JPH08285271A - 蓄熱式バーナの空気比制御方式 - Google Patents
蓄熱式バーナの空気比制御方式Info
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- JPH08285271A JPH08285271A JP7091141A JP9114195A JPH08285271A JP H08285271 A JPH08285271 A JP H08285271A JP 7091141 A JP7091141 A JP 7091141A JP 9114195 A JP9114195 A JP 9114195A JP H08285271 A JPH08285271 A JP H08285271A
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- Japan
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- air
- flow rate
- heat storage
- combustion
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
- Air Supply (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 冷却と保炎を兼ねた空気と燃料とを、バーナ
の状態に応じて適宜制御するようにする。 【構成】 蓄熱型燃焼システム２運転時（ＯＮ時）、燃
焼側の蓄熱式バーナ１と停止側の空気導入管６に供給す
る必要な空気の流量を、空気Ｈｉｇｈ流量とし、 蓄熱型燃焼システム２運転停止時（ＯＦＦ時）、前記
空気の流量を空気Ｌｏｗ流量とし、燃料ガス流量におい
て、 通常燃焼時に必要なガス流量をガスＨｉｇｈ流量と
し、 前記空気Ｈｉｇｈ流量に対応したガス流量をガスＭｉ
ｄ流量とし、 蓄熱型燃焼システム２運転停止時、パイロット炎とし
て必要なガス流量をガスＬｏｗ流量とし、これら空気の
流量とガス流量とを適宜組み合わせて、制御調節する。 【効果】 炉内酸素濃度を常に一定に保つことができ、
的確な燃焼制御が可能となる。
の状態に応じて適宜制御するようにする。 【構成】 蓄熱型燃焼システム２運転時（ＯＮ時）、燃
焼側の蓄熱式バーナ１と停止側の空気導入管６に供給す
る必要な空気の流量を、空気Ｈｉｇｈ流量とし、 蓄熱型燃焼システム２運転停止時（ＯＦＦ時）、前記
空気の流量を空気Ｌｏｗ流量とし、燃料ガス流量におい
て、 通常燃焼時に必要なガス流量をガスＨｉｇｈ流量と
し、 前記空気Ｈｉｇｈ流量に対応したガス流量をガスＭｉ
ｄ流量とし、 蓄熱型燃焼システム２運転停止時、パイロット炎とし
て必要なガス流量をガスＬｏｗ流量とし、これら空気の
流量とガス流量とを適宜組み合わせて、制御調節する。 【効果】 炉内酸素濃度を常に一定に保つことができ、
的確な燃焼制御が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、常時適正な空気比で燃
焼させるように、空気および燃料を制御するようにし
た、蓄熱式バーナの空気比制御方式に関するものであ
る。
焼させるように、空気および燃料を制御するようにし
た、蓄熱式バーナの空気比制御方式に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、蓄熱層と一体化した蓄熱式バーナ
１を一対設けて、交互に燃焼させるようにした、蓄熱型
燃焼システム２が提案されている（図２参照）。かかる
蓄熱型燃焼システム２では、二つの蓄熱式バーナ１を所
定時間間隔で切り換え燃焼させ、炉３内に均一な温度分
布を形成すると共に、蓄熱層（後述）によって排熱を回
収し、燃焼用空気を予熱するように動作するものであ
る。前記蓄熱式バーナ１を拡大して図示し、説明する
と、炉壁４に燃料ガスを炉３内に導入するためのガス導
入管５を、燃料ガスと混合するための空気を導入する空
気導入管６内に内蔵して、空気導入管６先端側で燃料ガ
スと混合させて、炉３内に放出する構成とし、さらに、
かかる空気導入管６を蓄熱体７を充填した蓄熱層８内に
内蔵して、炉内に蓄熱層８における蓄熱体７を介して、
燃焼用空気が予熱された状態で導入され、火炎を形成す
