TW202020388A - 工業爐及工業爐的燃燒控制方法 - Google Patents

Abstract

本發明之工業爐係使燃燒用空氣A1與燃料F混合並使燃料F燃燒之工業爐，係設置有：第1、第2接觸混合式燃燒機構，係使燃料F1、F2從第1燃料供給管31、第2燃料供給管32接觸並混合到從燃燒用空氣供給管20供給至爐10內的燃燒用空氣A1並使之燃燒；以及非接觸式燃燒機構，係以不會與從燃燒用空氣供給管20供給至爐10內之燃燒用空氣A1直接接觸的方式，將燃料F3從第3燃料供給管33供給至爐10內，並且使該燃料F3與包含在燃燒排氣A2中的燃燒用空氣A1混合並使之燃燒。

Description

工業爐及工業爐的燃燒控制方法

本發明係關於一種使燃燒用空氣與燃料混合並使燃料燃燒之工業爐。特別是，在下列的點具有特徵：在使燃燒用空氣與燃料混合並使之燃燒時，可比以往之情形更抑制燃燒時之火焰溫度變高，或NOx之產生量變多之情形，可獲得穩定之環境條件，並且可穩定地進行效率佳之燃燒。

以往，在加熱爐等工業爐中，進行使燃燒用空氣與燃料混合並使燃料燃燒，且在使之燃燒的爐內對被處理物進行加熱處理。

並且，在該工業爐中，在使燃燒用空氣與燃料混合並使燃料燃燒時，以往例如專利文獻1或專利文獻2等所示，已知有一種使經由燃燒用空氣供給管而供給之燃燒用空氣、與經由燃料供給管而供給之燃料混合，如此在與燃燒用空氣混合之燃料在爐內燃燒之技術，或將燃料從燃料供給管供給至從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣，且以使在爐內供給之燃燒用空氣與前述燃料接觸之方式使之混合並使燃料燃燒的技術。

在此，將燃料從燃料供給管供給至經由燃燒用空氣供給管而供給之燃燒用空氣，並使燃燒用空氣與燃料混合並使燃料燃燒時，燃燒用空氣與燃料會快速地混合而燃燒，因此一般而言，燃燒時之火焰的溫度會變高，且可使爐內之溫度迅速地上升，當在該狀態下持續進行燃燒時，就會有NOx之產生量變多的問題。

再者，將燃料從燃料供給管供給至從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣，且以使燃料在爐內與燃燒用空氣接觸之方式使之混合並使燃料燃燒時，燃料會慢慢地與燃燒用空氣接觸同時燃燒，與如前述方式使經由燃燒用空氣供給管而供給之燃燒用空氣與從燃料供給管供給之燃料直接混合並使之燃燒之情形相比較，可使NOx之產生量減少。

然而，近年來，為了充分地抑制因NOx所造成的大氣汚染或對人體造成的不良影響，以獲得安全之環境條件，因此期待使NOx之產生量更加減少，且期待有使燃燒時之NOx的產生量更為減少之工業爐。

(先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：日本特許第3031908號公報

專利文獻2：特許第5171065號公報

本發明之課題係在於解決使燃燒用空氣與燃料混合並使燃料燃燒之工業爐中的前述問題。

亦即，在本發明之工業爐中，其課題在於：在使燃燒用空氣與燃料混合並使之燃燒時，可比以往的情形更抑制在燃燒時的火焰溫度變高以致於爐內溫度上升而使NOx之產生量變多之情形，可獲得穩定的環境條件，並且可穩定地進行效率佳的燃燒。

