JPH06193823A - 蓄熱式低ＮＯｘバーナ - Google Patents
蓄熱式低ＮＯｘバーナInfo
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- JPH06193823A JPH06193823A JP4347056A JP34705692A JPH06193823A JP H06193823 A JPH06193823 A JP H06193823A JP 4347056 A JP4347056 A JP 4347056A JP 34705692 A JP34705692 A JP 34705692A JP H06193823 A JPH06193823 A JP H06193823A
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- exhaust gas
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 排出ガスのＮＯｘ濃度を基準値以下まで下げ
得る直火式蓄熱低ＮＯｘバーナを提供する 【構成】 蓄熱体を通してバーナへの燃焼用空気の供給
及びバーナからの燃焼ガスの排出を行う、一方、炉内の
燃焼排ガスを排ガスダクトを経て吸引してバーナ部で混
合させる排ガス再循環方式の蓄熱式バーナにおいて、１
つはバーナ部にベンチュリーを設け、該ベンチュリーに
燃料と蒸気との混合物を噴射するノズルを設け、炉内の
燃焼排ガスを吸引しベンチュリーの駆動源とする蓄熱式
低ＮＯｘバーナであり、２つはバーナ部にベンチュリー
を設け、該ベンチュリーに蒸気のみを噴射するノズルを
設け、該ベンチュリーにより炉内の燃焼排ガスを吸引し
ベンチュリーの駆動源とし、一方、燃焼ノズルをバーナ
の開口部の外円周側に設け、該燃焼ノズルを介して直接
炉内に燃料を噴射する蓄熱式低ＮＯｘバーナである。
得る直火式蓄熱低ＮＯｘバーナを提供する 【構成】 蓄熱体を通してバーナへの燃焼用空気の供給
及びバーナからの燃焼ガスの排出を行う、一方、炉内の
燃焼排ガスを排ガスダクトを経て吸引してバーナ部で混
合させる排ガス再循環方式の蓄熱式バーナにおいて、１
つはバーナ部にベンチュリーを設け、該ベンチュリーに
燃料と蒸気との混合物を噴射するノズルを設け、炉内の
燃焼排ガスを吸引しベンチュリーの駆動源とする蓄熱式
低ＮＯｘバーナであり、２つはバーナ部にベンチュリー
を設け、該ベンチュリーに蒸気のみを噴射するノズルを
設け、該ベンチュリーにより炉内の燃焼排ガスを吸引し
ベンチュリーの駆動源とし、一方、燃焼ノズルをバーナ
の開口部の外円周側に設け、該燃焼ノズルを介して直接
炉内に燃料を噴射する蓄熱式低ＮＯｘバーナである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】鉄鋼加熱炉等に用いられる蓄熱型
交番燃焼システムに使用される低ＮＯｘの排ガスを得る
直火式蓄熱バーナに関するものである。
交番燃焼システムに使用される低ＮＯｘの排ガスを得る
直火式蓄熱バーナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近時、蓄熱式のバーナを用いた加熱炉が
多くの分野において用いられている。これらの加熱炉に
は排気ガスとしての高温燃焼排出物から熱を引出して蓄
熱するための流入する燃焼空気を予熱するための熱の連
続移動を伴う蓄熱ユニットが設けられている。
多くの分野において用いられている。これらの加熱炉に
は排気ガスとしての高温燃焼排出物から熱を引出して蓄
熱するための流入する燃焼空気を予熱するための熱の連