る構成としている。前記蓄熱式バーナ１において、ガス
導入管５は蓄熱層８における蓄熱体７により、熱せられ
て高温となるため、前記空気導入管６に空気を導入して
冷却するようにしている。この空気は結果的に炉３内に
放出されるため、バーナの空気比はこの空気を含めた形
で制御される。このように、蓄熱式バーナ１において
は、ガス導入管５の冷却と保炎を兼ねた空気（冷却気）
と、燃焼用の空気（燃焼空気）の２種類の空気のみが炉
内に放出されるようになっている。
１を一対設けて、交互に燃焼させるようにした、蓄熱型
燃焼システム２が提案されている（図２参照）。かかる
蓄熱型燃焼システム２では、二つの蓄熱式バーナ１を所
定時間間隔で切り換え燃焼させ、炉３内に均一な温度分
布を形成すると共に、蓄熱層（後述）によって排熱を回
収し、燃焼用空気を予熱するように動作するものであ
る。前記蓄熱式バーナ１を拡大して図示し、説明する
と、炉壁４に燃料ガスを炉３内に導入するためのガス導
入管５を、燃料ガスと混合するための空気を導入する空
気導入管６内に内蔵して、空気導入管６先端側で燃料ガ
スと混合させて、炉３内に放出する構成とし、さらに、
かかる空気導入管６を蓄熱体７を充填した蓄熱層８内に
内蔵して、炉内に蓄熱層８における蓄熱体７を介して、
燃焼用空気が予熱された状態で導入され、火炎を形成す
る構成としている。前記蓄熱式バーナ１において、ガス
導入管５は蓄熱層８における蓄熱体７により、熱せられ
て高温となるため、前記空気導入管６に空気を導入して
冷却するようにしている。この空気は結果的に炉３内に
放出されるため、バーナの空気比はこの空気を含めた形
で制御される。このように、蓄熱式バーナ１において
は、ガス導入管５の冷却と保炎を兼ねた空気（冷却気）
と、燃焼用の空気（燃焼空気）の２種類の空気のみが炉
内に放出されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記蓄
熱式バーナ１によると、次のような不都合が指摘されて
いる。 一般的な蓄熱式バーナ１をＯＮ−ＯＦＦ時間比例制御
をすると、ＯＦＦの間に放出される空気のために炉３内
の酸素濃度が上昇してしまう。 炉内酸素濃度の上昇は、被加熱物へ悪影響を及ぼした
り、効率の悪化を招いたり、窒素酸化物の増大を招いた
りする。 一般的な蓄熱式バーナ１の冷却用の空気の多くはガス
の保炎とは全く無関係であるため、ＯＦＦ時に冷却用の
空気に対して適正な空気比分のガスを導入して燃やして
しまうという策が取りにくい。 本発明は、このような不都合を改善するためになされた
ものであって、冷却と保炎を兼ねた空気と燃料とを、バ
ーナの状態に応じて適宜制御するようにして、常時、適
正な空気比で燃焼させるようにした蓄熱式バーナの空気
比制御方式を提供することを目的とする。
熱式バーナ１によると、次のような不都合が指摘されて
いる。 一般的な蓄熱式バーナ１をＯＮ−ＯＦＦ時間比例制御
をすると、ＯＦＦの間に放出される空気のために炉３内
の酸素濃度が上昇してしまう。 炉内酸素濃度の上昇は、被加熱物へ悪影響を及ぼした
り、効率の悪化を招いたり、窒素酸化物の増大を招いた
りする。 一般的な蓄熱式バーナ１の冷却用の空気の多くはガス
の保炎とは全く無関係であるため、ＯＦＦ時に冷却用の
空気に対して適正な空気比分のガスを導入して燃やして
しまうという策が取りにくい。 本発明は、このような不都合を改善するためになされた
ものであって、冷却と保炎を兼ねた空気と燃料とを、バ
ーナの状態に応じて適宜制御するようにして、常時、適
正な空気比で燃焼させるようにした蓄熱式バーナの空気
比制御方式を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために、本発明は、蓄熱体を充填した蓄熱層を介して燃
焼用空気を炉内に送り込み、この蓄熱層に、冷却と保炎
を兼ねた空気を導入する空気導入管を介在すると共に、
空気導入管内に、燃料ガスを前記空気と混合して炉内に
導入するためのガス導入管を内蔵し、前記蓄熱層により
排熱を回収して、この熱により燃焼用空気を予熱するよ
うにした蓄熱式バーナを炉に一対備え、これら蓄熱式バ
ーナを交互に燃焼させるようにした燃焼システムにおい
て、システム運転時に、燃焼側の蓄熱式バーナと停止側
の蓄熱式バーナにおける空気導入管に供給する空気の流
量を、ガス導入管を冷却するのに必要な流量に調節する