在本發明之工業爐中，為了解決前述之課題，在使燃燒用空氣與燃料混合並使燃料燃燒之工業爐中，設置有：接觸混合式燃燒機構，係使燃料與從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣接觸並混合而使燃料燃燒；以及非接觸式燃燒機構，係以朝向與從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣相隔之方向而不會與前述燃燒用空氣直接接觸之方式，將燃料供給至爐內，並且使該燃料與包含於「藉由前述接觸混合式燃燒機構而使燃料燃燒後之燃燒排氣中的燃燒用空氣」混合並使之燃燒；並且設置控制機構作為控制該工業爐之控制機構，該控制機構係進行下列控制：藉由前述接觸混合式燃燒機構，使從燃燒用空氣供給管所供給之燃燒用空氣與燃料混合並使燃料燃燒，且在使爐內溫度上升至燃料之自燃溫度之後，當爐內之NOx的產生量增加時，使在接觸混合式燃燒機構中供給之燃料的量減少，另一方面，藉由前述非接觸式燃燒機構，以朝向與從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣相隔之方向而不會與前述燃燒用空氣直接接觸之方式，將燃料供給至爐內，並且使該燃料與包含於「藉由前 述接觸混合式燃燒機構而使燃料燃燒後之燃燒排氣中的燃燒用空氣混合」並使之燃燒。

在此，在本發明之工業爐中，就前述接觸混合式燃燒機構而言，可設置有：第1接觸混合式燃燒機構，係朝經由燃燒用空氣供給管供給之燃燒用空氣，將燃料從第1燃料供給管供給至燃燒用空氣供給管內，並且使燃料在燃燒用空氣供給管內與燃燒用空氣混合並使之燃燒；以及第2接觸混合式燃燒機構，係將燃料從第2燃料供給管供給至從燃燒用空氣供給管供給至爐內的燃燒用空氣，並以使燃料在爐內與燃燒用空氣接觸之方式混合並使燃料燃燒；惟較佳為至少設置前述第2接觸混合式燃燒機構。

再者，在本發明之前述工業爐中，就前述之非接觸式燃燒機構而言，具有以朝向與從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣相隔之方向而不會與前述燃燒用空氣直接接觸之方式，將燃料供給至爐內之第3燃料供給管，並且可採用使從該第3燃料供給管所供給之燃料與包含於「藉由前述接觸混合式燃燒機構而使燃料燃燒後之燃燒排氣中的燃燒用空氣」混合並使之燃燒。

再者，在前述之工業爐中，可於與前述接觸混合式燃燒機構相隔之非接觸式燃燒機構的第3燃料供給管之附近的爐內，設置檢測包含在燃燒排氣中的氧氣與一氧化碳之至少一者之濃度的濃度感測器。

再者，在本發明之前述工業爐中，以成對之方式設置前述燃燒用空氣供給管，並且在成對之各燃燒用空氣供給管分別設置蓄熱部，該蓄熱部係收容有蓄熱材，藉由收容在前述蓄熱部之蓄熱材使經由一方之燃燒用空氣供給管供給之燃燒用空氣加熱，另一方面，經由另一方之燃燒用 空氣供給管將爐內之燃燒排氣導出至收容有前述蓄熱材之蓄熱部，且使燃燒排氣之熱蓄熱於蓄熱部之蓄熱材並使之排氣。如此，可經由使燃料燃燒後之燃燒排氣的熱蓄熱的蓄熱部，使經由燃燒用空氣供給管而供給之燃燒用空氣加熱，且可有效地利用燃燒排氣之熱。

在此，在本發明之前述工業爐中，設置控制工業爐之控制機構，利用該控制機構，並藉由前述接觸混合式燃燒機構，使從燃燒用空氣供給管供給之燃燒用空氣與燃料混合並使燃料燃燒，在使爐內溫度上升至燃料之自燃溫度之後，當爐內之NOx的產生量增加時，使在接觸混合式燃燒機構中供給之燃料的量減少，另一方面，藉由前述非接觸式燃燒機構，朝與從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣相隔之方向將燃料供給至爐內，且使該燃料與包含於「藉由前述接觸混合式燃燒機構而使燃料燃燒後之燃燒排氣中的燃燒用空氣」混合並使之燃燒。

設成如此，藉由接觸混合式燃燒機構所供給之燃料大多被燃燒，而可抑制NOx之產生量增加之情形，並且可藉由非接觸式燃燒機構，並利用朝向與從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣相隔之方向供給至爐內的燃料使包含於「藉由前述接觸混合式燃燒機構使燃料燃燒後之燃燒排氣中的燃燒用空氣」燃燒，而可有效地利用從燃燒用空氣供給管供給之燃燒用空氣，且可有效率地使燃料燃燒。

