JPH10169925A

JPH10169925A - ラジアントチューブバーナシステム及びその運転方法

Info

Publication number: JPH10169925A
Application number: JP8326635A
Authority: JP
Inventors: Yoshimoto Fujii; 良基藤井; Tatsuya Shimada; 達哉島田; Seiji Suga; 政治菅; Ryoichi Tanaka; 良一田中; Mamoru Matsuo; 護松尾
Original assignee: Nippon Furnace Co Ltd; NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: Nippon Furnace Co Ltd; JFE Engineering Corp
Priority date: 1996-12-06
Filing date: 1996-12-06
Publication date: 1998-06-26
Anticipated expiration: 2016-12-06
Also published as: JP3823403B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ラジアントチューブの加熱冷却が容易なラジ
アントチューブバーナ及びその運転方法を提供すること
を目的とする。【解決手段】ラジアントチューブ３にバイパス管３ｂ
が備えられ、ラジアントチューブ３の管端３ａが加熱炉
の炉壁７に固定され、管端３ａに蓄熱体１７が収納され
たバーナ５が装着され、バーナ５は配管１０を介して四
方弁４に接続され、バイパス管３ｂにはガスクーラ９、
排ガス流量調整手段６、排ガス吸引遮断弁８が接続され
て四方弁４に接続され、排ガス流量調整手段６と排ガス
吸引遮断弁８との間に排ガス排出用配管１９が設けら
れ、ラジアントチューブ３をクーリングパイプモードと
して機能させることができるラジアントチューブバーナ
システムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工業用加熱炉、熱
処理炉等の加熱源として使用されるラジアントチューブ
バーナシステム及びその運転方法に関し、詳しくは、加
熱炉を間接的に加熱して炉内雰囲気を所望の温度に調整
することができるラジアントチューブバーナシステム及
びその運転方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来のラジアントチューブバー
ナであり、実開昭６２−１１８９２５号公報に開示され
ている。ラジアントチューブ８１の両端には、燃焼ノズ
ル８３と蓄熱体８４とを備えるバーナ８２が装着されて
いる。このバーナは、両端のバーナ８２を交互に切り替
えて燃焼を行う、所謂交番燃焼を行うバーナであり、蓄
熱式ラジアントチューブバーナ（リジェネレーティブラ
ジアントチューブバーナ）と呼ばれ、加熱炉の熱効率の
向上、ラジアントチューブの温度分布の均一化による長
寿命、補修費の低減等が図られる。

【０００３】また、図１１は、実開平６−６５７０５号
公報に開示された三又路型のラジアントチューブがあ
る。このラジアントチューブ９１は、その一端部にバー
ナ９２が装着され、他の両端部には蓄熱体９３が配置さ
れている。バーナ９２を燃焼させながら蓄熱体９３を通
過する燃焼ガスを交互に切り換えている。

【０００４】また、本出願人による特開平８−２４７４
２１号で開示したラジアントチューブは、その燃焼用空
気ノズルをラジアントチューブ内で偏心させた配置と
し、燃焼用噴出流速を１００ｍ／ｓ以上の高速にして、
ラジアントチューブ内で自己排ガス循環流を形成し、焼
排ガスを多量に巻き込みながら強力に燃焼させている。
このような燃焼方法では、局部的な高温域を形成するこ
となく、燃焼を実現することができるとともに、蓄熱式
ラジアントチューブバーナの最大の欠点であった窒素酸
化物の大量発生を抑制できるので、低ＮＯｘ燃焼が達成
できるラジアントチューブバーナである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の蓄熱式ラジアン
トチューブバーナシステムでは、通常、ラジアントチュ
ーブ内で燃焼した燃焼排ガスの全量が非燃焼バーナから
蓄熱体を通過し排出され、燃焼用空気は燃焼排ガスから
蓄熱体が抜熱した熱を予熱源として高温予熱空気を得て
高熱効率を達成している。しかしながら、高温排ガスが
蓄熱体に放熱可能な熱量と蓄熱体で燃焼用空気が抜熱可
能な熱量は同一量ではない。すなわち、排ガスが放出す
る熱量は、燃焼用空気が蓄熱体から抜熱し得る熱量より
多量であり、連続燃焼した場合、蓄熱体から放出される
燃焼排ガス温度は漸次上昇する傾向を示す。従って、無
限に連続燃焼した場合は、蓄熱体の外周の壁から放散さ
れる熱相当分の熱量のみが排ガス温度低下分相当の熱量
となる。すなわち、熱源側の水当量と被加熱側の水当量
が一致しない問題があった。

【０００６】ここで、都市ガス１３Ａを燃料としたラジ
アントチューブバーナシステムを例にして考える。都市
ガス１３Ａの理論空気量は約１１ｍ³ _N／ｍ³ _N、理論
湿り排ガス量は約１２ｍ³ _N／ｍ³ _Nである。空気比
１．２で燃焼しているラジアントチューブの場合、燃料
１ｍ³ _N当たり発生する燃焼排ガスは約１４ｍ³ _Nであ
る。仮に、燃焼排ガスと空気の比熱を同等として水当量
を考えると、排ガスは空気の約１．３倍である。理想的
な蓄熱式熱交換器では、運転開始時、その排ガス出口温
度が常温で排出され、燃焼用空気が蓄熱式熱交換器を介
して流入し、燃焼用空気の空気温度が入口排ガス温度で
あったとすると、排ガスが蓄熱体に放出した熱量と燃焼
用空気が蓄熱体からの抜熱した熱量の差が、それらの流
量差分だけ発生することになる。

【０００７】しかしながら、空気比熱は排ガス比熱より
小さいので、排ガス放出熱量と空気抜熱量の差はさらに
生じる。この状態で連続運転すると蓄熱体の排ガス出口
の排ガス温度は漸次上昇する。実際には、蓄熱体を囲む
壁からの放散熱量が存在するので、蓄熱体の配置によっ
て蓄熱体の排ガス出口の排ガス温度の上昇の程度は変化
する。また、蓄熱式熱交換器の放散熱量と排ガス放出熱
量と空気抜熱量の差が合致した状態が発生すれば、各部
の温度状態は維持されることになる。

【０００８】製鉄所副生ガスであるコークス炉ガス（Ｃ
ＯＧ）を同様に考えると、ＣＯＧの理論空気量は約４．
７Ｎｍ³／Ｎｍ³、理論湿り排ガス量は約５．４Ｎｍ³
／Ｎｍ³である。空気比１．２で燃焼しているラジアン
トチューブの場合、燃料１Ｎｍ³当たり発生する燃焼排
ガスは約６．４Ｎｍ³である。仮に、燃焼排ガスと空気
の比熱が同等とし水当量を考えると排ガスは空気の約
１．３５倍で都市ガス１３Ａと同様の問題が発生してい
た。

【０００９】一方、蓄熱式ラジアントチューブバーナシ
ステムが、高効率の排熱回収システムであることは公知
である。ラジアントチューブの使用方法として、バーナ
を配置し加熱源として使用するのに加え、燃料を遮断し
て燃焼用空気のみをラジアントチューブに流してクーリ
ングバイプとして利用するラジアントチューブバーナシ
ステムがある。この加熱冷却兼用型のラジアントチュー
ブでは、蓄熱式ラジアントチューブバーナシステムをそ
のまま採用した場合に、高効率の排熱回収システムであ
るので、加熱時の熱回収効率は高いが、ラジアントチュ
ーブをクーリングパイプとして利用する際には、予熱空
気がラジアントチューブ内に流入することになり、冷却
能力が低下する。すなわち、常温空気が連続投入できる
従来式のラジアントチューブよりも、冷却能力が低下す
る欠点があった。

【００１０】また、蓄熱式ラジアントチューブバーナシ
ステムを加熱冷却兼用型として利用する場合、ラジアン
トチューブの両端に装着されたバーナの切替時間、すな
わち空気流路切替時間を長くし空気温度を低下させる方
法が考えられる。しかし、蓄熱体以降の排気設備は低温
排ガスに対応した材料でよいが、ラジアントチューブを
クーリングパイプとして利用する際には、高温流体が排
出されることになり、高温の流体に対応した材料にする
必要が生じる。従って、材料費が上昇し設備費が高騰す
る欠点があった。

