排氣室4的供氣用接頭4A，連接有供氣路5，於供氣排氣室4的排氣用接頭4B，連接有排氣路6。
於供氣路5，連接有供氣風扇P，係用來供給大氣中的空氣來作為燃燒用空氣，於排氣路6，連接有排氣風扇Q，係用來將爐內空間N的燃燒排氣體吸引排出至爐外。
在構成空氣吐出部A之內筒部2的內方，大徑筒7與小徑筒8，係以與內筒部2成為同心狀的狀態且比內筒部2更往後方側突出的狀態，設置成2重管狀(參照圖2)。
在大徑筒7與小徑筒8之間的空間的後端側部位，係構成為連接有用來供給燃料氣體的燃料供給用接頭9，從燃料供給用接頭9所供給的燃料氣體，係通過大徑筒7與 小徑筒8之間的空間，供給至燃料吐出部G。
於小徑筒8的後端部，係構成為設置有用來供給點火燃燒用之燃料氣體的點火用燃料供給接頭10、及用來供給點火燃燒用之燃燒用空氣的點火用空氣供給接頭11，從點火用燃料供給接頭10所供給的燃料氣體及從點火用空氣供給接頭11所供給的燃燒用空氣，係通過小徑筒8的內部空間而供給至點火燃燒用噴嘴U。
如圖2及圖3所示般，於燃料吐出部G，噴出燃料氣體的複數個噴出孔12係在周方向空出間隔來形成。
具體來說，係如圖3所示般，燃料吐出部G，係在大徑筒7之前端部與底部螺合之有底筒狀之大徑筒部13的內部，構成為將嵌合於小徑筒8之前端部的小徑筒部14予以嵌合的形態，且在小徑筒部14的外周部，使上述的噴出孔12在周方向空出間隔來形成。
如圖2所示般，空氣吐出部A的前端部分Af，形成有燃料擴散空間部S，其比燃料吐出部G的前端Gf還要朝空氣吐出部A之吐出燃燒用空氣的空氣吐出方向的前方側突出，並被燃料吐出部G的前端Gf、以及比空氣吐出部A的燃料吐出部G還要朝空氣吐出方向的前方側突出的前述前端部分Af的內面所包圍。
此外，本實施形態中，內筒部2係設置成僅在空氣吐出部A之前端部分Af的後端部重複的形態，構成為使裝備在空氣吐出部A之前端部分Af的蓄熱部3露 出於燃料擴散空間部S。
且，將從空氣吐出部A的前端吐出的燃燒用空氣往徑方向內方側導引之越前端側越細的空氣導引筒W，係以與上述外筒部1相連的狀態來設成一體，且，於空氣導引筒W的前端部，係一體地設置有沿著空氣吐出方向以同徑狀態延伸的前端筒部Wf。
且，本實施形態中，從燃料吐出部G的前端Gf所吐出之燃料氣體的燃料吐出速度Vf，係從空氣導引筒W所吐出之燃燒用空氣的空氣吐出速度Va的0.15倍以下，具體而言係設定為0.1倍。
此外，於圖2，係將從空氣吐出部A的前端所吐出之燃燒用空氣的流動、和從燃料吐出部G所吐出之燃料氣體的流動，以空心箭頭來示意地表示。
(交替燃燒的詳細內容)
如圖4所示般，供氣路5，係構成為使供氣風扇P與複數個蓄熱式燃燒器B以並列狀態連接，在供氣路5之與4個蓄熱式燃燒器B之各自對應的部分，設置有用來斷續供給燃燒用空氣的供氣閥15。
排氣路6，係構成為使排氣風扇Q與複數個蓄熱式燃燒器B以並列狀態連接，在排氣路6之與4個蓄熱式燃燒器B之各自對應的部分，設置有用來開閉排氣路6的排氣閥16。
如圖1及圖4所示般，於蓄熱式燃燒器B的 燃料供給用接頭9，連接有燃料氣體供給路17，係用來供給以甲烷為主成分之都市瓦斯等的燃料氣體，於燃料氣體供給路17，設置有分別斷續地對各蓄熱式燃燒器B進行燃料氣體之供給的燃料閥18。
因此，蓄熱式燃燒器B係構成為：在通過蓄熱部3使爐內空間N的燃燒排氣體流動並排出至爐體H外部的蓄熱狀態、以及通過蓄熱部3使燃燒用空氣流動並進行燃燒的燃燒狀態之間交互地切換。