並且，在本發明之前述工業爐中，就前述接觸混合式燃燒機構而言，較佳為設置前述第1接觸混合式燃燒機構與第2接觸混合式燃燒機構，並且藉由前述第1接觸混合式燃燒機構而使從燃燒用空氣供給管所供給之燃燒用空氣與從第1燃料供給管所供給之燃料混合，並使燃料燃燒， 以使爐內溫度上升至燃料之自燃溫度，在使第1接觸混合式燃燒機構停止之後，藉由前述第2接觸混合式燃燒機構，將燃料從第2燃料供給管供給至從燃燒用空氣供給管供給至爐內的燃燒用空氣，且以使燃料在爐內與燃燒用空氣接觸之方式使之混合並使燃料燃燒，然後當NOx之產生量因第2接觸混合式燃燒機構所產生之燃燒而增加時，使從第2燃料供給管供給之燃料之量減少，另一方面，藉由前述非接觸式燃燒機構，以朝向與從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣相隔之方向而不會與前述燃燒用空氣直接接觸之方式，將燃料從第3燃料供給管供給至爐內，並且使該燃料與包含於「藉由前述接觸混合式燃燒機構而使燃料燃燒後之燃燒排氣中的燃燒用空氣」混合並使之燃燒。

如此，藉由前述第1接觸混合式燃燒機構，可使從燃燒用空氣供給管所供給之燃燒用空氣與從第1燃料供給管所供給之燃料混合並使燃料燃燒，且使爐內溫度迅速地上升至燃料之自燃溫度。並且，在使爐內溫度上升至燃料之自燃溫度之後，使第1接觸混合式燃燒機構停止，並藉由前述第2接觸混合式燃燒機構，將燃料從第2燃料供給管供給至從燃燒用空氣供給管供給至爐內的燃燒用空氣，並且以使燃料在爐內與燃燒用空氣接觸之方式使之混合並燃料燃燒時，與藉由第1接觸混合式燃燒機構而使燃料燃燒之情形相比較，可抑制燃料之燃燒變緩慢，且爐內溫度急遽上升之情形，且抑制NOx之產生量增加。

並且，藉由前述第2接觸混合式燃燒機構，將燃料從第2燃料供給管供給至從燃燒用空氣供給管供給至爐內的燃燒用空氣，並且以使燃料在爐內與燃燒用空氣接觸之方式使之混合並燃料燃燒時，當爐內溫度 上升且NOx之產生量增加時，如前所述使從第2燃料供給管供給之燃料的量減少，另一方面，藉由前述非接觸式燃燒機構，以不會與從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣直接接觸的方式，且朝與前述燃燒用空氣相隔之方向將燃料從第3燃料供給管供給至爐內，並且使該燃料與包含於「藉由前述接觸混合式燃燒機構而使燃料燃燒後之燃燒排氣中的燃燒用空氣」混合並使之燃燒，藉此抑制爐內溫度上升並予以維持，且抑制NOx之產生，並有效地利用包含在燃燒排氣中的燃燒用空氣，以進行效率佳之燃燒。

再者，在本發明之前述工業爐中，如前所述，較佳為當NOx之產生量因第2接觸混合式燃燒機構之燃燒而增加時，使從第2燃料供給管供給之燃料的量減少，另一方面，藉由前述非接觸式燃燒機構，以不會與從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣直接接觸的方式，朝與前述燃燒用空氣相隔之方向將燃料從第3燃料供給管供給至爐內，且設置濃度感測器，該濃度感測器係在使該燃料與包含在燃燒排氣中的燃燒用空氣混合並使之燃燒時，檢測於第3燃料供給管之附近的爐內，包含在燃燒排氣中的氧氣與一氧化碳之至少一種之濃度，依據由前述濃度感測器所檢測之氧氣與一氧化碳之至少一種之濃度，來控制從前述第2燃料供給管供給之燃料的量、及從前述第3燃料供給管供給之燃料的量。