【００１１】さらに、炉内温度を常温から設定温度に立
ち上げる際、高効率の排熱回収システムであるが故に、
炉内温度が低い時点、すなわち立ち上げ直後から炉内温
度が上昇するまでの間、低温の排ガスが蓄熱体に急速に
流れ込むことになる。このとき、燃焼排ガスが蓄熱体か
ら排出される出口側の温度（以下、蓄熱体出側排ガス温
度と称する）は排ガス露点温度以下となる。その結果、
使用燃料に硫黄分を含む場合は結露が生じて低温腐食が
発生する。炉が運転状態となり、蓄熱体出側排ガス温度
が上昇し、酸露点温度以上となれば低温腐食の問題はな
い。しかし、長期間使用していると低温腐食状態にさら
される時間が蓄積され、最終的には低温腐食による設備
破壊が発生する問題があった。

【００１２】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、加熱炉の加熱冷却が容易なラジアン
トチューブバーナ及びその運転方法を提供することを目
的とするものである。

【００１３】また、本発明は、連続燃焼でも蓄熱体から
排出される燃焼排ガスの温度の上昇を抑制し得るととも
に、クーリングパイプとしての機能を兼ね備えるラジア
ントチューブバーナシステム及びその運転方法を提供す
ることを目的とするものである。

【００１４】また、本発明は、連続燃焼状態であっても
蓄熱体から排出される燃焼排ガスの温度の上昇を抑制
し、ラジアントチューブバーナをクーリングパイプ機能
時の冷却性能を高め、低炉温操業時の低温腐食による設
備破壊を阻止することができる高熱効率のラジアントチ
ューブバーナシステム及びその運転方法を提供すること
を目的とするものである。

【００１５】また、本発明は、１００％負荷連続燃焼で
あっても蓄熱体の燃焼排ガスの温度が安定しており、か
つ蓄熱式ラジアントチューブバーナシステムのクーリン
グバイプ機能時の冷却性能を高めることができ、低炉温
操業時の低温腐食による設備破壊を阻止することが可能
であり、高熱効率を達成し得るラジアントチューブバー
ナシステム及びその運転方法を提供することを目的とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであり、請求項１の発明のラ
ジアントチューブバーナシステムは、ラジアントチュー
ブバーナシステムが３カ所以上の端部を有するラジアン
トチューブを具備し、前記端部の少なくとも２箇所に廃
熱回収手段を有するバーナを配置し、バーナを配置しな
い残りの端部から前記ラジアントチューブ内に流れる流
体を、燃焼排ガスと燃焼用空気との流通経路の切り換え
を行う切換弁を経ることなく、排ガス排出用配管に排出
することを特徴とする。この発明は、燃焼排ガスを廃熱
回収手段を通過することなく、排ガス排出用配管から排
出して、ラジアントチューブ内温度を制御する。

【００１７】また、請求項２の発明のラジアントチュー
ブバーナシステムは、請求項１に記載のラジアントチュ
ーブバーナシステムにおいて、前記廃熱回収手段が、通
気性を有する蓄熱体又は蓄熱体と多孔板であることを特
徴とし、燃焼排ガスの廃熱回収手段による流動抵抗が少
なく、異常なラジアントチューブ内圧力を回避できる。

【００１８】また、請求項３の発明のラジアントチュー
ブバーナシステムは、請求項１又は２に記載のラジアン
トチューブバーナシステムにおいて、バーナを配置しな
い前記ラジアントチューブの端部から前記排ガス排出用
配管までの配管路に、燃焼排ガスを冷却する冷却手段を
設けたことを特徴とする。この発明は、燃焼排ガスを冷
却手段を冷却して排出するので、排ガス排出用配管の耐
熱温度を低下させることができる。

【００１９】また、請求項４の発明のラジアントチュー
ブバーナシステムは、請求項１，２又は３に記載のラジ
アントチューブバーナシステムにおいて、バーナを配置
しない前記ラジアントチューブの炉内長さが炉幅の１／
２以上の長さを有することを特徴とする。この発明は、
炉幅方向の炉内温度を均一な温度分布とすることができ
る。

【００２０】また、請求項５の発明のラジアントチュー
ブバーナシステムは、請求項１，２，３又は４記載のラ
ジアントチューブバーナシステムにおいて、バーナを配
置しない前記ラジアントチューブの端部から前記排ガス
排出管路までの配管路間に、前記排ガス排出用配管から
排出される流体量を調整する流量調整手段を設けたこと
を特徴とする。この発明は、燃焼排ガスの排出される流
量を調整することで、排ガス排出用配管の耐熱温度を越
えることがないように制御できる。

【００２１】また、請求項６の発明のラジアントチュー
ブバーナシステムは、請求項１，２，３，４又は５に記
載のラジアントチューブバーナシステムにおいて、前記
廃熱回収手段を通過した流体と、バーナを配置しない前
記ラジアントチューブの端部から排出される流体とを調
整してそれぞれの流体を合流させて排気するための流量
調整手段を前記排ガス排出用配管路までの間に設けたこ
とを特徴とする。この発明は、流量調整手段によって、
蓄熱体を通過した燃焼排ガスと蓄熱体を通過しない燃焼
排ガスを、流量調整して、排ガス排出用配管から排出す
る。

【００２２】また、請求項７の発明のラジアントチュー
ブバーナシステムは、請求項１，２，３，４，５又は６
に記載のラジアントチューブバーナシステムにおいて、
加熱炉の炉壁に設けられた開口部に合致する前記炉壁と
同等の耐火壁構造の小耐火壁に、前記ラジアントチュー
ブが装着され、前記ラジアントチューブが装着された前
記小耐火壁を、前記開口部から着脱できる構造であるこ
とを特徴とする。この発明は、施工時のラジアントチュ
ーブの装着作業性や保守点検時の作業性を高める。

【００２３】また、請求項８の発明のラジアントチュー
ブバーナシステムは、３カ所以上の端部を有するラジア
ントチューブと；前記端部の少なくとも２箇所に配置さ
れ、廃熱回収手段を有するバーナと；前記バーナへの燃
焼用空気の供給と、前記バーナから排ガス排出用配管へ
の燃焼排ガスの排出を交互に切り換える切換弁と；バー
ナを配置しない前記ラジアントチューブの端部から排出
される流体の温度を低下させる冷却手段と；前記冷却手
段によって冷却された流体の流量を調整する流量調整手
段と；バーナを配置しない前記ラジアントチューブの端
部から前記ラジアントチューブ内の流体を前記排ガス排
出用配管から排出する吸引排ガス遮断手段と；前記バー
ナを交番燃焼させるとともに、前記吸引排ガス遮断手
段、前記流量調整手段及び前記吸引排ガス遮断手段を操
作して前記ラジアントチューブ内温度を制御する制御装
置と；を具備することを特徴とする。この発明は、ラジ
アントチューブ内の燃焼排ガスを流量制御と温度制御を
行いながら排出してラジアントチューブ内温度を制御す
ることができる。

【００２４】また、請求項９の発明のラジアントチュー
ブバーナシステムは、請求項１ないし８の何れかに記載
のラジアントチューブバーナシステムにおいて、前記ラ
ジアントチューブ内に冷却媒体を供給して、前記ラジア
ントチューブ内の温度を調整する温度制御手段を有する
ことを特徴とする。冷却媒体によってラジアントチュー
ブ内の温度を低下させることができる。

【００２５】また、請求項１０の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムは、請求項９に記載のラジアントチ
ューブバーナシステムにおいて、前記温度制御手段が、
前記各バーナには一切燃料を投入せず全バーナ又は一部
のバーナから前記ラジアントチューブ内に冷却媒体を投
入し、投入された冷却媒体の全量又は一部を、バーナを
配置しない前記端部から前記排ガス排出用配管を介して
排出する手段であることを特徴とする。この発明は、ラ
ジアントチューブ内温度を急速に低下させることができ
るので、異常温度を回避できる。

【００２６】また、請求項１１の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムは、請求項９に記載のラジアントチ
ューブバーナシステムにおいて、前記温度制御手段が、
前記冷却媒体を投入するバーナの数又は／及び前記冷却
媒体の投入量を変化させる手段であることを特徴とす
る。この発明は、ラジアントチューブ内温度に応じて、
冷却の度合いを制御して異常温度を回避できる。

【００２７】また、請求項１２の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムは、請求項９に記載のラジアントチ
ューブバーナシステムにおいて、前記温度制御手段が、
現状の炉内温度と低下させる目標炉内温度との偏差によ
って、前記冷却媒体の供給量を制御する手段であること
を特徴とし、冷却の度合いを制御して異常温度を回避す
る。

