JPH09292122A - バーナの間欠燃焼方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ターンダウン比を大きく設定し、メインバー
ナ１とパイロットバーナ２の双方の燃焼火炎１０、２０
を監視しながら確実に運転できる。 【解決手段】 メインバーナ１とパイロットバーナ２を
交互に燃焼させる間欠燃焼方法であって、メインバーナ
１の着火をパイロットバーナ２の消火時の火炎２０で行
い、かつパイロットバーナ２の着火をメインバーナ１の
消火時の火炎２０で行うとともに、前記パイロットバー
ナ２に備えた火炎検知センサ２３により前記メインバー
ナ１とパイロットバーナ２の双方の火炎を検知して燃焼
状態を監視することを特徴とするバーナの間欠燃焼方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ターンダウン比を
大きくできるバーナの間欠燃焼方法に関するものであっ
て、特に、メインバーナとパイロットバーナを交互に燃
焼させる間欠燃焼方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、焼成炉の加熱と温度制御に使用さ
れるバーナの燃焼方法として、高燃焼状態と低燃焼状態
を短時間のうちに周期的に繰り返しながら、高燃焼状態
と低燃焼状態の保持時間を変化させることにより発熱量
を制御する、いわゆる間欠燃焼方法が知られている。例
えば、図２に示すメインバーナ１による間欠燃焼の例で
は、元バルブ１２と主配管１１を経て供給される燃料ガ
スは、オンオフバルブ１３で制御されメインバーナ１で
燃焼する。ここで、オンオフバルブ１３がオンのときは
高燃焼が行われ、オフのときには燃料を遮断する。しか
し、オンオフバルブ１３を迂回するバイパス１４が設け
られ、このバイパス１４から限定された燃料が供給され
るので、オンオフバルブ１３がオフのときでも最低限の
低燃焼状態は維持されるように設定されている。従っ
て、図２右側図のように時間とともに高燃焼と低燃焼が
周期的に繰り返されるのである。

【０００３】このようなメインバーナでは、大量の燃料
ガスと燃焼用空気を通過混合させて燃焼反応を行う高燃
焼に適したバーナ構造を形成しているのが通常であり、
それに反して少量の燃料ガスと燃焼用空気を燃焼させる
低燃焼を行う場合、燃料ガスと燃焼用空気の混合など接
触状態が不安定となり失火するおそれが生じるので、例
えば最大３７万Ｋｃａｌ／ｈの高燃焼が可能なバーナに
おいて、実用できる低燃焼としては５０００Ｋｃａｌ／
ｈの低燃焼が限界であった。なお、この場合のターンダ
ウン比は５０００／３７万≒１／７０である。

【０００４】ところが、低温度領域での効率的な温度制
御のためには、低燃焼の発熱量は極力少ない方が好まし
いのであるが、前記メインバーナで高燃焼と低燃焼を兼
用する場合の不具合を改善した方法が図３に示すパイロ
ットバーナを併用するものである。

【０００５】図３において、メインバーナ１は前記と同
様にオンオフバルブ１３により間欠燃焼するのである
が、ここでは、パイロットバーナ１５が設けられ、主配
管１１から分岐した分岐管１７から燃料ガスが供給さ
れ、分岐バルブ１６によって供給量が調節され、常時点
火されているのである。すなわち、図３右側図に示すよ
うにメインバーナの燃焼状態はパルス状の実線で表さ
れ、パイロットバーナの燃焼状態は１本の鎖線で表すこ
とができ、この組み合わせによって全体として高燃焼と
低燃焼の繰り返される間欠燃焼が行われるとともに、適
宜容量のパイロットバーナを選択することにより発熱量
をごく低レベルに設定した低燃焼を行うことが可能とな
るのである。

【０００６】ところが、このようなメインバーナとパイ
ロットバーナを組み合わせたバーナの間欠燃焼方法にお
いて、パイロットバーナには、燃焼火炎を検知するため
の火炎検知センサがパイロットバーナの尾部に配設され
ているのが通常であるが、メインバーナの燃焼火炎はパ
イロットバーナの常時燃焼している火炎で隠蔽されてい
るので検知できない。従って、メインバーナが失火した
としてもその失火現象を検知できないので、専用の検知
センサを別途配置しなければならなかったが、メインバ
ーナとパイロットバーナの燃焼火炎は着火しやすいよう
交差して設定されているので、両者を確実に区別できる
専用の配置位置をバーナ個々について選択しなければな
らず、少なからず困難を伴っていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたものであり、ターンダウン
比を大きく設定できるメインバーナとパイロットバーナ
を組み合わせたバーナの間欠燃焼方法において、メイン
バーナとパイロットバーナの双方の燃焼火炎を監視しな
がら確実に運転できるバーナの間欠燃焼方法を提供す
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の問題は、メインバ
ーナとパイロットバーナを交互に燃焼させる間欠燃焼方
法であって、パイロットバーナの消火時の火炎でメイン
バーナに着火し、かつメインバーナの消火時の火炎でパ
イロットバーナに着火するとともに、前記パイロットバ
ーナに備えた火炎検知センサにより前記メインバーナと
パイロットバーナの双方の燃焼火炎を検知して燃焼状態
を監視することを特徴とするバーナの間欠燃焼方法によ
り解決することができる。