在此，當由前述濃度感測器所檢測出之氧氣濃度降低至預定值或一氧化碳濃度成為預定值以上時，會成為從第3燃料供給管供給之燃料無法適當地燃燒而過度存在之狀態，因此有該燃料爆發之危險性，此時使從第3燃料供給管供給之燃料的量減少，並且使從第2燃料供給管供給 之燃料的量增加。如此，若控制從第3燃料供給管供給之燃料的量、及從第2燃料供給管供給之燃料的量，則藉由燃燒而抑制NOx之產生，並且進行安全之燃燒。

在本發明之工業爐中，設置有：接觸混合式燃燒機構，係使燃料接觸並混合於從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣並使燃料燃燒；以及非接觸式燃燒機構，係以不會朝向與從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣相隔之方向與前述燃燒用空氣直接接觸之方式，將燃料供給至爐內，並且使該燃料與包含於「藉由前述接觸混合式燃燒機構而使燃料燃燒後之燃燒排氣中的燃燒用空氣」混合並使之燃燒；並且設置控制該工業爐之控制機構，利用該控制機構，藉由前述接觸混合式燃燒機構，使從燃燒用空氣供給管供給之燃燒用空氣與燃料混合並使燃料燃燒，且在使爐內溫度上升至燃料之自燃溫度之後，當爐內之NOx的產生量增加時，使在接觸混合式燃燒機構中供給之燃料的量減少，另一方面，藉由前述非接觸式燃燒機構，以朝向與從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣相隔之方向而不會與前述燃燒用空氣直接接觸之方式，將燃料供給至爐內，並且使該燃料與包含於「藉由前述接觸混合式燃燒機構而使燃料燃燒後之燃燒排氣中的燃燒用空氣」混合並使之燃燒。

結果，在本發明之工業爐中，藉由接觸混合式燃燒機構所供給之燃料大多被燃燒，而可抑制NOx之產生量的增加，並且可利用由非接觸式燃燒機構所供給之燃料使包含在燃燒排氣中的燃燒用空氣無浪費地燃 燒，且可有效地利用從燃燒用空氣供給管所供給之燃燒用空氣，有效率地使燃料燃燒。

10‧‧‧爐

11‧‧‧爐壁

20‧‧‧燃燒用空氣供給管

21‧‧‧蓄熱部

21a‧‧‧蓄熱材

31‧‧‧第1燃料供給管

31a‧‧‧第1閥

32‧‧‧第2燃料供給管

32a‧‧‧第2閥

33‧‧‧第3燃料供給管

33a‧‧‧第3閥

40‧‧‧控制裝置

41‧‧‧濃度感測器

A1‧‧‧燃燒用空氣

A2‧‧‧燃燒排氣

F(F1至F3)‧‧‧燃料

第1圖係在本發明實施形態之工業爐中，顯示設置有第1及第2接觸混合式燃燒機構及非接觸式燃燒機構之狀態的概略剖視圖，該第1及第2接觸混合式燃燒機構係作為於爐之相對向的一對爐壁分別設置使蓄熱材收容於燃燒用空氣供給管之蓄熱部的一對蓄熱式之燃燒機構，並且使燃料接觸並混合於從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣，並使燃料燃燒者，該非接觸式燃燒機構係以不會與從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣直接接觸之方式，將燃料供給至爐內，並使該燃料與包含在燃燒排氣中的燃燒用空氣混合並使之燃燒。

第2圖係在前述實施形態之工業爐中，利用第1及第2接觸混合式燃燒機構及非接觸式燃燒機構使從前述燃燒用空氣供給管供給之燃燒空氣與燃料燃燒之狀態，(A)係在第1接觸混合式燃燒機構中，顯示對於經由燃燒用空氣供給管供給之燃燒用空氣，以從第1燃料供給管使燃料直接混合之方式供給並使之燃燒之狀態的局部概略剖視圖、(B)係停止從前述第1燃料供給管供給燃料，且在第2接觸混合式燃燒機構中，顯示將燃料從第2燃料供給管供給至經由燃燒用空氣供給管供給之燃燒用空氣，且以在爐內與燃燒用空氣接觸之方式使該燃料混合並使之燃燒的狀態之局部概略剖視圖，(C)係顯示一面組合前述第2接觸混合式燃燒機構與前述非接觸式燃燒機構並抑制NOx之產生，一面使燃料燃燒之狀態的局部概略剖視圖。