続移動を伴う蓄熱ユニットが設けられている。
【０００３】従来からの上記の蓄熱システムについての
問題点としては、Ｎ2 を結合した燃料を用いた場合と同
様に、空気の極端な高温予熱と火炎温度の結果として生
ずる燃焼排出物中に必然的に存在する極端に高いＮＯｘ
濃度がある。この結果、従来の蓄熱システムは、これら
ＮＯｘの減少に適合出来ないので新しい方法の開発が望
まれていた。その１つとして特開平２−１０００２号公
報には図４に示すような蓄熱システムを用いてＮＯｘの
生成を抑制する方法が開示されている。即ち、炉から出
た排気ガスから交互に熱を引き出して、そこを通過する
供給された燃焼空気を加熱するために設けられた蓄熱ベ
ッドを有する型式の蓄熱バーナの一組においてＮＯｘの
生成を抑制する方法であって、炉から高温排気ガスを引
出し、ガス流を該排気ガス流に噴射し、該噴射されたガ
ス流中に高温排気ガスの一部を随伴させ、噴射されたガ
ス流と高温排気ガスの随伴部とをバーナ室に通過させ、
バーナ室での燃焼プロセスを該高温排気ガス部分で混合
し、これによりＮＯｘの生成を抑制する方法である。
問題点としては、Ｎ2 を結合した燃料を用いた場合と同
様に、空気の極端な高温予熱と火炎温度の結果として生
ずる燃焼排出物中に必然的に存在する極端に高いＮＯｘ
濃度がある。この結果、従来の蓄熱システムは、これら
ＮＯｘの減少に適合出来ないので新しい方法の開発が望
まれていた。その１つとして特開平２−１０００２号公
報には図４に示すような蓄熱システムを用いてＮＯｘの
生成を抑制する方法が開示されている。即ち、炉から出
た排気ガスから交互に熱を引き出して、そこを通過する
供給された燃焼空気を加熱するために設けられた蓄熱ベ
ッドを有する型式の蓄熱バーナの一組においてＮＯｘの
生成を抑制する方法であって、炉から高温排気ガスを引
出し、ガス流を該排気ガス流に噴射し、該噴射されたガ
ス流中に高温排気ガスの一部を随伴させ、噴射されたガ
ス流と高温排気ガスの随伴部とをバーナ室に通過させ、
バーナ室での燃焼プロセスを該高温排気ガス部分で混合
し、これによりＮＯｘの生成を抑制する方法である。
【０００４】図４において、この蓄熱システム１０は離
れた第１および第２蓄熱バーナ１４ａ，１４ｂの一組を
有し、各バーナ１４ａ，１４ｂは、燃料と各バーナ１４
ａ，１４ｂに結合された蓄熱ベッド１８ａ，１８ｂから
供給された予熱燃焼空気流とを混合するための燃焼室１
２を有し、周期的に作動するように適合された各バーナ
１４ａ，１４ｂにおいて、排気ガス流が炉を出て第２バ
ーナ１４ｂ室を通過し、該第２バーナ１４ｂに接続され
た蓄熱ベッド１８ｂに流れる間に、第１バーナ１４ａが
高温ガスを炉内部に向ける燃焼状態にある型式の蓄熱バ
ーナ装置である。尚、１６は燃焼空気／排気通路、２０
は燃焼ブロワー、２２は空気弁、２４は排気弁、２７は
制御弁を示す。
れた第１および第２蓄熱バーナ１４ａ，１４ｂの一組を
有し、各バーナ１４ａ，１４ｂは、燃料と各バーナ１４
ａ，１４ｂに結合された蓄熱ベッド１８ａ，１８ｂから
供給された予熱燃焼空気流とを混合するための燃焼室１
２を有し、周期的に作動するように適合された各バーナ
１４ａ，１４ｂにおいて、排気ガス流が炉を出て第２バ
ーナ１４ｂ室を通過し、該第２バーナ１４ｂに接続され
た蓄熱ベッド１８ｂに流れる間に、第１バーナ１４ａが
高温ガスを炉内部に向ける燃焼状態にある型式の蓄熱バ
ーナ装置である。尚、１６は燃焼空気／排気通路、２０
は燃焼ブロワー、２２は空気弁、２４は排気弁、２７は
制御弁を示す。
【０００５】そして態様例として図５に示すようなバー