【００２８】また、請求項１３の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムは、請求項９に記載のラジアントチ
ューブバーナシステムにおいて、前記温度制御手段が、
単位時間当たりの炉内温度低減量によって、系脚媒体の
供給量を制御する手段であることを特徴とし、冷却の度
合いを制御して異常温度を回避する。

【００２９】また、請求項１４の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムは、請求項１１に記載のラジアント
チューブバーナシステムにおいて、前記温度制御手段
が、各バーナには一切燃料を投入せず一部のバーナから
冷却媒体を投入し、燃焼用空気の空気投入口は各バーナ
交互切替で切り替わり、投入された冷却媒体の全量又は
一部にバーナを配置しない前記ラジアントチューブの端
部から排出して、炉温を下げる手段であることを特徴と
し、ラジアントチューブバーナ内温度を制御する。

【００３０】また、請求項１５の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムは、請求項１１に記載のラジアント
チューブバーナシステムにおいて、前記温度制御手段
が、炉内温度が設定温度に達しない間は、前記ラジアン
トチューブバーナ内に冷媒体を供給するとともに、前記
ラジアントチューブ内の燃焼排ガス全量をバーナを配置
しない前記ラジアントチューブの管端から排出する手段
であることを特徴とし、ラジアントチューブ内温度に応
じて制御する。

【００３１】また、請求項１６の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムは、請求項９ないし１５の何れかに
記載のラジアントチューブバーナシステムにおいて、前
記冷却媒体が、空気，窒素，燃焼ガスなどの可燃性でな
い流体又はそれらの混合流体であることを特徴とし、ラ
ジアントチューブ内温度に応じて、選択して異常温度を
回避する。

【００３２】また、請求項１７の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムは、請求項１ないし１６の何れかに
記載のラジアントチューブバーナシステムにおいて、前
記ラジアントチューブ内からドレンを排出するドレン排
出装置を具備することを特徴とし、ドレンを排出する装
置を具備することによって、蓄熱体の細管内に付着し
て、燃焼用空気の流量低下やドレンによるラジアントチ
ューブ内温度の低下を防止する。

【００３３】また、請求項１８の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムは、請求項１ないし１７の何れかに
記載のラジアントチューブバーナシステムにおいて、前
記ラジアントチューブバーナシステムを配置した加熱炉
の任意の場所の温度が所定温度に達しない間は、前記ラ
ジアントチューブに配置したバーナを通常運転時の点火
本数より多い本数によって燃焼状態とする制御手段を有
することを特徴とする。この発明は、ラジアントチュー
ブバーナが設置された炉内温度を、急速に上昇させるた
めであり、炉内の被加熱物の熱処理に多様性を与えるこ
とができる。

【００３４】また、請求項１９の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムは、請求項１ないし１７の何れかに
記載のラジアントチューブバーナシステムにおいて、前
記ラジアントチューブバーナシステムを配置した加熱炉
の任意の場所の温度が所定温度に達しない間は、前記ラ
ジアントチューブに配置した全バーナを点火する制御手
段を有することを特徴とする。この発明は、ラジアント
チューブバーナが設置された炉内温度を、急速に上昇さ
せるためであり、炉内の被加熱物の熱処理に多様性を与
えることができる。

【００３５】また、請求項２０の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムは、請求項１ないし１７の何れかに
記載のラジアントチューブバーナシステムにおいて、前
記ラジアントチューブバーナシステムを配置した加熱炉
の任意の場所の温度に複数の所定温度を設定し、その各
所定の温度毎にラジアントチューブに配置されたバーナ
の点火本数を変化させる制御手段を有することを特徴と
する。この発明では、炉内温度を、ラジアントチューブ
バーナの燃焼箇所を選択することで、温度分布を与える
ことができる。

【００３６】また、請求項２１の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムは、請求項１ないし１７の何れかに
記載のラジアントチューブバーナシステムにおいて、加
熱炉の各ゾーンの炉内温度によって、炉内温度の上昇・
低下を調整する制御手段を有することを特徴とする。こ
の発明では、炉内温度を、ラジアントチューブバーナの
燃焼箇所を選択することで、温度分布を与えることがで
きる。

【００３７】また、請求項２２の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムは、前記請求項１ないし１７の何れ
かに記載のラジアントチュ−ブバーナシステムにおい
て、前記ラジアントチューブの端部から排出される流体
の温度によって炉内温度を調整する制御手段を有するこ
とを特徴とし、ラジアントチューブバーナから排出され
る流体の温度から炉内温度を計測することができる。

【００３８】また、請求項２３の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムは、請求項１ないし１７の何れかに
記載のラジアントチューブバーナシステムにおいて、前
記ラジアントチューブの表面温度によって炉内温度を調
整する制御手段を有することを特徴とし、炉外の炉壁近
傍のラジアントチューブに装着することで、炉内温度を
計測することができる。

【００３９】また、請求項２４の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムは、請求項１ないし１７の何れかに
記載のラジアントチューブバーナシステムにおいて、前
記廃熱回収手段から排出される流体の温度によって炉内
温度を調整する制御手段を有することを特徴とし、炉外
で炉内温度を計測することができる。

【００４０】また、請求項２５の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムは、請求項１ないし２４の何れかに
記載のラジアントチューブバーナシステムにおいて、バ
ーナを配置しない前記ラジアントチューブの管端の径が
バーナを配置した前記ラジアントチューブの径より小さ
いことを特徴とし、燃焼排ガスのラジアントチューブ内
流動の悪影響を与えることなく、燃焼制御が可能であ
る。

【００４１】また、請求項２６の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムの運転方法は、ラジアントチューブ
バーナシステムの運転方法において、ラジアントチュー
ブの３カ所以上の端部の内の少なくとも２カ所以上に、
廃熱回収手段を有するバーナを配置して交番燃焼させる
工程と；前記ラジアントチューブ内の温度を低下させる
際、バーナを配置した前記ラジアントチューブの管端か
ら排出される燃焼排ガスを、燃焼排ガスと燃焼用空気の
切り換えを行う切換弁を経ることなく、排ガス排出用配
管を介して排出し、前記ラジアントチューブ内温度を低
下させる工程とを有することを特徴とする。この発明で
は、燃焼排ガスを廃熱回収手段を経ることなく、排出す
ることで、ラジアントチューブ内温度を制御する。

【００４２】また、請求項２７の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムの運転方法は、ラジアントチューブ
バーナシステムの運転方法において、ラジアントチュー
ブの３カ所以上の端部の内の少なくとも２カ所以上に、
廃熱回収手段を有するバーナを配置して交番燃焼させる
工程と；前記ラジアントチューブ内の温度を低下させる
際、前記ラジアントチューブ内に冷却媒体を流入させ
て、バーナを配置した前記ラジアントチューブの管端か
ら排出される燃焼排ガスを冷却して、燃焼排ガスと燃焼
用空気の切り換えを行う切換弁を経ることなく、排ガス
排出用配管から排出して、前記ラジアントチューブ内温
度を低下させる工程とを有することを特徴とする。この
発明では、ラジアントチューブ内に冷却媒体を流入させ
て、ラジアントチューブ内温度を制御する。

【００４３】また、請求項２８の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムの運転方法は、ラジアントチューブ
バーナシステムの運転方法において、ラジアントチュー
ブの３カ所以上の端部の内の少なくとも２カ所以上に、
廃熱回収手段を有するバーナを配置して交番燃焼させる
工程と；前記ラジアントチューブ内の温度を低下させる
際、各バーナには一切燃料を投入せず全バーナ又は一部
のバーナから冷却媒体を投入し、投入冷却媒体の全量又
は一部をバーナを配置しない端部から排出する工程とを
有することを特徴とする。この発明では、投入冷却媒体
のラジアントチューブ内量を制御して温度を制御する。

【００４４】また、請求項２９の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムの運転方法は、ラジアントチューブ
バーナシステムの運転方法において、ラジアントチュー
ブの３カ所以上の端部の内の少なくとも２カ所以上に、
廃熱回収手段を有するバーナを配置して交番燃焼させる
工程と；前記ラジアントチューブ内の温度を低下させる
際、現在の炉内温度と目標炉内温度との偏差によって、
炉内温度を制御する工程とを有することを特徴とし、炉
内温度を制御する。

【００４５】また、請求項３０の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムの運転方法は、請求項２６ないし２
９の何れかに記載のラジアントチューブバーナシステム
の運転方法において、単位時間当たりの炉内温度の変化
量によって、前記ラジアントチューブ内温度を制御する
工程を有することを特徴とし、高速に温度制御ができ
る。