依據附圖具體地說明本發明實施形態之工業爐。此外，本發明之工業爐係不限定於下述實施形態所示者，在不變更本發明之要旨的範圍內，可適當地變更實施者。

在本實施形態之工業爐中，如第1圖所示，在爐10之相對向之一對爐壁11，分別以成對之方式設置燃燒用空氣供給管20，並且在成對之各燃燒用空氣供給管20分別設置收容有蓄熱材21a之蓄熱部21，且藉由收容在前述蓄熱部21而蓄熱之蓄熱材21a使經由一方之燃燒用空氣供給管20而供給至10內之燃燒用空氣A1加熱，另一方面，使在爐10內使燃料F(F1至F3)燃燒後之燃燒排氣A2經由另一方之燃燒用空氣供給管20導引至前述蓄熱部21，並且使該燃燒排氣A2之熱蓄熱在收容於該蓄熱部21之蓄熱材21a，並且從燃燒用空氣供給管20排氣。

並且，在該實施形態之工業爐中，係設置有：第1接觸混合式燃燒機構，對前述各燃燒用空氣供給管20，將燃料F1從第1燃料供給管31分別供給至經由燃燒用空氣供給管20供給之燃燒用空氣A1，並使燃料F1與燃燒用空氣A1混合並使之燃燒；第2接觸混合式燃燒機構，係將燃料F2從第2燃料供給管32供給至從燃燒用空氣供給管20供給至爐10內之燃燒用空氣A1，並且以使該燃料F2在爐10內與燃燒用空氣A1接觸之方式使之混合並使燃料F2燃燒；以及非接觸式燃燒機構，係朝向與從燃燒用空氣供給管20供給至爐10內之燃燒用空氣A1相隔之方向，以不會與前述燃燒用空氣A1直接接觸之方式將燃料F3從第3燃料供給管33 供給至爐10內，且藉由前述第1接觸混合式燃燒機構或第2接觸混合式燃燒機構使該燃料F3與燃燒用空氣A1混合並使之燃燒，該燃燒用空氣A1係包含於在爐10內燃燒燃料F1、F2後之燃燒排氣A2中。

並且，在該實施形態中，設置對前述第1燃料供給管31調整燃料F1之供給、停止等之第1閥31a，且設置對前述第2燃料供給管32調整燃料F2之供給、停止等之第2閥32a，且設置對前述第3燃料供給管33調整燃料F3之供給、停止等之第3閥33a。

並且，設置檢測前述第3燃料供給管33之附近之爐10內之氧氣或一氧化碳之濃度的濃度感測器41，且將由該濃度感測器41所檢測出之氧氣或一氧化碳之濃度的檢出結果輸出至控制裝置40。並且，依據如上方式從濃度感測器41輸出之氧氣或一氧化碳之濃度的檢測結果，藉由前述控制裝置40來控制前述第2燃料供給管32之第2閥32a、或第3燃料供給管33之第3閥33a，以調整經由第2燃料供給管32供給至爐10內之燃料F2的量、或經由第3燃料供給管33供給至爐10內之燃料F3的量。

接著，具體地說明在該實施形態之工業爐中，使燃燒用空氣A1從前述燃燒用空氣供給管20供給，並使燃料F(F1至F3)燃燒之情形。

首先，使燃燒用空氣A1從燃燒用空氣供給管20供給並使燃料F(F1至F3)燃燒時，而當爐10內之溫度並未到達燃料F自燃之溫度時，如第2圖(A)所示，在關閉前述第2閥32a及第3閥33a之狀態下，僅打開前述第1閥31a，且藉由前述第1接觸混合式燃燒機構，將燃料F1經由前述第1燃料供給管31供給至燃燒用空氣A1，並且使前述燃燒用空氣 A1與燃料F1混合，並藉由導引燃燒器(未圖示)等，使混合有燃燒用空氣A1與燃料F1者著火並使之燃燒，且在前述一對燃燒用空氣供給管20中，交互地進行該種操作，並使爐10內之溫度加熱至燃料F1會自燃之溫度，前述燃燒用空氣A1係經由收容有前述蓄熱材21a之蓄熱部21供給至燃燒用空氣供給管20。