【０００９】また、本発明は、上記のメインバーナとパ
イロットバーナを交互に燃焼させる間欠燃焼方法におい
て、メインバーナに着火するにあたり、メインバーナの
着火時期とパイロットバーナの消火時期とを重複させる
請求項１に記載のバーナの間欠燃焼方法として具体化す
ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図１を
用いて説明する。この実施形態の方法では、メインバー
ナ１を従来と同様にオンオフバルブ１３を開閉制御する
ことで間欠的に燃焼させるとともに、パイロットバーナ
２をも同様にパイロットオンオフバルブ２２を開閉制御
することで間欠燃焼させる方法である。そして、低燃焼
状態のパイロットバーナ２の消火時の火炎でメインバー
ナ１を着火して高燃焼状態を開始し、この高燃焼状態を
停止して低燃焼状態を開始するにあたっては、高燃焼状
態のメインバーナ１の消火時の火炎でパイロットバーナ
２を着火して低燃焼状態に移行するというようにして、
図１右側図のように実線で表される高燃焼状態と鎖線で
表される低燃焼状態を繰り返すことができるよう設定さ
れている。

【００１１】またこの実施形態の方法では、前記パイロ
ットバーナ２に備えた火炎検知センサ２３により前記メ
インバーナ１とパイロットバーナ２の双方の燃焼火炎１
０、２０を検知して燃焼状態を監視する方法を含むもの
である。本発明によれば、上記のように、メインバーナ
１とパイロットバーナ２は交互に燃焼するから、メイン
バーナ１の燃焼火炎１０はパイロットバーナ２の火炎２
０で隠蔽されることがない。従って、前記パイロットバ
ーナ１に備えた火炎検知センサ２３によりパイロットバ
ーナ２の燃焼火炎２０を検知するのはもちろん、メイン
バーナ１の燃焼火炎１０についても充分にそれを検知す
ることができ、かくして双方のバーナ１、２の燃焼状態
を監視しながら間欠燃焼を安全に継続することができる
のである。

【００１２】本発明では以上説明したようにメインバー
ナとパイロットバーナを併用するので、専用のパイロッ
トバーナによって所要に低燃焼状態、例えば、発熱量を
２０００Ｋｃａｌ／ｈ以下に低減することができ、低温
度領域で冷却用の空気を増やす必要がなくなるなどの利
点が得られる。

【００１３】また、少なくとも、パイロットバーナの消
火時期とメインバーナの着火時期とを重複させるように
具体化することができる。メインバーナの燃焼開始にあ
たってパイロットバーナの消火操作を僅かな時間、例え
ば０．２秒間遅らせるように設定しておけば、メインバ
ーナの着火を確実に行うことができるという利点が得ら
れる。このようなタイミングのずれを示したのが図１右
側図であり、パイロットバーナ２の消火時期ａ（鎖線で
表示）とメインバーナ１の着火時期ｂ（実線で表示）と
の関係を表している。

【００１４】なお、この場合と異なりメインバーナが消
火しパイロットバーナが着火して燃焼を開始するに際し
ては、メインバーナのオンオフバルブ以降の配管中のガ
ス量が相当残留しているので、消火操作後も僅かな時間
火炎が残る場合には、前記のような着火と消火の時期を
重複させる必要はないが、着火をより確実にし安全性を
高めるため、この実施形態のように設定してもよい。

【００１５】

【発明の効果】本発明のバーナの間欠燃焼方法は、以上
に説明したように構成されているので、ターンダウン比
を大きく保つことができ、かつメインバーナとパイロッ
トバーナの双方の火炎を監視しながら確実に運転できる
から失火に対して的確に対応できるという優れた効果が
ある。よって本発明は従来の問題点を解消したバーナの
間欠燃焼方法として、その工業的価値は極めて大なるも
のがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いるバーナ装置の配管図とその燃焼
状態図。

【図２】従来の間欠燃焼バーナ装置の配管図とその燃焼
状態図。

【図３】他の従来の間欠燃焼バーナ装置の配管図とその
燃焼状態図。

【符号の説明】

１ メインバーナ、１０ 燃焼火炎、１３オンオフバル
ブ、２ パイロットバーナ、２０ 燃焼火炎、２２ パ
イロットオンオフバルブ、２３ 火炎検知センサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メインバーナとパイロットバーナを交互
   に燃焼させる間欠燃焼方法であって、パイロットバーナ
   の消火時の火炎でメインバーナに着火し、かつメインバ
   ーナの消火時の火炎でパイロットバーナに着火するとと
   もに、前記パイロットバーナに備えた火炎検知センサに
   より前記メインバーナとパイロットバーナの双方の燃焼
   火炎を検知して燃焼状態を監視することを特徴とするバ
   ーナの間欠燃焼方法。
2. 【請求項２】 メインバーナに着火するにあたり、メイ
   ンバーナの着火時期とパイロットバーナの消火時期とを
   重複させる請求項１に記載のバーナの間欠燃焼方法。