と共に、システム運転停止時に、ガス導入管を冷却する
のに必要な空気の流量に調節するようにする一方、燃料
ガス流量において、通常燃焼時における必要な流量と、
前記システム運転時における空気導入管に供給する空気
の流量に対して適正な空気比となる流量と、システム運
転停止時に、パイロット炎として必要な流量に調節する
ようにして、常時適正な空気比で燃焼させるようにした
ことを特徴とする。
ために、本発明は、蓄熱体を充填した蓄熱層を介して燃
焼用空気を炉内に送り込み、この蓄熱層に、冷却と保炎
を兼ねた空気を導入する空気導入管を介在すると共に、
空気導入管内に、燃料ガスを前記空気と混合して炉内に
導入するためのガス導入管を内蔵し、前記蓄熱層により
排熱を回収して、この熱により燃焼用空気を予熱するよ
うにした蓄熱式バーナを炉に一対備え、これら蓄熱式バ
ーナを交互に燃焼させるようにした燃焼システムにおい
て、システム運転時に、燃焼側の蓄熱式バーナと停止側
の蓄熱式バーナにおける空気導入管に供給する空気の流
量を、ガス導入管を冷却するのに必要な流量に調節する
と共に、システム運転停止時に、ガス導入管を冷却する
のに必要な空気の流量に調節するようにする一方、燃料
ガス流量において、通常燃焼時における必要な流量と、
前記システム運転時における空気導入管に供給する空気
の流量に対して適正な空気比となる流量と、システム運
転停止時に、パイロット炎として必要な流量に調節する
ようにして、常時適正な空気比で燃焼させるようにした
ことを特徴とする。
【０００５】
【作用】燃焼システムの運転時における燃焼側の蓄熱式
バーナ、運転停止時における燃焼停止時の排気側におけ
る蓄熱式バーナ、システム停止時における場合のいずれ
も、バーナを適正な空気比に合わせることができ、炉内
酸素濃度を常に一定に保つことができる。この際、冷却
空気は常に冷却としての必要流量を確保しておくことが
できる。また、以上のような空気比制御方式によると、
空気Ｌｏｗ流量≪空気Ｈｉｇｈ流量であるため、位置比
例制御に比較して、ＯＮ−ＯＦＦ制御の特徴である、格
段に広いターンダウンレシオと、燃焼時の撹拌効果は、
そのまま維持することができる。
バーナ、運転停止時における燃焼停止時の排気側におけ
る蓄熱式バーナ、システム停止時における場合のいずれ
も、バーナを適正な空気比に合わせることができ、炉内
酸素濃度を常に一定に保つことができる。この際、冷却
空気は常に冷却としての必要流量を確保しておくことが
できる。また、以上のような空気比制御方式によると、
空気Ｌｏｗ流量≪空気Ｈｉｇｈ流量であるため、位置比
例制御に比較して、ＯＮ−ＯＦＦ制御の特徴である、格
段に広いターンダウンレシオと、燃焼時の撹拌効果は、
そのまま維持することができる。
【０００６】
【実施例】次に、本発明にかかる蓄熱式バーナの空気比
制御方式を具体的に示し、以下詳細に説明する。前記空
気比制御方式は以下の具体的手順よりなる。すなわち、
空気比制御方式はオンオフ時間比例制御する構成とす
る。ここでのシステムは、図２、３に示した、蓄熱型燃
焼システム２における蓄熱式バーナ１を用いているの
で、構成要素の符号、説明はそのまま流用するものとす
る。 蓄熱型燃焼システム２運転時（ＯＮ時）、燃焼側の蓄
熱式バーナ１と停止側の蓄熱式バーナ１におけるガス導
入管５を内蔵する空気導入管６に供給する必要な空気の
流量、すなわち、ガス導入管５を冷却するのに必要な空
気の流量に調節するように制御する。かかる空気の流量
を空気Ｈｉｇｈ流量とする。 蓄熱型燃焼システム２運転停止時（ＯＦＦ時）、ガス
導入管５を冷却するのに必要な空気の流量に調節するよ
うに制御する。かかる空気の流量を空気Ｌｏｗ流量とす
る。
制御方式を具体的に示し、以下詳細に説明する。前記空
気比制御方式は以下の具体的手順よりなる。すなわち、
空気比制御方式はオンオフ時間比例制御する構成とす
る。ここでのシステムは、図２、３に示した、蓄熱型燃
焼システム２における蓄熱式バーナ１を用いているの
で、構成要素の符号、説明はそのまま流用するものとす
る。 蓄熱型燃焼システム２運転時（ＯＮ時）、燃焼側の蓄
熱式バーナ１と停止側の蓄熱式バーナ１におけるガス導
入管５を内蔵する空気導入管６に供給する必要な空気の
流量、すなわち、ガス導入管５を冷却するのに必要な空