並且，如此在使爐10內之溫度加熱至燃料F1會自燃之溫度之後，如第2圖(B)所示，關閉前述第1閥31a並且在關閉前述第3閥33a之狀態下，僅打開第2閥32a，並藉由前述第2接觸混合式燃燒機構，而如前所述從第2燃料供給管32朝向從燃燒用空氣供給管20供給至爐10內之燃燒用空氣A1供給燃料F，並且以使該燃料F2在爐10內與燃燒用空氣A1接觸之方式使之混合並使之燃燒，在前述一對燃燒用空氣供給管20中交互地反覆進行該動作，以使爐10內加熱至預定溫度。

在此，如上方式使爐10內加熱至預定溫度時，因燃燒溫度之上升等而會使爐10內之NOx的產生量增加，當藉由NOx感測器(未圖示)檢測出包含在燃燒排氣A2之NOx之量成為預定量時，為了抑制爐10內之NOx的產生，因此藉由設置在前述第3燃料供給管33之附近的濃度感測器41來檢測出包含在第3燃料供給管33之附近之爐10內存在之燃燒排氣A2中的氧氣或一氧化碳之濃度，並將其結果輸出至前述控制裝置40。

並且，如第2圖(C)所示，依據包含在由前述濃度感測器41所檢測出之第3燃料供給管33的附近之爐10內存在之燃燒排氣A2中的氧氣或一氧化碳之濃度的結果，藉由前述控制裝置40，將處於前述之關閉 狀態之第3閥33a打開適當量，並且經由第3燃料供給管33將適當量之燃料F3供給至爐10內，並且控制前述第2閥32a之打開狀態，調整從第2燃料供給管32供給至爐10內之燃料F2的量，並且使經由第3燃料供給管33供給之燃料F3的量與從第2燃料供給管32供給至爐10內之燃料F2之量的合計量(F3+F2)，成為與經由第3燃料供給管33供給燃料F3之前從第2燃料供給管32供給至爐10內之燃料F2之量相同的量，而使爐10內之整體的燃燒容量成為相同量。

在此，包含在由前述濃度感測器41所檢測出之第3燃料供給管33之附近的爐10內存在之燃燒排氣A2中的氧氣濃度變少，或是一氧化碳之濃度變多時，藉由前述控制裝置40，使經由前述第3燃料供給管33所供給之燃料F3減少，而防止因燃料F3發生爆炸或燃料F3與燃燒排氣A2一同排出至外部，另一方面，隨著使燃料F3減少，而使從前述第2燃料供給管32供給之燃料F2的量增加。相反地，當包含在由前述濃度感測器41所檢測出之第3燃料供給管33之附近之爐10內的燃燒排氣A2中的氧氣濃度變多，或一氧化碳之濃度變少時，藉由前述之控制裝置40使經由前述第3燃料供給管33所供給之燃料F3增加，且使包含在燃燒後之氣體中的氧氣充分地燃燒，另一方面，隨著使燃料F3增加，而使從前述第2燃料供給管32供給之燃料F2的量減少。

如此，可抑制藉由前述第2接觸混合式燃燒機構所供給之燃料F2大多被燃燒而使NOx之產生量增加的情形，並且可藉由經由非接觸式燃燒機構之第3燃料供給管33所供給之燃料F3，使包含在燃燒排氣A2 中的燃燒用空氣A1燃燒，而能夠達到有效地利用從燃燒用空氣供給管20所供給之燃燒用空氣A1使燃料F效率佳地燃燒。

此外，在本實施形態之工業爐中，就接觸混合式燃燒機構而言，係設置有二個如下所述之接觸混合式燃燒機構：第1接觸混合式燃燒機構，係將燃料F1從第1燃料供給管31供給至經由燃燒用空氣供給管20供給之燃燒用空氣A1，使燃料F1與燃燒用空氣A1混合並使之燃燒；及第2接觸混合式燃燒機構，係將燃料F2從第2燃料供給管32供給至從燃燒用空氣供給管20供給至爐10內之燃燒用空氣A1，且以使該燃料F2在爐10內與燃燒用空氣A1接觸的方式混合並使燃料F2燃燒；惟例如亦可朝向從前述燃燒用空氣供給管20供給至爐10內之燃燒用空氣A1，在使燃料F2從第2燃料供給管32供給之附近設置導引燃燒器(未圖示)，且在使從該第2燃料供給管32所供給之燃料F2與燃燒用空氣A1混合之狀態下著火並使之燃燒，且不設置前述第1接觸混合式燃燒機構。