【００４６】また、請求項３１の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムの運転方法は、請求項２６ないし２
９の何れかに記載のラジアントチューブバーナシステム
の運転方法において、バーナを配置しない前記端部から
排出される流体と、前記廃熱回収手段と四方弁を通過し
た流体との流量を調整して、排ガス排出配管から合流さ
せて排出する工程を有することを特徴とし、ラジアント
チューブ内温度の温度制御が容易である。

【００４７】また、請求項３２の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムの運転方法は、請求項２６ないし２
９の何れかに記載のラジアントチューブバーナシステム
の運転方法において、前記ラジアントチューブ内の温度
を低下させる際に、各バーナには一切燃料を投入せず一
部のバーナから冷却媒体を投入し、燃焼用空気の空気投
入口は各バーナの交番燃焼に同期させて切り替え、投入
冷却媒体の全量又は一部にバーナを配置しない前記端部
から排出する工程を有することを特徴とし、ラジアント
チューブ内温度の温度制御が容易である。

【００４８】また、請求項３３の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムの運転方法は、請求項２６ないし２
９の何れかに記載のラジアントチューブバーナシステム
の運転方法において、前記交番燃焼において、前記炉内
温度が任意の温度まで上昇しない間は燃焼排ガス全量を
バーナを配置しないラジアントチューブバーナ端部から
排出する工程を有することを特徴とし、ラジアントチュ
ーブ内温度の温度制御が容易である。

【００４９】また、請求項３４の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムの運転方法は、請求項２６ないし２
９の何れかに記載のラジアントチューブバーナシステム
の運転方法において、前記ラジアントチューブバーナシ
ステムを配置した炉の任意の場所の温度が任意の温度に
達しない間は、前記ラジアントチューブに配置されたバ
ーナを通常運転時の点火本数より多い燃焼状態とする工
程を有することを特徴とし、ラジアントチューブ内温度
の温度制御が容易である。

【００５０】また、請求項３５の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムの運転方法は、請求項２６ないし２
９の何れかに記載のラジアントチューブバーナシステム
の運転方法において、前記ラジアントチューブバーナシ
ステムを配置した炉の任意の場所の温度が任意の温度に
達しない間は、前記ラジアントチューブに配置された全
バーナを点火する工程を有することを特徴とし、ラジア
ントチューブ内温度の温度制御が容易である。

【００５１】また、請求項３６の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムの運転方法は、請求項２６ないし２
９の何れかに記載のラジアントチューブバーナシステム
の運転方法において、前記ラジアントチューブバーナシ
ステムを配置した炉の任意の場所の温度に複数の任意の
温度を設定し、その各任意の温度毎にラジアントチュー
ブに配置されたバーナの点火本数を変化させる工程を有
することを特徴とし、バーナの点火本数で温度制御をす
る。

【００５２】また、請求項３７の発明のラジアントチュ
ーブバーナシステムの運転方法は、請求項２６ないし３
６の何れかに記載のラジアントチューブバーナシステム
の運転方法において、温度制御の対象とする温度が、炉
内温度、または／及び前記ラジアントチューブ表面温
度、または／及び廃熱回収装置から排出される流体の温
度、または／及び前記ラジアントチューブ端部から排出
される流体の温度であることを特徴とする。この発明で
は、これらの因子からラジアントチューブ内温度が制御
できる。

【００５３】

【発明の実施の形態】以下、本発明のラジアントチュー
ブバーナシステム及びその運転方法の一実施の形態につ
いて、図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明
のラジアントチューブバーナシステムの一実施形態を示
している。同図に於いて、ラジアントチューブバーナ５
は、ラジアントチューブ３の両端部に装着され、ラジア
ントチューブ３の内部を燃焼ガスが通過して加熱され、
その外表面から放射される放射熱で加熱炉、熱処理炉等
の内部を加熱するバーナである。ラジアントチューブ３
は、その管端部が加熱炉の炉壁７に穿設された取付孔７
ａに支持され、その端部が炉外に位置するように固定さ
れている。バイパス管３ｂの端部も同様に、炉壁７に配
置されている。ラジアントチューブ３は、略Ｕ字状に湾
曲したラジアントチューブから分岐したバイパス管３ｂ
が設けられ、ラジアントチューブ３の両管端部３ａには
バーナ５が配置され、バーナが配置されていないバイパ
ス管３ｂの端部はガスクーラ９が接続されて、順次、排
ガス流量調整弁６、排ガス吸引遮断弁８、四方弁４へと
接続されている。排ガス流量調整弁６と排ガス吸引遮断
弁８との間には、ラジアントチューブ３内の排ガス流体
を排気する排ガス排出用配管１９が設けられている。バ
イパス管３ｂの径はバーナを配置したラジアントチュー
ブの管端部３ａの径より小さい。なお、ラジアントチュ
ーブ３の管端部３ａを複数個設けて各管端部にバーナ５
を挿着し、かつバイパス管３ｂを複数個設けてもよい。

【００５４】ラジアントチューブ３の管端部３ａにはバ
ーナ５が装着され、バーナボディ５ａ内には蓄熱体１７
が設けられている。バーナ５には、燃料ノズル（燃料通
路）１２とパイロット燃焼用空気が流通する燃焼用空気
ノズル（パイロット燃焼用空気通路）１３とからなるバ
ーナガン１１が挿通され、バーナガン１１の周囲には燃
焼用空気通路１６が設けられている。バーナ５の先端の
バッフル１５には、燃焼用空気噴出口１４が設けられ、
バーナ５は燃焼用空気と排ガスとが交互に流れる配管１
０を介して四方弁４に接続されている。なお、排ガス流
量調整弁６は手動で調整しても、目的とする制御量に併
せて自動制御する方式でもよい。

【００５５】また、加熱炉内には、炉内温度を検出する
温度センサＴ₁が設けられ、蓄熱体１７の排ガスが排出
される側に温度センサＴ₂が設けられている。これら温
度センサＴ₁，Ｔ₂の出力は制御装置２に入力されてい
る。四方弁４、排ガス流量調整弁６、排ガス吸引遮断弁
８等は制御装置２によって制御されている。なお、炉内
温度は、ラジアントチューブ３の表面温度を計測して、
炉内温度を検出するようにしてもよい。

【００５６】また、バーナ５は、上記実施形態に限定す
ることなく、図２に示した実施形態であってもよい。以
下、図２のバーナについて説明すると、ラジアントチュ
ーブ３の管端部が加熱炉の炉壁７に穿設した取付孔７ａ
に支持され、その端部が炉外に位置し、その端部にはフ
ランジ３ｃが設けられ、炉壁７の外面に設けられた取付
部７ｂに固定されている。ラジアントチューブ３の両端
部と炉壁７との隙間は、図示しないシール部材で封止さ
れ、バイパス管３ｂも同様な構成で炉壁７に配置されて
いる。

【００５７】図２のバーナは、バーナガン１１、バッフ
ル１５、及び蓄熱体収納部１８等から構成され、バーナ
５のノズル部は略円筒状であり、ラジアントチューブ３
内に挿着され、その端部にフランジ１５ｆが設けられて
いる。フランジ１５ｆには、直角に折曲された蓄熱体収
納部１８が設けられている。この蓄熱体収納部１８の上
部には、バーナガン１１を挿入する孔１８ａが穿設さ
れ、蓄熱体収納部１８には、燃焼用空気が流入する蓄熱
体１７又は多孔板と蓄熱体１７が積層状態で収容されて
いる。蓄熱体収納部１８の下端には、フランジ１８ｂが
形成され、配管１０が接続される。図示されていない
が、多孔板は蓄熱体１７とバッフル１５との間に配置さ
れ、バッフル１５にもっとも近い多孔板は非作動時に流
入する燃焼用空気噴射口１４より吸引される高温の排ガ
スが偏流して流入する燃焼用排ガスや、燃焼用排ガスが
Ｌ字に流れを変更する際に生じる偏流を是正する目的で
配置される。各蓄熱体１７は、蓄熱体１７に多数設けら
れた細管を流れる流体の圧力損失が比較的低く、熱容量
が大きく、しかも耐久性の高い材料、例えば、セラミッ
クスを筒形状に成形したハニカム状のものが用いられ
る。蓄熱体１７は、排ガスが通過する際はその顕熱が蓄
積され、燃焼用空気が各蓄熱体１７を通過する際には、
燃焼用空気は蓄熱体１７から熱を奪って昇温する。