ナが開示されている。図５はＮＯｘの生成を抑制する手
段が、燃料ノズルと燃焼空気の一部を燃料ノズルに直接
接するバーナの領域に導入する手段とを有し、更に燃焼
空気の残余を燃料ノズルの上流へ導入する手段を備えた
バーナを有するものである。このバーナにおいては、空
気取入口９４と蓄熱体９２を備えたバーナ９０に６個の
燃料ノズル９６、６個のベンチュリー９８、６個の排ガ
ス再循環ダクト１００が取り付けられている。このバー
ナ９０は開口１０１を通じて炉室に延びている。この求
心的な配置の燃料ノズル９６の全部によって、燃料はバ
ーナ耐火物中のそれぞれの広がった円筒状の孔領域であ
るベンチュリー９８を通じてバーナに供給される。燃料
ノズル９６からの高圧燃料の噴射はベンチュリー９８に
負圧領域を生じ、この負圧領域が炉ガスを炉室から混合
ダクト１００を通じて燃焼領域へ戻るように誘引するよ
うになっている。要するに、この装置は、バーナ部にベ
ンチュリー９８を設置して、炉内の燃焼排ガスを吸引す
る際の駆動源として、燃料のみを用いる装置である。ま
た、従来バーナにおいて、低ＮＯｘ対策のためにバーナ
中心部燃焼用空気側に、蒸気の噴射ノズルを設置し蒸気
を噴射していた。
ナが開示されている。図５はＮＯｘの生成を抑制する手
段が、燃料ノズルと燃焼空気の一部を燃料ノズルに直接
接するバーナの領域に導入する手段とを有し、更に燃焼
空気の残余を燃料ノズルの上流へ導入する手段を備えた
バーナを有するものである。このバーナにおいては、空
気取入口９４と蓄熱体９２を備えたバーナ９０に６個の
燃料ノズル９６、６個のベンチュリー９８、６個の排ガ
ス再循環ダクト１００が取り付けられている。このバー
ナ９０は開口１０１を通じて炉室に延びている。この求
心的な配置の燃料ノズル９６の全部によって、燃料はバ
ーナ耐火物中のそれぞれの広がった円筒状の孔領域であ
るベンチュリー９８を通じてバーナに供給される。燃料
ノズル９６からの高圧燃料の噴射はベンチュリー９８に
負圧領域を生じ、この負圧領域が炉ガスを炉室から混合
ダクト１００を通じて燃焼領域へ戻るように誘引するよ
うになっている。要するに、この装置は、バーナ部にベ
ンチュリー９８を設置して、炉内の燃焼排ガスを吸引す
る際の駆動源として、燃料のみを用いる装置である。ま
た、従来バーナにおいて、低ＮＯｘ対策のためにバーナ
中心部燃焼用空気側に、蒸気の噴射ノズルを設置し蒸気
を噴射していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた直火式蓄熱
バーナを鋼材の加熱炉に用いた場合、炉内温度の最高
は、１３００℃程度となる。この条件で、低ＮＯｘ対策
を行わないと、排出ガスのＮＯｘ濃度は１０００ｐｐｍ
（Ｏ2 ：１１％）以上にもなる。従って、排出ガスのＮ
Ｏｘ濃度を下げるため、排ガス再循環方式が開発され採
用されてきた。しかしながら、この排ガス再循環方式の
方法では、排出ガスのＮＯｘ濃度は２００ｐｐｍ
（Ｏ2 ：１１％）程度までにしか下がらず、日本国内の
ように、排出ガスＮＯｘ基準濃度１００ｐｐｍ以下まで
下げることが要求されている場合には、これを達成する
ことは困難であるという問題点があった。この発明は、
上記の問題点を解消出来るようにし、排出ガスのＮＯｘ
濃度を基準の１００ｐｐｍ以下まで下げ得る直火式蓄熱
低ＮＯｘバーナを提供することを目的としたものであ
る。
バーナを鋼材の加熱炉に用いた場合、炉内温度の最高
は、１３００℃程度となる。この条件で、低ＮＯｘ対策
を行わないと、排出ガスのＮＯｘ濃度は１０００ｐｐｍ
（Ｏ2 ：１１％）以上にもなる。従って、排出ガスのＮ