並且，在該實施形態之工業爐中，係只要在爐10中相對向之一對爐壁11分別設置有僅一個之成對的燃燒用空氣供給管20，且設置一對蓄熱式燃燒機構，惟亦可對於各爐壁11設置複數對之蓄熱式燃燒機構(未圖示)。

再者，在該實施形態之工業爐中，係在成對之燃燒用空氣供給管20分別設置收容有蓄熱材21a之蓄熱部21，且藉由收容在前述蓄熱部21而蓄熱之蓄熱材21a使經由一方之燃燒用空氣供給管20供給至爐10內之燃燒用空氣A1加熱，另一方面，將在爐10內使燃料F(F1至F3)燃燒後之燃燒排氣A2經由另一方之燃燒用空氣供給管20導引至前述蓄熱部 21，並且設置使該燃燒排氣A2之熱蓄熱於收容在該蓄熱部21之蓄熱材21a的蓄熱式燃燒機構，惟亦可採用未設置蓄熱部21之一般的燃燒機構。

10‧‧‧爐

11‧‧‧爐壁

20‧‧‧燃燒用空氣供給管

21‧‧‧蓄熱部

21a‧‧‧蓄熱材

31‧‧‧第1燃料供給管

31a‧‧‧第1閥

32‧‧‧第2燃料供給管

32a‧‧‧第2閥

33‧‧‧第3燃料供給管

33a‧‧‧第3閥

40‧‧‧控制裝置

41‧‧‧濃度感測器

A1‧‧‧燃燒用空氣

F(F1至F3)‧‧‧燃料

Claims (8)