亦即，構成為：藉由關閉供氣閥15及燃料閥18且打開排氣閥16，使蓄熱式燃燒器B成為蓄熱狀態，藉由打開供氣閥15及燃料閥18且關閉排氣閥16，使蓄熱式燃燒器B成為燃燒狀態。
亦即，供氣風扇P，係對燃燒狀態的蓄熱式燃燒器B供給燃燒用空氣，將爐內空間N的燃燒排氣體予以吸引並排出至爐外的排氣風扇Q，係對於蓄熱狀態的蓄熱式燃燒器B成為吸引作用，燃料氣體係被供給至燃燒狀態的蓄熱式燃燒器B，藉此使複數個蓄熱式燃燒器B在蓄熱狀態與燃燒狀態之間切換。
且，控制蓄熱式燃燒器B之燃燒的燃燒控制部(未圖示)，係開閉控制供氣閥15、燃料閥18及排氣閥16，來構成為：以使複數個蓄熱式燃燒器B之中一部分的蓄熱式燃燒器B成為蓄熱狀態時，剩餘的蓄熱式燃燒器B成為燃燒狀態來進行切換的交替燃燒形態，來使複數個蓄熱式燃燒器B燃燒。
本實施形態中，係如圖4所示般，構成為：在爐體H的兩橫側壁部分別使沿著搬送經路R的長度方向並排的2台蓄熱式燃燒器B進行交替燃燒。
詳細來說，在俯視時以位於4角形之角部的狀態並排的4台蓄熱式燃燒器B之中，使位於對角線之一對的蓄熱式燃燒器B為一組，而構成為使2組的蓄熱式燃燒器B交替燃燒。
此外，於圖3，在供氣閥15、排氣閥16及燃料閥18之中，將成為關閉狀態者顯示為塗黑狀態，在供氣閥15、排氣閥16及燃料閥18之中，將成為開啟狀態者顯示為塗白狀態。
且，雖省略了圖示，但於供氣路5裝備有用來變更設定燃燒用空氣之供給量的供氣流變器，於排氣路6裝備有用來變更設定燃燒排氣體之排出量的排氣流變器，且，於燃料氣體供給路17，裝備有用來變更設定燃料氣體之供給量的燃料調整閥，使複數個蓄熱式燃燒器B的燃燒量，藉由供氣流變器、排氣流變器、以及燃料調整閥的操作來進行調整。
(實施形態的統整)
上述的金屬加熱爐，係使複數個蓄熱式燃燒器B各自將燃料氣體與燃燒用空氣從空氣導引筒W的前端吐出之後，緩緩地混合來進行燃燒，藉此可充分減少氮氧化物的生成量，故可充分減少作為爐全體之氮氧化物的排出量。
亦即，從空氣吐出部A的前端所吐出的燃燒用空氣，係在空氣導引筒W被導引至徑方向內方側，而在空氣導引筒W的內部以高壓狀態存在之後，從空氣導引筒W的前端以高速吐出，相對於此，從燃料吐出部G之前端Gf所吐出的燃料氣體，係在燃料擴散空間部S一邊擴散一邊流動之後，以低速流動至空氣導引筒W的內部，之後，從空氣導引筒W的前端朝向空氣吐出方向以低速流動。
因此，燃燒用空氣係在空氣導引筒W的內部以高壓狀態來存在，故燃料氣體在空氣導引筒W的內部以低速流動之際，燃料氣體與空氣導引筒W之內部的燃燒用空氣之間急遽的混合受到抑制，且，燃燒用空氣係從空氣導引筒W的前端以高速吐出，故燃料氣體在從空氣導引筒W的前端以低速流動之際，成為使燃料氣體與從空氣導引筒W的前端所吐出的燃燒用空氣之急遽的混合受到抑制。其結果，燃料氣體與燃燒用空氣，在從空氣導引筒W的前端被吐出之後，緩緩地混合而燃燒。
且，燃料氣體，係從在周方向空出間隔所形成的複數個噴出孔12來以分散噴出的形態從燃料吐出部G以低速吐出，故可使燃料氣體在空氣導引筒W的內部流動之速度進一步降低，而可以適當地進一步抑制燃料氣體與空氣導引筒W之內部的燃燒用空氣之間急遽的混合、或是從空氣導引筒W之前端流動的燃料氣體與從空氣導引筒W之前端所吐出的燃燒用空氣之間急遽的混 合，可使燃料氣體與燃燒用空氣，在從空氣導引筒W的前端吐出之後，一邊緩緩地進行混合而一邊適當地進行燃燒。