Ｏｘ濃度を下げるため、排ガス再循環方式が開発され採
用されてきた。しかしながら、この排ガス再循環方式の
方法では、排出ガスのＮＯｘ濃度は２００ｐｐｍ
（Ｏ2 ：１１％）程度までにしか下がらず、日本国内の
ように、排出ガスＮＯｘ基準濃度１００ｐｐｍ以下まで
下げることが要求されている場合には、これを達成する
ことは困難であるという問題点があった。この発明は、
上記の問題点を解消出来るようにし、排出ガスのＮＯｘ
濃度を基準の１００ｐｐｍ以下まで下げ得る直火式蓄熱
低ＮＯｘバーナを提供することを目的としたものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、炉内の燃焼排
ガスをバーナ部で混合させる排ガス再循環方式の蓄熱式
バーナにおいて、バーナ部にベンチュリーを設置して炉
内の燃焼排ガスを吸引する際の駆動源として、燃料と蒸
気との混合物或いは蒸気のみを用いることにより目的を
達成したものである。即ち、第１発明は、蓄熱体を通し
てバーナへの燃焼用空気の供給及びバーナからの燃焼ガ
スの排出を行う、一方、炉内の燃焼排ガスを排ガスダク
トを経て吸引してバーナ部で混合させる排ガス再循環方
式の蓄熱式バーナにおいて、バーナ部にベンチュリーを
設け、該ベンチュリーに燃料と蒸気との混合物を噴射す
るノズルを設け、炉内の燃焼排ガスを吸引するためベン
チュリーの駆動源とすることを特徴とする蓄熱式低ＮＯ
ｘバーナである。第２発明は、同上の排ガス再循環方式
の蓄熱式バーナにおいて、バーナ部にベンチュリーを設
け、該ベンチュリーに蒸気のみを噴射するノズルを設
け、ベンチュリーの駆動源とし、該ベンチュリーにより
炉内の燃焼排ガスを吸引し、一方、燃焼ノズルをバーナ
の開口部の外円周側に設け、該燃焼ノズルを介して直接
炉内に燃料を噴射することを特徴とする蓄熱式低ＮＯｘ
バーナである。
ガスをバーナ部で混合させる排ガス再循環方式の蓄熱式
バーナにおいて、バーナ部にベンチュリーを設置して炉
内の燃焼排ガスを吸引する際の駆動源として、燃料と蒸
気との混合物或いは蒸気のみを用いることにより目的を
達成したものである。即ち、第１発明は、蓄熱体を通し
てバーナへの燃焼用空気の供給及びバーナからの燃焼ガ
スの排出を行う、一方、炉内の燃焼排ガスを排ガスダク
トを経て吸引してバーナ部で混合させる排ガス再循環方
式の蓄熱式バーナにおいて、バーナ部にベンチュリーを
設け、該ベンチュリーに燃料と蒸気との混合物を噴射す
るノズルを設け、炉内の燃焼排ガスを吸引するためベン
チュリーの駆動源とすることを特徴とする蓄熱式低ＮＯ
ｘバーナである。第２発明は、同上の排ガス再循環方式
の蓄熱式バーナにおいて、バーナ部にベンチュリーを設
け、該ベンチュリーに蒸気のみを噴射するノズルを設
け、ベンチュリーの駆動源とし、該ベンチュリーにより
炉内の燃焼排ガスを吸引し、一方、燃焼ノズルをバーナ
の開口部の外円周側に設け、該燃焼ノズルを介して直接
炉内に燃料を噴射することを特徴とする蓄熱式低ＮＯｘ
バーナである。
【０００８】
【作用】直火式蓄熱バーナにおいて、排出ガスのＮＯｘ
濃度を下げるためには、燃焼火炎の最高温度を下げる必
要がある。このためには、従来方式に対し、より排ガス
循環量を増加させる必要がある。これに対し、本発明の
第１では、バーナ部にベンチュリーを設け、該ベンチュ
リーに燃料と蒸気との混合物を噴射するノズルを設け、
燃料と蒸気との混合物をベンチュリーの駆動源として用
いることにしたのでベンチュリー駆動用の流体の流量が
増し、流速が増加することで、吸引力が増大して排ガス
再循環量が増加した。さらに、同時に１６００℃程度の