気の流量に調節するように制御する。かかる空気の流量
を空気Ｈｉｇｈ流量とする。 蓄熱型燃焼システム２運転停止時（ＯＦＦ時）、ガス
導入管５を冷却するのに必要な空気の流量に調節するよ
うに制御する。かかる空気の流量を空気Ｌｏｗ流量とす
る。
【０００７】一方、燃料ガス流量においては、 通常燃焼時に必要な流量に調節する。このガス流量を
ガスＨｉｇｈ流量とする。 前記空気Ｈｉｇｈ流量に対して適正な空気比となる流
量に調節する。このガス流量をガスＭｉｄ流量とする。 蓄熱型燃焼システム２運転停止時、パイロット炎とし
て必要な流量に調節する。このガス流量をガスＬｏｗ流
量とする。
ガスＨｉｇｈ流量とする。 前記空気Ｈｉｇｈ流量に対して適正な空気比となる流
量に調節する。このガス流量をガスＭｉｄ流量とする。 蓄熱型燃焼システム２運転停止時、パイロット炎とし
て必要な流量に調節する。このガス流量をガスＬｏｗ流
量とする。
【０００８】以上のような空気流量、ガス流量調節パタ
ーンを 冷却空気 ガス ＯＮ時燃焼側 Ｈｉｇｈ Ｈｉｇｈ ＯＮ時排気側 Ｈｉｇｈ Ｍｉｄ ＯＦＦ時 Ｌｏｗ Ｌｏｗ の組み合わせで燃焼させ、それぞれのバーナ毎に適正な
空気比になるようにする構成である。この場合、ＯＮ時
燃焼側バーナの適正な空気比とは、ガスに対し燃焼空気
と冷却空気の和が、適正であるということである。空気
Ｈｉｇｈ流量の設定は、図１のように、冷却に必要な最
低限の流量ａと保炎に必要な最低限の流量ｂを比較し
て、適正な空気比を維持でき、これら最低限の流量を下
回らない流量にする構成である。
ーンを 冷却空気 ガス ＯＮ時燃焼側 Ｈｉｇｈ Ｈｉｇｈ ＯＮ時排気側 Ｈｉｇｈ Ｍｉｄ ＯＦＦ時 Ｌｏｗ Ｌｏｗ の組み合わせで燃焼させ、それぞれのバーナ毎に適正な
空気比になるようにする構成である。この場合、ＯＮ時
燃焼側バーナの適正な空気比とは、ガスに対し燃焼空気
と冷却空気の和が、適正であるということである。空気
Ｈｉｇｈ流量の設定は、図１のように、冷却に必要な最
低限の流量ａと保炎に必要な最低限の流量ｂを比較し
て、適正な空気比を維持でき、これら最低限の流量を下
回らない流量にする構成である。
【０００９】以上、本発明にかかる蓄熱式バーナの空気
比制御方式によれば、ＯＮ時燃焼側、ＯＦＦ時排気側、
ＯＦＦ時の３種類の場合のいずれも、蓄熱式バーナ１を
適正な空気比に合わせることができ、炉内酸素濃度を常
に一定に保つことができる。このため、被加熱物へ悪影
響を及ぼすことはなく、効率の悪化や、窒素酸化物の増
大を招くようなことはない。この際、冷却空気は常に冷
却としての必要流量を確保しておくことができる。そし
て、空気Ｌｏｗ流量が空気Ｈｉｇｈ流量に比べて非常に
小さいため、位置比例制御に比較して、ＯＮ−ＯＦＦ制
御の特徴である、格段に広いターンダウンレシオと、燃
焼時の撹拌効果をそのまま維持することができる。
比制御方式によれば、ＯＮ時燃焼側、ＯＦＦ時排気側、
ＯＦＦ時の３種類の場合のいずれも、蓄熱式バーナ１を
適正な空気比に合わせることができ、炉内酸素濃度を常
に一定に保つことができる。このため、被加熱物へ悪影
響を及ぼすことはなく、効率の悪化や、窒素酸化物の増
大を招くようなことはない。この際、冷却空気は常に冷
却としての必要流量を確保しておくことができる。そし
て、空気Ｌｏｗ流量が空気Ｈｉｇｈ流量に比べて非常に
小さいため、位置比例制御に比較して、ＯＮ−ＯＦＦ制
御の特徴である、格段に広いターンダウンレシオと、燃
焼時の撹拌効果をそのまま維持することができる。
【００１０】
【発明の効果】以上、本発明によれば、システムの運
転、停止時に係わらず、いずれも、バーナを適正な空気
比に制御することができ、炉内酸素濃度を常に一定に保
つことができるので、一層、的確な燃焼制御が可能とな
る。なお、冷却空気は常に冷却としての必要流量を確保
しておくことができる。さらに、最小空気流量が最大空
気流量に比べて非常に小さいため、ＯＮ−ＯＦＦ制御の
特徴である、広いターンダウンレシオと、燃焼時の撹拌
効果を、そのまま維持することができる。
転、停止時に係わらず、いずれも、バーナを適正な空気
比に制御することができ、炉内酸素濃度を常に一定に保
つことができるので、一層、的確な燃焼制御が可能とな
る。なお、冷却空気は常に冷却としての必要流量を確保
しておくことができる。さらに、最小空気流量が最大空