且，從空氣導引筒W所吐出的燃燒用空氣，係在沿著空氣吐出方向以同徑狀態延伸的前端筒部Wf一邊被導引一邊被吐出，從空氣導引筒W所吐出的燃燒用空氣，在從空氣導引筒W被吐出之後，不會立即朝徑方向外方側擴散，可容易維持高速的流動狀態，故從空氣導引筒W的前端流動的燃料氣體與從空氣導引筒W的前端所吐出的燃燒用空氣之間急遽的混合會進一步受到適當的抑制，使燃料氣體與燃燒用空氣進一步緩緩地混合而燃燒。
此外，從燃料吐出部G的前端Gf所吐出之燃料氣體的燃料吐出速度Vf，係設定成從空氣導引筒W所吐出之燃燒用空氣的空氣吐出速度Va的0.15倍以下之0.1倍，故從燃料吐出部G所吐出的燃料氣體在燃料擴散空間部S一邊擴散一邊流動時，在空氣導引筒W之內部流動的速度，係比從空氣導引筒W所吐出之燃燒用空氣的空氣吐出速度的0.1倍還要低，因此可進一步地確實抑制燃料氣體與空氣導引筒W之內部的燃燒用空氣之急遽的混合、或是從空氣導引筒W的前端流動的燃料氣體與從空氣導引筒W之前端所吐出的燃燒用空氣之急遽的混合，使燃料氣體與燃燒用空氣成為緩緩地混合來進行燃燒。
(實驗結果)
圖5的表及圖6的圖表，係將上述實施形態所記載的蓄熱式燃燒器B，裝備於金屬加熱爐(最大定格排出氣體量為0.5萬m3N/h)，將燃料吐出速度Vf與從空氣導引筒W所吐出之燃燒用空氣的空氣吐出速度Va之間的比，變化為0.100、0.216、0.442，來顯示測量氮氧化物之排出量(NOx：氧氣濃度11%換算)的結果。
從該實驗結果中可明顯得知，從燃料吐出部G的前端Gf所吐出之燃料氣體的燃料吐出速度Vf，為從空氣導引筒W所吐出之燃燒用空氣的空氣吐出速度Va的0.5倍以下時，可將氮氧化物的排出量(NOx：氧氣濃度11%換算)，降至比日本國的大氣污染防治法中金屬加熱爐的NOx排出限制值之180ppm(最大定格排出氣體量為0.5萬m3N/h、氧氣濃度11%換算的情況)還要低很多。
特別是，從燃料吐出部G的前端Gf所吐出之燃料氣體的燃料吐出速度Vf，為從空氣導引筒W所吐出之燃燒用空氣的空氣吐出速度Va的0.15倍以下時，可將氮氧化物的排出量(NOx：酸素濃度11%換算)降低至日本國的大氣污染防治法中金屬加熱爐的NOx排出限制值之180ppm(最大定格排出氣體量為0.5萬m3N/h、氧氣濃度11%換算的情況)的一半以下。
〔其他實施形態〕
接著，列記其他實施形態。
(1)上述實施形態中，雖然對於沿著搬送經路R搬運有加熱處理物D的爐內空間N，示例出裝備4台蓄熱式燃燒器B的情況，但蓄熱式燃燒器B的設置數或設置形態，可在金屬加熱爐之具體的形態進行各種變更。
(2)上述實施形態中，雖然示例出將蓄熱式燃燒器B裝備於金屬加熱爐的情況，但本發明的蓄熱式燃燒器B，可裝備在金屬加熱爐以外的各種加熱爐。
(3)上述實施形態中，雖示例出使蓄熱部3以配設在外筒部1與內筒部2之間之空間的形態來構成空氣吐出部A的情況，但亦可實施成將外筒部1與內筒部2之間的空間單純作為燃燒用空氣流動的空間，而以將蓄熱部3裝備在空氣吐出部A之外部的形態。
(4)上述實施形態中，雖示例出將內筒部2以僅在空氣吐出部A之前端部分Af的後端部重複的形態來設置，構成為使位在空氣吐出部A之前端部分Af的蓄熱部3露出於燃料擴散空間部S的情況，但亦可實施成將內筒部2以覆蓋空氣吐出部A之前端部分Af全體的狀態來設置的形態。