バーナ火炎に比べ、遥かに温度の低い２００℃程度の蒸
気が燃料と一緒に噴射されることで火炎の最高温度部
が、冷却され、１５００℃以下まで温度が下がる。以上
２つの作用により従来のＮＯｘ未対策時に比べ、バーナ
排出ガスのＮＯｘ濃度が約１／１０以下まで大幅に低下
させることが出来る。
濃度を下げるためには、燃焼火炎の最高温度を下げる必
要がある。このためには、従来方式に対し、より排ガス
循環量を増加させる必要がある。これに対し、本発明の
第１では、バーナ部にベンチュリーを設け、該ベンチュ
リーに燃料と蒸気との混合物を噴射するノズルを設け、
燃料と蒸気との混合物をベンチュリーの駆動源として用
いることにしたのでベンチュリー駆動用の流体の流量が
増し、流速が増加することで、吸引力が増大して排ガス
再循環量が増加した。さらに、同時に１６００℃程度の
バーナ火炎に比べ、遥かに温度の低い２００℃程度の蒸
気が燃料と一緒に噴射されることで火炎の最高温度部
が、冷却され、１５００℃以下まで温度が下がる。以上
２つの作用により従来のＮＯｘ未対策時に比べ、バーナ
排出ガスのＮＯｘ濃度が約１／１０以下まで大幅に低下
させることが出来る。
【０００９】また、発明者らは、ＮＯｘ濃度低減のため
の効果的な蒸気噴射方法として、数々の実験を行った結
果、従来技術のように、燃焼用空気側に蒸気の噴射ノズ
ルを設置する方法よりも、蒸気と燃料を均一混合して、
火炎に噴射するほうが、効果のあることを知見した。こ
の理由として、燃料が全て燃焼に寄与するため、噴射し
た蒸気が、火炎部に均一に行き渡り、火炎温度を効果的
に下げることがあげられる。これに対し、燃焼用空気側
に蒸気の噴射ノズルを設置した場合には、バーナに送ら
れた燃焼用空気が全て燃焼に寄与しないため、燃料と蒸
気との混合物を用いた場合に比べ火炎温度が下がらずＮ
Ｏｘ濃度低減に効果的でない。また、燃料と蒸気との混
合物を用いた場合には、燃料と蒸気が同一のノズルから
吹き込まれるため、別々に、ノズルを設ける必要はない
という利点もある。
の効果的な蒸気噴射方法として、数々の実験を行った結
果、従来技術のように、燃焼用空気側に蒸気の噴射ノズ
ルを設置する方法よりも、蒸気と燃料を均一混合して、
火炎に噴射するほうが、効果のあることを知見した。こ
の理由として、燃料が全て燃焼に寄与するため、噴射し
た蒸気が、火炎部に均一に行き渡り、火炎温度を効果的
に下げることがあげられる。これに対し、燃焼用空気側
に蒸気の噴射ノズルを設置した場合には、バーナに送ら
れた燃焼用空気が全て燃焼に寄与しないため、燃料と蒸
気との混合物を用いた場合に比べ火炎温度が下がらずＮ
Ｏｘ濃度低減に効果的でない。また、燃料と蒸気との混
合物を用いた場合には、燃料と蒸気が同一のノズルから
吹き込まれるため、別々に、ノズルを設ける必要はない
という利点もある。
【００１０】更に、本発明の第２では、バーナ自体の緩
慢燃焼により低ＮＯｘ効果を持たせるため、燃料を直接
炉内に吹き込むように燃料ノズルを配置されたバーナに
おいて、更にＮＯｘ濃度を低下させるため、排ガス再循
環用ベンチュリーの駆動用に燃料より圧力が高く、かつ
火炎を冷却する効果の高い蒸気のみを用いることで、更
に、火炎の最高温度部が、１４５０℃以下に冷却され、
よりＮＯｘ濃度を低下させることが出来る。
慢燃焼により低ＮＯｘ効果を持たせるため、燃料を直接
炉内に吹き込むように燃料ノズルを配置されたバーナに
おいて、更にＮＯｘ濃度を低下させるため、排ガス再循
環用ベンチュリーの駆動用に燃料より圧力が高く、かつ
火炎を冷却する効果の高い蒸気のみを用いることで、更
に、火炎の最高温度部が、１４５０℃以下に冷却され、