【００５８】また、バーナガン１１には、図１と同様
に、燃料通路、パイロット燃焼用空気通路及び図示しな
い点火プラグなどにより構成されている。バーナガン１
１はパイロット燃焼用空気通路内に、これと同心円状に
燃料通路である燃料ノズルが配置され、蓄熱体収納部１
８の孔１８ａから挿入されて、バッフル１５で支持され
ている。従って、図１に示したように、バーナガン１
１、すなわちガイドパイプの周りの空間が燃焼用空気通
路１３になり、バーナガン１１の先端は、ガイドパイプ
内で炉壁７内面の近傍位置にまで達している。また、バ
ーナ５においては、各蓄熱体１７を蓄熱体収容部１８内
の下側に並べて収容しているが、主燃焼用空気通路１６
内、または、これに接続される空気通路の配管１０の通
路途中であれば各蓄熱体１７の収容位置はこれに限るも
のではなく、例えば蓄熱体１７をバーナガン１１の周囲
に並べて収容してもよい。

【００５９】更に、本実施形態におけるバーナガン１１
の燃料配管系について、図３を参照して説明すると、燃
料供給源は燃料供給通路２３でバーナガン１１に接続さ
れ、その途中に制御弁２５が介装されている。バイパス
通路２７はこの制御弁２５を迂回するように設けられて
いる。バイパス通路２７の途中には、流量制御弁２９及
び制御弁３１が介装されている。従って、燃料供給源か
ら圧送された燃料は、制御弁２５が閉じている場合であ
ってもバイパス通路２７を介してバーナガン１１に供給
される。しかしながら、バイパス通路２７では、流量制
御弁２９がバイパス通路２７内の燃料流量が制限され、
バーナガン１１に供給される燃料をバーナガン１１がパ
イロット燃焼として最低限必要な量に調整されている。

【００６０】また、図４はバーナ５の概略を示す正面図
であり、バッフル１５は、円筒状であり、その正面が円
板部１５ａであり、その全周縁からバーナガン１１の方
向に延在する周壁部１５ｂとフランジ１５ｆとから構成
されている。フランジ１５ｆはラジアントチューブ３の
フランジ３ｃに固定されて一体的に成形されている。円
板部１５ａの直径はラジアントチューブ３の内壁と概略
同一値に設定され、円板部１５ａはラジアントチューブ
３内を閉塞している。

【００６１】この円板部１５ａには、切り欠き部１５ｄ
及び小径孔１５ｃが設けられている。この円板部１５ａ
の切り欠き部１５ｄは、円板部１５ａの下端部分を半月
状に切り欠いている。この切り欠き部１５ｄは、燃焼用
空気噴射口（ノズル）１４は、ラジアントチューブ３の
横断面に対して偏心して設けられており、燃焼用空気は
ラジアントチューブ３内空間の偏心した位置に噴出す
る。なお、バッフル１５は、例えばラジアントチューブ
３内の炉壁７内面に略対応する位置に配置されているが
炉外方向に後退しても特段のことではない。また、切り
欠き部１５ｄは、半月状に限定するものではない。

【００６２】また、円板部１５ａの小径孔１５ｃは、蓄
熱体収容部１８の孔１８ａに対向しており、その直径
は、バーナガン１１の先端の外径と略同一寸法値に設定
されている。小径孔１５ｃの周縁は、蓄熱体収容部１８
に向けて延出し、円筒状部分１５ｅを構成し、バーナガ
ン１１を内装するガイドパイプが配置されて支持されて
いる。従って、バーナガン１１は、ラジアントチューブ
３と略平行に配置され、先端は燃焼用空気噴射口１４と
離間している。バッフル１５の周壁１５ｂはラジアント
チューブ３の内周面に略固定されている。なお、バーナ
５は燃焼用空気通路である配管１０が接続されており、
この配管１０を介して図示しない燃焼用空気供給源から
適量の燃焼用空気がバーナ５に圧送されている。

【００６３】さらに、上記バーナガン１１はパイロット
燃焼用空気通路１３内に燃料通路１２を配置すること
で、パイロット燃焼用空気通略１３を燃料通路１２に隣
接して設けている。バーナガン１１の周りの空間は燃焼
用空気通路１３となっており、バーナ５が非作動の待機
状態となっている場合には、この燃焼用空気通路１６内
を高温の排ガスが流れる。しかし、パイロット燃焼用空
気通路１３内には燃焼前で低温（常温）の燃焼用空気が
常に供給され、燃料通路１２内には、パイロット燃焼に
必要な量の燃料が流れている。なお、このバーナ５で
は、燃料通路１２内の燃料が燃焼用空気通路１６内の排
ガスの熱で加熱され高温になることはない。

【００６４】また、ラジアントチューブバーナを連続燃
焼した際に、蓄熱体１７を通過する流体のバーナ軸に直
交する流量分布を調整して、排ガスと燃焼用空気の交換
熱量がバランスするように熱交換上余剰となる排ガスの
一部をバイパス管３ｂを通して排気される。この流量分
布の調整は、切り欠き部１５ｄによって、ラジアントチ
ューブ３と共に燃焼用空気噴射口１４を規定される。燃
焼用空気噴射口１４は、ラジアントチューブ３の横断面
に対して偏心し、燃焼用空気はラジアントチューブ３内
空間の偏心した位置に噴出する。

【００６５】ここで、図５を参照して、燃焼用空気とバ
ーナ５との作動との関係について説明する。同図（ａ）
は燃料供給サイクル、同図（ｂ）は燃焼と排気サイクル
を示す波形である。燃焼モードでは、バーナ５にパイロ
ット燃焼用空気に加えてメイン燃焼用空気が圧送され
る。このバーナ５には、メインバーナ燃焼を行うのに適
した量のメイン燃焼用空気が供給されている。一方、排
気モードでは、バーナ５が待機状態となり、パイロット
燃焼用空気のみが圧送され、パイロト燃焼するのに適し
た量の燃焼用空気が供給されている。バーナガン１１の
パイロット燃焼時は、例えば５０００Ｋｃａｌ／Ｈ程度
の燃焼量である。すなわち、バーナガン１１のパイロッ
ト燃焼用空気通路にはバーナ５の作動状態とは無関係に
常にパイロット燃焼用空気が供給されている。

【００６６】次に、バーナ５の動作について、図３を参
照して説明する。先ず、パイロツト燃焼を行う場合は、
燃料供給通路２３の制御弁２５を閉弁し、燃料をバイパ
ス通路２７を介してのみバーナガン１１へ供給する。こ
のバーナガン１１へは、燃焼用空気供給源から常に燃焼
用空気が圧送されており、燃料と燃焼用空気とがパイロ
ット燃焼に適した空気比の混合ガスになる。そして、こ
の混合ガスを点火プラグで着火し、パイロット燃焼を行
う。

【００６７】バーナガン１１がパイロット燃焼している
状態から、燃料供給通路２３の制御弁を開き、且つ、燃
焼用空気供給源からの燃焼用空気の供給を開始すると、
バーナガン１１は主燃焼を行う。つまり、燃料供給通路
２３の制御弁２５が開かれると、燃料供給源から多重の
燃料がバーナガン１１の燃料通路１２に圧送される。そ
して、この主燃焼状態から燃料供給通路２３の制御弁２
５を閉じると、燃焼用空気供給源からの燃焼用空気の供
給が停止して、バーナガン１１はパイロット燃焼を行う
状態に戻る。この状態でも、バーナガン１１へは燃料供
給通路２３のバイパス通路２７を介して少量の燃料が供
給され、また、燃焼用空気供給源は常に燃焼用空気を供
給している。バーナガン１１は、安定したパイロット燃
焼を行う。このように作動を交互に行うことにより、交
番燃焼を実施する。

【００６８】続いて、一対のバーナ５の交番燃焼につい
て、図１を参照して説明する。なお、一方のバーナの動
作に関連する符号にＡを付与し、他方のバーナに関連す
る符号にＢを付与して説明する。バーナ５Ａには大量の
燃料と主燃焼用空気及びパイロット燃焼用空気が供給さ
れ、火炎Ｆ₁に示したように主燃焼が行われる。一方、
バーナ５Ｂのバーナガン１１Ｂには少量の燃料とパイロ
ト燃焼用空気が供給され、パイロット燃焼Ｆ₂が行われ
る。待機状態であってもバーナ５Ｂでは、パイロット燃
焼に適した量の燃料及びパイロット燃焼用空気が供給さ
れ、パイロット火炎Ｆ₂で示したように燃焼している。