1. 一種工業爐，係在使燃燒用空氣與燃料混合並使燃料燃燒之工業爐中，設置有：接觸混合式燃燒機構，係使燃料與從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣接觸並混合而使燃料燃燒；以及非接觸式燃燒機構，係以朝向與從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣相隔之方向而不會與前述燃燒用空氣直接接觸之方式，將燃料供給至爐內，並且使該燃料與包含於「藉由前述接觸混合式燃燒機構而使燃料燃燒後之燃燒排氣中的燃燒用空氣」混合並使之燃燒；並且設置控制機構作為控制該工業爐之控制機構，該控制機構係進行下列控制：藉由前述接觸混合式燃燒機構，使從燃燒用空氣供給管所供給之燃燒用空氣與燃料混合並使燃料燃燒，且在使爐內溫度上升至燃料之自燃溫度之後，當爐內之NOx的產生量增加時，使在接觸混合式燃燒機構中供給之燃料的量減少，另一方面，藉由前述非接觸式燃燒機構，以朝向與從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣相隔之方向而不會與前述燃燒用空氣直接接觸之方式，將燃料供給至爐內，並且使該燃料與包含於「藉由前述接觸混合式燃燒機構而使燃料燃燒後之燃燒排氣中的燃燒用空氣」混合並使之燃燒。
2. 如申請專利範圍第1項所述之工業爐，其中，就前述接觸混合式燃燒機構而言，係存在有：第1接觸混合式燃燒機構，係朝經由燃燒用空氣供給管供給之燃燒用空氣，將燃料從第1燃料供給管供給至燃燒用空氣供給管內，並且使燃料在燃燒用空氣供給管內與燃燒用空氣混合並使之燃燒；以及第2接觸混合式燃燒機構，係將燃料從第2燃料供給管供給至從燃燒用空氣供給管供給至爐內的燃燒用空氣，並以使燃料在爐內與燃 燒用空氣接觸之方式混合並使燃料燃燒；並且至少設置前述第2接觸混合式燃燒機構。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之工業爐，其中，前述之非接觸式燃燒機構係具有：朝向與從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣相隔之方向將燃料供給至爐內之第3燃料供給管；並且使該燃料與包含於「藉由前述接觸混合式燃燒機構而使燃料燃燒後之燃燒排氣中的燃燒用空氣」混合並使之燃燒。
4. 如申請專利範圍第3項所述之工業爐，其中，於與前述接觸混合式燃燒機構相隔之第3燃料供給管之附近的爐內，設置檢測包含在燃燒排氣中的氧氣與一氧化碳之至少一者之濃度的濃度感測器。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之工業爐，其中，以成對之方式設置前述燃燒用空氣供給管，並且在成對之各燃燒用空氣供給管分別設置蓄熱部，該蓄熱部收容有蓄熱材，藉由收容在前述蓄熱部之蓄熱材使經由一方之燃燒用空氣供給管供給之燃燒用空氣加熱，另一方面，經由另一方燃燒用空氣供給管將爐內之燃燒排氣導出至收容有前述蓄熱材之蓄熱部，且使燃燒排氣之熱蓄熱於蓄熱部之蓄熱材並使之排氣。
6. 一種工業爐的控制方法，係於如申請專利範圍第1項或第2項所述之工業爐中，藉由前述接觸混合式燃燒機構，使從燃燒用空氣供給管供給之燃燒用空氣與燃料混合並使燃料燃燒，並且在使爐內溫度上升至燃料之自燃溫度之後，當爐內之NOx的產生量增加時，使在接觸混合式燃燒機構中供給之燃料的量減少，另一方面，藉由前述非接觸式燃燒機構，以朝向與從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣相隔之方向不會與 前述燃燒用空氣直接接觸之方式將燃料供給至爐內，且使該燃料與包含於「藉由前述接觸混合式燃燒機構使燃料燃燒後之燃燒排氣中的燃燒用空氣」混合並使之燃燒。
7. 如申請專利範圍第6項所述之工業爐的控制方法，其中，就前述接觸混合式燃燒機構而言，係設置前述申請專利範圍第2項所述之第1接觸混合式燃燒機構與第2接觸混合式燃燒機構，並且藉由前述第1接觸混合式燃燒機構而使從燃燒用空氣供給管所供給之燃燒用空氣與從第1燃料供給管所供給之燃料混合，並使燃料燃燒，以使爐內溫度上升至燃料之自燃溫度，在使第1接觸混合式燃燒機構停止之後，藉由前述第2接觸混合式燃燒機構，將燃料從第2燃料供給管供給至從燃燒用空氣供給管供給至爐內的燃燒用空氣，且以使燃料在爐內與燃燒用空氣接觸之方式使之混合並使燃料燃燒，然後當NOx之產生量因第2接觸混合式燃燒機構所產生之燃燒而增加時，使從第2燃料供給管供給之燃料之量減少，另一方面，藉由前述非接觸式燃燒機構，以朝向與從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣相隔之方向而不會與前述燃燒用空氣直接接觸之方式，將燃料供給至爐內，並且使該燃料與包含於「藉由前述接觸混合式燃燒機構使燃料燃燒後之燃燒排氣中的燃燒用空氣」混合並使之燃燒。
8. 如申請專利範圍第7項所述之工業爐的控制方法，其中，在前述非接觸式燃燒機構設置：第3燃料供給管，係朝向與從燃燒用空氣供給管供給至爐內之燃燒用空氣相隔之方向將燃料供給至爐內；並且設置濃度感測器，該濃度感測器係使從該第3燃料供給管所供給之燃料與包含於「藉由前述接觸混合式燃燒機構使燃料燃燒後之燃燒排氣中的燃燒用空 氣」混合並使之燃燒時，檢測於前述第3燃料供給管之附近的爐內，包含在使藉由前述接觸混合式燃燒機構使燃料燃燒後的燃燒排氣中的氧氣與一氧化碳之至少一種之濃度；該控制方法依據由前述濃度感測器所檢測之氧氣與一氧化碳之至少一種之濃度，來控制從前述第2燃料供給管供給之燃料的量、及從前述第3燃料供給管供給之燃料的量。

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