よりＮＯｘ濃度を低下させることが出来る。
【００１１】
【実施例】図１は、本発明の実施態様例である、蓄熱式
低ＮＯｘバーナの側面図である。図１において、１はバ
ーナ、２は蓄熱体、３は空気取り入れ口、４は燃料ノズ
ル、５はベンチュリー、６再循環ダクト、７は開口、８
は蒸気管である。本蓄熱式低ＮＯｘバーナにおいては、
空気取入口３と蓄熱体２を備えたバーナ１には６個の燃
料ノズル４、６個のベンチュリー５、６個の排ガス再循
環ダクト６が取り付けられている。燃料ノズル４の元
は、円周状のヘッダーになっており、ここに蒸気管８を
付け、蒸気を導入し、燃料と均一混合する。６個の燃料
ノズル４によって、燃料及び蒸気は、耐火物の開口７中
のそれぞれのベンチュリー５と通じて、バーナに供給さ
れる。燃料ノズル４からの高圧で流量の多い燃料と蒸気
の噴射は、ベンチュリー５に負圧領域を生じ、この負圧
領域は、燃焼排ガスを炉内から排ガス再循環ダクト６を
通じて、燃焼領域に戻るように吸引する。
低ＮＯｘバーナの側面図である。図１において、１はバ
ーナ、２は蓄熱体、３は空気取り入れ口、４は燃料ノズ
ル、５はベンチュリー、６再循環ダクト、７は開口、８
は蒸気管である。本蓄熱式低ＮＯｘバーナにおいては、
空気取入口３と蓄熱体２を備えたバーナ１には６個の燃
料ノズル４、６個のベンチュリー５、６個の排ガス再循
環ダクト６が取り付けられている。燃料ノズル４の元
は、円周状のヘッダーになっており、ここに蒸気管８を
付け、蒸気を導入し、燃料と均一混合する。６個の燃料
ノズル４によって、燃料及び蒸気は、耐火物の開口７中
のそれぞれのベンチュリー５と通じて、バーナに供給さ
れる。燃料ノズル４からの高圧で流量の多い燃料と蒸気
の噴射は、ベンチュリー５に負圧領域を生じ、この負圧
領域は、燃焼排ガスを炉内から排ガス再循環ダクト６を
通じて、燃焼領域に戻るように吸引する。
【００１２】本蓄熱式低ＮＯｘバーナの場合、大量の燃
焼排ガスの再循環噴射により燃焼火炎の最高温度が下げ
られる。本方式を最大燃焼量８０００００ｋｃａｌ／ｈ
容量の蓄熱式バーナに適用した場合、炉内温度１３００
℃の条件で、従来方式ではＮＯｘが２００ｐｐｍ
（Ｏ2：１１％）であったものが、燃料と混合して蒸気
を８ｋｇ／ｈ吹込むことにより、ＮＯｘ濃度を８０ｐｐ
ｍ（Ｏ2 ：１１％）以下まで低減させることが出来た。
焼排ガスの再循環噴射により燃焼火炎の最高温度が下げ
られる。本方式を最大燃焼量８０００００ｋｃａｌ／ｈ
容量の蓄熱式バーナに適用した場合、炉内温度１３００
℃の条件で、従来方式ではＮＯｘが２００ｐｐｍ
（Ｏ2：１１％）であったものが、燃料と混合して蒸気
を８ｋｇ／ｈ吹込むことにより、ＮＯｘ濃度を８０ｐｐ
ｍ（Ｏ2 ：１１％）以下まで低減させることが出来た。
【００１３】また、図２は、本発明の別な実施態様例で
ある、蓄熱式低ＮＯｘバーナの側面図であり、図３は図
２のVIII-VIII 断面の正面図である。図において、９は
燃焼ノズルである。他の符号は図１と同一であるので説
明を省略する。この方式の蓄熱式低ＮＯｘバーナにおい
ては、燃料は６個の燃焼ノズル９によって、直接炉内に
噴射させる。また、ベンチュリー５のノズル４には、蒸
気のみを噴射させ、ベンチュリー５により負圧生成せし
め、燃焼排ガスを炉内から排ガス再循環ダクト６を通じ
て、燃焼領域に戻るように吸引する。高圧（１ｋｇ／ｃ
ｍ2 ）の蒸気をベンチュリー５の駆動源とすることで、
大量の燃焼排ガスの循環と蒸気の噴射により燃焼火炎の
最高温度が下げられる。
ある、蓄熱式低ＮＯｘバーナの側面図であり、図３は図