【００６９】バーナ５Ａの主燃焼で発生した排気ガス
は、ラジアントチューブ３内を流れながらこれを加熱
し、バーナ５Ｂに向けて流れる。この排気ガスは、バッ
フル１５Ｂの主燃焼用空気噴射口１４Ｂから主燃焼用空
気通路１６Ｂ内に流入し、空気通路の配管１０を介して
排出される。このとき排気ガスは、バーナボディ５ａＢ
内の各蓄熱体１７Ｂでその熱が回収され、各蓄熱体１７
Ｂの温度は上昇する。

【００７０】そして、バーナ５Ａが主燃焼を開始し、所
定時間Ｔ（例えば、２０秒位）だけ経過すると、図３に
示したように、燃料供給通路２３Ａの制御弁２５Ａが閉
弁し、燃料供給通路２３Ｂの制御弁２５Ｂが開弁する。
同時に、四方弁４が切り替わり、作動側と待機側のバー
ナ５Ａ、５Ｂが切り替わり、バーナ５Ｂで主燃焼が行わ
れ、バーナ５Ａはパイロット燃焼が行われる。

【００７１】図６（ａ），（ｂ）は、上記交番燃焼を動
作波形で示したのであり、時点ｔ１では、バーナ５Ａが
主燃焼を開始し、バーナ５Ｂがパイロット燃焼を開始す
る。そして、時間Ｔだけ経過した時点ｔ２では、主燃焼
を行っていたバーナ５Ａがパイロット燃焼に切り替わ
り、パイロト燃焼を行っていたバーナ５Ｂが主燃焼を開
始する。それ以後は、時間Ｔの経過毎に、作動側と待機
側のバーナ５Ａ、５Ｂが切り替わり、ラジアントチュー
ブバーナ１は交番燃焼を行う。

【００７２】次に、本実施形態におけるクーリングパイ
プモードについて、図１を参照して説明する。炉内温度
は、温度センサＴ₁，Ｔ₂の出力が制御装置２によって
監視されており、炉内温度が設定温度以上を越えた場合
や緊急運転停止時の動作モードがクーリングパイプモー
ドである。このモードの基本動作は、両端のバーナ５の
燃焼を停止して燃料は遮断状態を維持し、パイロットバ
ーナへの燃料供給も遮断する。さらに、蓄熱体１７を通
過した排ガスの排出は、四方弁４の排気口に配置された
排ガス吸引遮断弁８を全閉にして遮断し、四方弁４を中
間位置に設定して両管端部３ａのバーナ５から冷却媒体
として燃焼用空気をラジアントチューブ３に通して、冷
却媒体としての燃焼用空気はバイパス管３ｂを介して全
量が排気されてラジアントチューブは冷却される。

【００７３】本実施形態は、クーリングパイプモードで
作動させて、炉内温度を温度センサＴ₁，Ｔ₂で計測し
て、制御装置２で処理した結果が、炉内温度が制御目標
値に到達したら燃焼用空気の吹き込みを停止する。その
後、目標炉内温度下限値よりも炉内温度が低下した場合
は再度バーナ５を燃焼モードに切り換えて燃焼を開始す
る。また、炉内温度が回復し目標炉内温度の上限値を超
えた場合も同様に、クーリングパイプモードで作動させ
る。このような定常燃焼においても、クーリングパイプ
モードが温度制御の手段として用いられる。また、ラジ
アントチューブをクーリングパイプモードとして、独立
して作動させることができる。また、冷却媒体は、例え
ば、空気、窒索、燃焼ガスなど可燃性でない流体または
それらの混合流体であり、炉内温度が高温の場合でも引
火爆発の危険が無い物質が選択される。

【００７４】また、本実施形態では、バイパス管３ｂの
端部から排出される流体量を調整する排ガス流量調整弁
６が設けられており、バイパス管３ｂを介してラジアン
トチューブ３内の排ガスが蓄熱体１７へ流れる量を調整
することができるので、蓄熱体１７に吸収される排ガス
の顕熱と燃焼用空気が得る顕熱をバランスさせることが
できる。排ガスと燃焼用空気とによる熱量の交換、すな
わち、水当量を一致させることが可能であり、１００％
燃焼負荷で連続燃焼させても蓄熱体出側排ガス温度が異
常に上昇するようなことがなく、熱効率最高運転点での
連続燃焼を可能にする調整ができる。

【００７５】また、本実施形態のラジアントチューブバ
ーナシステムでは、異常高温状態である場合の緊急時
に、ラジアントチューブ冷却手段によって、クーリング
パイプとして機能させることができる。このような緊急
時、炉温を急激に下げるために、各バーナ５には一切燃
料を投入せず全バーナまたは一部のバーナから冷却媒体
をラジアントチューブ３内に供給する。投入冷却媒体の
全量または一部をバーナ５を配置しないラジアントチュ
ーブのバイパス管３ｂから排出されることで、ラジアン
トチューブ内温度を急激に低下させることができる。

【００７６】また、ラジアントチューブの管端部３ｂか
ら冷却媒体を排出する場合は、加熱モードで高温予熱空
気を供給していた状態からクーリングパイプモードの運
転状態に変更しても連続的に常温空気を蓄熱体１７に供
給することが可能である。クーリングパイプモードとし
て、初期に蓄熱体１７が保有している熱を放出した後
は、常温空気を蓄熱体１７を通してもラジアントチュー
ブ３内に供給することができる。無論、冷却媒体をバー
ナ５を通して排気するのと、バイパス管３ｂの端部から
排出する動作を両立させて制御する場合は、ラジアント
チューブ３への冷却媒体温度調整が可能となり冷却能力
の制御が可能になる。また、冷却媒体をバーナ５を介し
て投入するバーナ５の数または／及び冷却媒体没入量を
変化させることで冷却能力を変化させることが可能であ
る。

【００７７】また、制御装置２には、炉内温度を制御す
る制御手段が備えられており、クーリングパイプモード
では、炉内から抜熱する抜熱量の制御を行う場合の指標
として、現状の炉内温度と低下させる目標炉内温度との
偏差を演算処理して使用することができる。この偏差に
よって、冷却媒体温度調整が可能である。すなわち排ガ
スのバーナ５からの排出量とバイパス管３ｂからの排ガ
ス出量比の制御、冷却媒体を投入するバーナ５の数また
は及び冷却媒体投入量の制御が可能になる。

【００７８】また、制御装置２によって、クーリングパ
イプが炉内から抜熱する抜熱量の制御を行う場合の指標
として、単位時間当たりの炉内温度低減量を使用するこ
とができる。単位時間当たりの炉内温度低減量によっ
て、前述の冷却媒体温度調整、すなわちバーナ５からの
排出量とバイパス管３ｂからの排出量比の制御、冷却媒
体を投入するバーナの数または／及び冷却媒体投入量の
制御が可能である。

【００７９】このとき、ラジアントチューブバーナ容量
で連続燃焼した際に、蓄熱体１７で排ガスと燃焼用空気
の交換熱量がバランスするように熱交換上余剰となる排
ガスの一部をバイパス管３ｂを通して排気するように調
整することができる。排ガス流量調整弁６はクーリング
パイプとして使用する際は全開となるように２位置制御
可能な自動弁で全開と燃焼モードは中間位置とする方式
のものでもよい。また、さらに微妙な排ガスバイパス量
の制御が可能な方式で排ガス流量調整弁６の開度を制御
してもかまわない。

【００８０】さらに、炉温を下げる際に、各バーナ５に
は一切燃料を投入しないか、または一部のバーナ５から
冷却媒体を投入し、空気投入口は各バーナ５を交互切替
で切り替えて燃焼させる交番燃焼に同期させて、投入冷
却媒体の全量または一部を、バイパス管３ｂの端部から
排出する手段を保有している。このよう手段によって、
常時冷却空気が吹き込まれるとラジアントチューブの内
外面の温度差が生じ、温度差が大きい場合はラジアント
チューブに亀裂を生じるおそれがあるので、ラジアント
チューブの熱慣性を考慮してサイクリックに冷却空気を
投入したり、あいは冷却空気を投入を中止しながら運転
することで、ラジアントチューブの内外面の温度差を小
さくして、ラジアントチューブの亀裂の発生を回避する
ことができる。また、クーリングパイプモードは、交番
燃焼時に燃料を遮断するのみで、作動モードを切り換え
ることができるので、加熱モード、冷却モードの２種類
のシーケンスでなく、基本的な運転シーケンスと冷却モ
ードとを共用できる制御システムである。