気流量に比べて非常に小さいため、ＯＮ−ＯＦＦ制御の
特徴である、広いターンダウンレシオと、燃焼時の撹拌
効果を、そのまま維持することができる。
【００１１】
【図１】本発明にかかる蓄熱式バーナの空気比制御方式
を適用した、蓄熱型燃焼システムの炉温−空気流量の関
係を示すグラフである。
を適用した、蓄熱型燃焼システムの炉温−空気流量の関
係を示すグラフである。
【図２】現行の蓄熱式バーナを備えた蓄熱型燃焼システ
ムの模式的な説明図である。
ムの模式的な説明図である。
【図３】図２に示す、蓄熱型燃焼システムにおける蓄熱
式バーナの拡大模式的な説明図である。
式バーナの拡大模式的な説明図である。
１ 蓄熱式バーナ ２ 蓄熱型燃焼システム ３ 炉 ４ 炉壁 ５ ガス導入管 ６ 空気導入管 ７ 蓄熱体 ８ 蓄熱槽
Claims (1)
- 【請求項１】 蓄熱体を充填した蓄熱層を介して燃焼
用空気を炉内に送り込み、この蓄熱層に、冷却と保炎を
兼ねた空気を導入する空気導入管を介在すると共に、空
気導入管内に、燃料ガスを前記空気と混合して炉内に導
入するためのガス導入管を内蔵し、前記蓄熱層により排
熱を回収して、この熱により燃焼用空気を予熱するよう
にした蓄熱式バーナを炉に一対備え、これら蓄熱式バー
ナを交互に燃焼させるようにした燃焼システムにおい
て、システム運転時に、燃焼側の蓄熱式バーナと停止側
の蓄熱式バーナにおける空気導入管に供給する空気の流
量を、ガス導入管を冷却するのに必要な流量に調節する
と共に、システム運転停止時に、ガス導入管を冷却する
のに必要な空気の流量に調節するようにする一方、燃料
ガス流量において、通常燃焼時における必要な流量と、
前記システム運転時における空気導入管に供給する空気
の流量に対して適正な空気比となる流量と、システム運
転停止時に、パイロット炎として必要な流量に調節する
ようにして、常時適正な空気比で燃焼させるようにした
ことを特徴とする蓄熱式バーナの空気比制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7091141A JPH08285271A (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | 蓄熱式バーナの空気比制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7091141A JPH08285271A (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | 蓄熱式バーナの空気比制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08285271A true JPH08285271A (ja) | 1996-11-01 |
Family
ID=14018256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7091141A Pending JPH08285271A (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | 蓄熱式バーナの空気比制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08285271A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007263474A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Ihi Corp | 蓄熱式バーナー及び蓄熱式バーナーの制御方法、加熱炉及び均熱炉 |
-
1995
- 1995-04-17 JP JP7091141A patent/JPH08285271A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007263474A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Ihi Corp | 蓄熱式バーナー及び蓄熱式バーナーの制御方法、加熱炉及び均熱炉 |
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