２のVIII-VIII 断面の正面図である。図において、９は
燃焼ノズルである。他の符号は図１と同一であるので説
明を省略する。この方式の蓄熱式低ＮＯｘバーナにおい
ては、燃料は６個の燃焼ノズル９によって、直接炉内に
噴射させる。また、ベンチュリー５のノズル４には、蒸
気のみを噴射させ、ベンチュリー５により負圧生成せし
め、燃焼排ガスを炉内から排ガス再循環ダクト６を通じ
て、燃焼領域に戻るように吸引する。高圧（１ｋｇ／ｃ
ｍ2 ）の蒸気をベンチュリー５の駆動源とすることで、
大量の燃焼排ガスの循環と蒸気の噴射により燃焼火炎の
最高温度が下げられる。
【００１４】本方式を最大燃焼量８０００００ｋｃａｌ
／ｈ容量のバーナに適用した場合、炉内温度１３００℃
の条件で、従来方式（排ガス循環を行わないもの）で
は、ＮＯｘが１００ｐｐｍ（Ｏ2 ：ｌ１％）であったも
のが、高圧（１ｋｇ／ｃｍ2）の蒸気を８ｋｇ／ｈ吹込
むことにより、ＮＯｘ濃度を５０ｐｐｍ（Ｏ2 ：ｌ１
％）以下まで低減させることが出来た。以上の結果、排
出ガスのＮＯｘ濃度を５０〜８０ｐｐｍ（Ｏ2 ：ｌ１
％）と、ＮＯｘの発生を大幅に低く抑えることが出来
た。
／ｈ容量のバーナに適用した場合、炉内温度１３００℃
の条件で、従来方式（排ガス循環を行わないもの）で
は、ＮＯｘが１００ｐｐｍ（Ｏ2 ：ｌ１％）であったも
のが、高圧（１ｋｇ／ｃｍ2）の蒸気を８ｋｇ／ｈ吹込
むことにより、ＮＯｘ濃度を５０ｐｐｍ（Ｏ2 ：ｌ１
％）以下まで低減させることが出来た。以上の結果、排
出ガスのＮＯｘ濃度を５０〜８０ｐｐｍ（Ｏ2 ：ｌ１
％）と、ＮＯｘの発生を大幅に低く抑えることが出来
た。
【００１５】なお、本発明に係る蓄熱式低ＮＯｘバーナ
は、上述した型式のバーナのみに限定されるものではな
く、ラジアントチューブ式（間接加熱式）の自己排ガス
再循環蓄熱バーナであれば、種々のタイプのバーナにて
使用することが出来る。
は、上述した型式のバーナのみに限定されるものではな
く、ラジアントチューブ式（間接加熱式）の自己排ガス
再循環蓄熱バーナであれば、種々のタイプのバーナにて
使用することが出来る。
【００１６】
【発明の効果】本発明の蓄熱式低ＮＯｘバーナの採用に
より、鉄鋼加熱炉等の大量の排出ガスのＮＯｘ濃度を排
出基準濃度以下の５０〜８０ｐｐｍ（Ｏ2 ：ｌ１％）に
抑制することが出来、日本国内においても、この結果熱
効率の良い直火蓄熱バーナを用いることが出来、生産性
に寄与すること大である。
より、鉄鋼加熱炉等の大量の排出ガスのＮＯｘ濃度を排
出基準濃度以下の５０〜８０ｐｐｍ（Ｏ2 ：ｌ１％）に
抑制することが出来、日本国内においても、この結果熱
効率の良い直火蓄熱バーナを用いることが出来、生産性
に寄与すること大である。
【図１】本発明の実施態様例である、蓄熱式低ＮＯｘバ
ーナの側面図である。
ーナの側面図である。
【図２】本発明の別な実施態様例である、蓄熱式低ＮＯ
ｘバーナの側面図である。
ｘバーナの側面図である。
【図３】図３は図２のVIII-VIII 断面の正面図である。
【図４】従来の蓄熱式バーナの側面の説明図である。
【図５】従来の蓄熱式バーナの側面の説明図である。