【００８１】また、本実施形態では、ガスークーラ９が
設けられており、バイパス配管３ｂの管端から排出され
る燃焼排ガスをガスークーラ９によって冷却して排出す
ることができるので、排ガス排出用配管１９を異常高温
状態とすることがない。

【００８２】また、本実施形態のラジアントチューブバ
ーナシステムでは、低温から炉を立ち上げて昇温させる
場合、炉内温度が任意の温度に達しない間は、排ガス全
量を、バイパス管３ｂの端部から排出するように制御さ
れているので、バイパス管３ｂの端部には蓄熱体が収納
されたバーナが挿着されていないので、バーナ内での結
露が防止できる。従って、低温腐食による設備破壊箇所
を最小限に抑えることができる。

【００８３】なお、本発明は、上記実施形態に限定する
ことなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実
施例が可能である。例えば、図７の実施形態では、バイ
パス管３ｂから排出される燃焼排ガスを冷却するガスク
ーラを配置しないシステムであり、バイパス管３ｂは炉
壁７から突出して、排ガス流量調整弁６を経て四方弁４
に接続されている。四方弁４と通過ガス流量調整弁６と
の間に排ガス排出用配管１９が設けられている。基本的
な燃焼動作は前述と同様であるので説明を省略する。但
し、排ガス流量調整弁６は耐熱金属で構成され、排ガス
が通過しても支障ないように構成されている。例えば、
ラジアントチューブバーナ１では、各バーナ５の作動待
機状態の切替えを、Ｔ時間毎に繰り返す構成としたがこ
れに限るものではなく、各蓄熱体１７Ａ、１７Ｂの温度
を監視し、この温度が設定温度以上に達した時点で、手
動で各バーナ５Ａ、５Ｂの作動、待機を切り替える構成
としてもよい。

【００８４】図８は、本発明のラジアントチューブバー
ナシステムの他の実施形態を示している。図８は、加熱
炉が、加熱ゾーンＺ₁，Ｚ₂，Ｚ₃……で構成され、各
加熱ゾーン毎にラジアントチューブ３がＵ字状の管端部
３ａと二本のバイパス管３ｂとから装備されている。ラ
ジアントチューブ３の炉内の管端部３ａと二本のバイパ
ス管３ｂは、炉幅をＬとすると、その炉内の長さＬａ
は、Ｌａ＞Ｌ／２の関係にある。なお、上記実施形態に
おいても同様な構成である。これらの加熱ゾーンは、各
加熱ゾーン毎に独立に炉内温度を制御することができ
る。また、バーナ５が配置されている管端を２箇所以上
にすることもできるので、対となるバーナの交番燃焼の
組み合わせを切り換えて燃焼させることが可能である。
具体的に説明すると、ラジアントチューブ３の４箇所に
バーナが装着されている場合、４箇所にバーナの何れか
２箇所を燃焼状態とし、他の２箇所を排気状態とし、次
のサイクルで、１箇所を燃焼状態とし、他の３箇所を排
気状態とする。次のサイクルでは、３箇所を燃焼状態と
し、他の１箇所を排気状態とするように制御すること
で、ラジアントチューブが局部的に高温になるのを解消
することができる。これらの切り替え制御は制御装置２
によって制御することができる。無論、炉内温度の検出
は、上記実施形態と同様であり、クーリングパイプモー
ドとして動作させる場合も上記実施形態と同様である。

【００８５】また、排ガス排出用配管１９にドレン排出
装置２０を設けることによって、ラジアントチューブ内
で発生したドレンを排出することができる。ドレン排出
装置２０は、ラジアントチューブ内の温度が急激に低下
した際に発生する酸性物質等の結露を排出する装置であ
り、ラジアントチューブの腐食を防止したり、ドレンに
よる急激な温度低下させる等の悪影響かを防止すること
ができる。また、ドレン排出装置２０は、蓄熱式バーナ
１７の近傍に設けられてもよい。さらに、本実施形態の
ラジアントチューブバーナシステム外にドレンを排出す
る手段を設けることによって、酸腐食性流体のシステム
内滞在時間が最小にでき低温腐食による設備破壊を最小
限にできる。

【００８６】無論、本実施形態では、クーリングパイプ
モード時に、炉内温度を計測して結露の発生を監視しな
がら燃焼排ガスを蓄熱体を通過させることなく、バイパ
ス管からその全量を排出することができるので、低温腐
食による設備破壊を最小限にできる。

【００８７】また、本実施形態は、加熱炉のゾーン毎に
設けられたラジアントチューブバーナシステムでは、ラ
ジアントチューブバーナシステムを配置した加熱炉の各
ゾーンの温度が、所定の温度まで上昇しない間は、ラジ
アントチューブに配置されたバーナを通常運転時の点火
本数より多くして、燃焼量を増大させることが可能にな
りラジアントチューブの熱負荷は予熱空気顕熱がなくと
も燃焼量をバーナ容量の範囲内で増加させることが可能
になる。

【００８８】また、本実施形態のラジアントチューブバ
ーナシステムでは、ラジアントチューブバーナシステム
を配置した加熱炉の任意のゾーンの炉内温度を、ゾーン
毎に任意の温度を設定し、その各任意の温度毎にラジア
ントチューブに配置されたバーナの点火本数を変化させ
て、ラジアントチューブの熱負荷をラジアントチューブ
に配置された各バーナの総燃焼量まで高めることが可能
である。最小熱負荷はラジアントチューブに配置された
バーナの１つの最小燃焼量とすることもできる。また、
ゾーンの炉内温度としたことで制御目標値を設定して熱
負荷制御が可能になる。

【００８９】また、本発明のラジアントチューブバーナ
システムの他の実施形態について、図９を参照して説明
する。同図において、ラジアントチューブバーナ１は、
炉壁７を穿孔した開口部７ｂに、その開口部に合致する
炉壁と同等の小耐火壁７ｃに、上記実施形態のラジアン
トチューブバーナを配置し、炉壁７から小耐火壁７ｃ
毎、着脱することが可能な構造として保全性が向上す
る。また、ラジアントチューブバーナを小耐火壁７ｃに
組み込んで後に、開口部７ｂに小耐火壁７ｃを装着する
ことで、ラジアントチューブバーナ燃焼炉を施工するこ
とができる。また、開口部７ｂから小耐火壁７ｃを脱着
して、ラジアントチューブバーナの修理、保全が可能で
ある。

【００９０】また、本実施形態のバーナに用いられる蓄
熱体は、ハニカム状蓄熱体に限るものではなく、ボール
状、塊状などセラミックス、金属など如何なる形状、材
質の物が適用可能である。また、本実施形態に用いられ
るラジアントチューブバーナはＵ字状に限るものではな
く、Ｗ型、Ｓ型いかなる形状、表面にフィンの有無、断
面形状がいかなる形状のものでも適用可能である。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ラジアントチューブにバイパス管を設け、バイパス管か
らの排ガスを排出することで、ラジアントチューブ内温
度の昇温と冷却が容易になる利点がある。

【００９２】また、ラジアントチューブに、一対のバー
ナを交番燃焼させるとともに、一対以上のバーナを設置
して、対となるバーナを切り換えることで、ラジアント
チューブ温度の局部的な高温化が防止できるので、火災
の発生要因を低減できる利点がある。

【００９３】また、ラジアントチューブバーナシステム
の熱効率が向上すると共に、バイパス管に設けられたガ
スクーラによって燃焼排ガスを低下させて排出すること
ができるので、温度低下が急速になし得る利点がある。

【００９４】また、バイパス管の端部から排出される流
体量を、排ガス流量調整手段で調整して、排ガスが蓄熱
体で放出する顕熱と、燃焼用空気が得る顕熱をバランス
させて、略１００％燃焼負荷で連続燃焼させても蓄熱体
出側排ガス温度が異常に上昇することがなく、熱効率を
最高の状態に維持して運転できる利点がある。

【００９５】また、加熱モードからクーリングパイプモ
ード、またはクーリングパイプモードから加熱モードへ
の運転状態を切り替えが、連続的になし得る利点があ
る。また、冷却媒体を投入するバーナの数または／及び
冷却媒体没入量を変化させることで冷却能力を変化させ
ることが可能であり、急速に温度を低下させることがで
きる。また、バイパス管の炉内長さが炉内幅の１／２以
上の長さを保有しており、炉内で前記バイパス管が熱放
射管の役割を果たすので加熱と温度の低下が急速になし
得る。