(5)上述實施形態中，雖示例出從燃料吐出部G的前端Gf所吐出之燃料氣體的燃料吐出速度Vf，係設定成從空氣導引筒W所吐出之燃燒用空氣的空氣吐出速度Va的0.15倍以下亦即0.1倍的情況，但由上述實驗 結果可明瞭，亦可實施成將從燃料吐出部G的前端Gf所吐出之燃料氣體的燃料吐出速度Vf，設定成從空氣導引筒W所吐出之燃燒用空氣的空氣吐出速度Va的0.5倍以下的形態。
1‧‧‧外筒部
2‧‧‧內筒部
3‧‧‧蓄熱部
7‧‧‧大徑筒
8‧‧‧小徑筒
12‧‧‧噴出孔
13‧‧‧大徑筒部
14‧‧‧小徑筒部
A‧‧‧空氣吐出部
Af‧‧‧前端部分
G‧‧‧燃料吐出部
Gf‧‧‧前端
S‧‧‧燃料擴散空間部
T‧‧‧火星桿
U‧‧‧噴嘴
Va‧‧‧空氣吐出速度
Vf‧‧‧燃料吐出速度
W‧‧‧空氣導引筒
Wf‧‧‧前端筒部

Claims (9)

  1. 一種蓄熱式燃燒器，係設置有：空氣吐出部，其形成在同心狀配置的外筒部與內筒部之間，將在蓄熱部被加熱的燃燒用空氣予以吐出；以及燃料吐出部，其配置在前述內筒部的內方側，使前述空氣吐出部沿著吐出燃燒用空氣的空氣吐出方向吐出燃料氣體，其特徵為，前述空氣吐出部的前端部分，形成有燃料擴散空間部，其比前述燃料吐出部的前端還要朝前述空氣吐出方向的前方側突出，並被前述燃料吐出部的前端、以及比前述空氣吐出部的前述燃料吐出部還要朝前述空氣吐出方向的前方側突出的前述前端部分的內面所包圍，且設有空氣導引筒，係將從前述空氣吐出部的前端所吐出的燃燒用空氣導引至徑方向內方側且越前端側越細。
  2. 如請求項1所述之蓄熱式燃燒器，其中，於前述燃料吐出部，使噴出燃料氣體之複數個噴出孔在周方向空出間隔來形成。
  3. 如請求項1所述之蓄熱式燃燒器，其中，於前述空氣導引筒的前端部，設有沿著前述空氣吐出方向以同徑狀態延伸的前端筒部。
  4. 如請求項2所述之蓄熱式燃燒器，其中，於前述空氣導引筒的前端部，設有沿著前述空氣吐出方向以同徑狀態延伸的前端筒部。
  5. 如請求項1所述之蓄熱式燃燒器，其中，從前述燃料吐出部的前端所吐出的燃料氣體之燃料吐出速度，係 從前述空氣導引筒所吐出的燃燒用空氣之空氣吐出速度的0.5倍以下。
  6. 如請求項2所述之蓄熱式燃燒器，其中，從前述燃料吐出部的前端所吐出的燃料氣體之燃料吐出速度，係從前述空氣導引筒所吐出的燃燒用空氣之空氣吐出速度的0.5倍以下。
  7. 如請求項3所述之蓄熱式燃燒器，其中，從前述燃料吐出部的前端所吐出的燃料氣體之燃料吐出速度，係從前述空氣導引筒所吐出的燃燒用空氣之空氣吐出速度的0.5倍以下。
  8. 如請求項4所述之蓄熱式燃燒器，其中，從前述燃料吐出部的前端所吐出的燃料氣體之燃料吐出速度，係從前述空氣導引筒所吐出的燃燒用空氣之空氣吐出速度的0.5倍以下。
  9. 一種金屬加熱爐，其特徵為，係將請求項1~8中任一項所述的蓄熱式燃燒器的複數，設置成：以在通過前述蓄熱部使爐內空間的燃燒排氣體流動並排出至爐外的蓄熱狀態、以及通過前述蓄熱部使燃燒用空氣流動並進行燃燒的燃燒狀態之間切換的形態，且，切換成在複數個前述蓄熱式燃燒器之中一部分的蓄熱式燃燒器成為蓄熱狀態時，剩餘的蓄熱式燃燒器成為燃燒狀態來進行交替燃燒形態。
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