１ 蓄熱式バーナ ２ 蓄熱体 ３ 空気取入口 ４ 燃料ノズル ５ ベンチュリー ６ 排ガス再循環ダクト ７ 開口 ８ 蒸気管 ９ 燃焼ノズル １０ 蓄熱システム １２ 燃焼室 １４ 蓄熱バーナ １６ 燃焼空気／排気通路 １８ 蓄熱ベッド ２０ 燃焼ブロワー ２２ 空気弁 ２４ 排気弁 ２７ 制御弁 ９０ バーナ ９２ 蓄熱ベッド ９４ 空気取入口 ９６ 燃料ノズル ９８ ベンチュリー １００ 排ガス再循環ダクト １０１ 開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石岡 宗浩 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 佐藤 博明 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 佐々木 健人 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 田中 良一 神奈川県横浜市鶴見区尻手２丁目１番53号 日本ファーネス工業株式会社内 (72)発明者 川本 雅男 神奈川県横浜市鶴見区尻手２丁目１番53号 日本ファーネス工業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 蓄熱体を通してバーナへの燃焼用空気の
供給及びバーナからの燃焼ガスの排出を行う、一方、炉
内の燃焼排ガスを排ガスダクトを経て吸引してバーナ部
で混合させる排ガス再循環方式の蓄熱式バーナにおい
て、 バーナ部にベンチュリーを設け、該ベンチュリーに燃料
と蒸気との混合物を噴射するノズルを設け、炉内の燃焼
排ガスを吸引しベンチュリーの駆動源とすることを特徴
とする蓄熱式低ＮＯｘバーナ。 - 【請求項２】 蓄熱体を通してバーナへの燃焼用空気の
供給及びバーナからの燃焼ガスの排出を行う、一方、炉
内の燃焼排ガスを排ガスダクトを経て吸引してバーナ部
で混合させる排ガス再循環方式の蓄熱式バーナにおい
て、 バーナ部にベンチュリーを設け、該ベンチュリーに蒸気
のみを噴射するノズルを設け、該ベンチュリーにより炉
内の燃焼排ガスを吸引しベンチュリーの駆動源とし、一
方、燃焼ノズルをバーナの開口部の外円周側に設け、該
燃焼ノズルを介して直接炉内に燃料を噴射することを特
徴とする蓄熱式低ＮＯｘバーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4347056A JPH06193823A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 蓄熱式低ＮＯｘバーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4347056A JPH06193823A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 蓄熱式低ＮＯｘバーナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06193823A true JPH06193823A (ja) | 1994-07-15 |
Family
ID=18387625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4347056A Pending JPH06193823A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 蓄熱式低ＮＯｘバーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06193823A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-12-25 JP JP4347056A patent/JPH06193823A/ja active Pending
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