【００９６】また、クーリングパイプが炉内から抜熱す
る抜熱量の制御を行う場合の指標として、単位時間当た
りの炉内温度低減量を使用することで、冷却媒体のバー
ナからの排出量とバイパス管からの排出量比の制御、冷
却媒体を投入するバーナの数または／及び冷却媒体投入
量の制御が可能になり、炉内温度の温度調整が容易とな
る。

【００９７】また、常時冷却空気が吹き込まれるとラジ
アントチューブの内外面の温度差が付き、温度差が大き
い場合はラジアントチューブに亀裂を生じるので、ラジ
アントチューブの肉厚による熱慣性を考慮してサイクリ
ックに冷却空気を投入することで、ラジアントチューブ
の内外面の温度差を小さくしてラジアントチューブの亀
裂の発生を解消できる効果を有する。

【００９８】また、クーリングパイプモードは、特別な
シーケンスを設けることなく、加熱モードの使用状態で
も燃料遮断のみで、冷却モードとすることが可能であ
り、２種類のシーケンスでなく、基本的な運転シーケン
スにこれらのモードを組み込むことができるので、安価
な制御システムとすることができる。

【００９９】また、低温から炉を立ち上げ昇温する場
合、任意の温度に達しない間は排ガス全量をバーナを配
置しないラジアントチューブ端部から排出し得るので、
複雑な蓄熱体を組み込んだバーナを介することなく、燃
焼排ガスを排出することができるので、バーナ内での結
露が防止でき低温腐食による設備破壊箇所を最小限にで
きる。無論、炉内温度を高温から低温にする場合も同様
の効果が得られる。さらに、ラジアントチューブバーナ
システム外にドレンを排出する手段を設けたことによっ
て、酸腐食性流体のシステム内滞在時間が最小にでき低
温腐食による設備破壊を最小限にできる利点がある。

【０１００】また、ラジアントチューブバーナシステム
には、多数のバーナを設置し、合計した最大燃焼量から
１本のバーナの最小燃焼量の範囲まで燃焼量の幅を持た
せることができるので、従来のラジアントチューブの場
合のように、１本のバーナのターンダウン（温度を低下
させる運転）に比べ、大きなターンダウンを実現できり
利点がある。

【０１０１】また、バーナを配置しないラジアントチュ
ーブ径がバーナを配置したラジアントチューブ径より小
さいので、排ガス流速がこのラジアントチューブによる
損失が少なく、チューブ内の熱伝達率が向上し炉内への
熱放射能力が向上する。

【０１０２】また、ラジアントチューブバーナを装着し
た耐火壁を、炉壁の開口部に着脱可能な構造とすること
で、保全性及び施工が容易となる利点がある。また、本
発明は、上記効果を全て内在するラジアントチューブバ
ーナシステムである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のラジアントチューブバーナシステムの
一実施形態を示す構成図である。

【図２】本発明に適用したラジアントチューブバーナシ
ステムの一実施形態を示す断面図である。

【図３】本実施形態の燃料供給通路を示す系統図であ
る。

【図４】本発明の実施形態のラジアントチューブバーナ
の先端方向からの正面図である。

【図５】本実施形態の燃焼状態と空気供給量との関係を
示す説明図である。

【図６】本実施形態の交番燃焼を示す説明図である。

【図７】本発明のラジアントチューブバーナシステムの
他の実施形態を示す構成図である。

【図８】本発明のラジアントチューブバーナシステムの
他の実施形態を示す構成図である。

【図９】本発明のラジアントチューブバーナシステムの
他の実施形態を示す構成図である。

【図１０】従来のラジアントチューブバーナシステムの
構成図である。

【図１１】従来のラジアントチューブバーナシステムの
構成図である。

【符号の説明】

１ラジアントチューブバーナ２制御装置３ラジアントチューブ３ａ管端部３ｂバイパス管４四方弁５バーナ６排ガス流量調整弁９ガスクーラ７炉壁８排ガス遮断弁１０配管１１バーナガン１２燃料ノズル（燃料通路）１３パイロット燃焼用空気通路１４燃焼用空気噴射口１５バッフル１６燃焼用空気通路１７蓄熱体１８蓄熱体収容部１９排ガス排出用配管

フロントページの続き (72)発明者菅政治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)発明者松尾護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

【特許請求の範囲】

【請求項１】ラジアントチューブバーナシステムが３
カ所以上の端部を有するラジアントチューブを具備し、
前記端部の少なくとも２箇所に廃熱回収手段を有するバ
ーナを配置し、バーナを配置しない残りの端部から前記
ラジアントチューブ内に流れる流体を、燃焼排ガスと燃
焼用空気との流通経路の切り換えを行う切換弁を経るこ
となく、排ガス排出用配管に排出することを特徴とする
ラジアントチューブバーナシステム。
【請求項２】請求項１に記載のラジアントチューブバ
ーナシステムにおいて、前記廃熱回収手段が、通気性を有する蓄熱体又は蓄熱体
と多孔板であることを特徴とするラジアントチューブバ
ーナシステム。
【請求項３】請求項１又は２に記載のラジアントチュ
ーブバーナシステムにおいて、バーナを配置しない前記ラジアントチューブの端部から
前記排ガス排出用配管までの配管路に、燃焼排ガスを冷
却する冷却手段を設けたことを特徴とするラジアントチ
ューブバーナシステム。
【請求項４】請求項１，２又は３に記載のラジアント
チューブバーナシステムにおいて、バーナを配置しない前記ラジアントチューブの炉内長さ
が炉幅の１／２以上の長さを有することを特徴とするラ
ジアントチューブバーナシステム。
【請求項５】請求項１，２，３又は４記載のラジアン
トチューブバーナシステムにおいて、バーナを配置しない前記ラジアントチューブの端部から
前記排ガス排出用配管までの配管路間に、前記排ガス排
出用配管から排出される流体量を調整する流量調整手段
を設けたことを特徴とするラジアントチューブバーナシ
ステム。
【請求項６】請求項１，２，３，４又は５に記載のラ
ジアントチューブバーナシステムにおいて、前記廃熱回収手段を通過した流体と、バーナを配置しな
い前記ラジアントチューブの端部から排出される流体と
を調整してそれぞれの流体を合流させて排気するための
流量調整手段を前記排ガス排出用配管までの間に設けた
ことを特徴とするラジアントチューブバーナシステム。
【請求項７】請求項１，２，３，４，５又は６に記載
のラジアントチューブバーナシステムにおいて、加熱炉の炉壁に設けられた開口部に合致する前記炉壁と
同等の耐火壁構造の小耐火壁に、前記ラジアントチュー
ブが装着され、前記ラジアントチューブが装着された前
記小耐火壁を、前記開口部から着脱できる構造であるこ
とを特徴とするラジアントチューブバーナシステム。
【請求項８】３カ所以上の端部を有するラジアントチ
ューブと；前記端部の少なくとも２箇所に配置され、廃
熱回収手段を有するバーナと；前記バーナへの燃焼用空
気の供給と、前記バーナから排ガス排出用配管への燃焼
排ガスの排出とを交互に切り換える切換弁と；バーナを
配置しない前記ラジアントチューブの端部から排出され
る流体の温度を低下させる冷却手段と；前記冷却手段に
よって冷却された流体の流量を調整する流量調整手段
と；バーナを配置しない前記ラジアントチューブの端部
から前記ラジアントチューブ内の流体を前記排ガス排出
用配管から排出する吸引排ガス遮断手段と；前記バーナ
を交番燃焼させるとともに、前記吸引排ガス遮断手段、
前記流量調整手段及び前記吸引排ガス遮断手段を操作し
て前記ラジアントチューブ内温度を制御する制御装置
と；を具備することを特徴とするラジアントチューブバ
ーナシステム。
【請求項９】請求項１ないし８の何れかに記載のラジ
アントチューブバーナシステムにおいて、前記ラジアントチューブ内に冷却媒体を供給して、前記
ラジアントチューブ内の温度を調整する温度制御手段を
具備することを特徴とするラジアントチューブバーナシ
ステム。
【請求項１０】請求項９に記載のラジアントチューブ
バーナシステムにおいて、前記温度制御手段が、前記各バーナには一切燃料を投入
せず全バーナ又は一部のバーナから前記ラジアントチュ
ーブ内に冷却媒体を投入し、投入された冷却媒体の全量
又は一部を、バーナを配置しない前記端部から前記排ガ
ス排出用配管を介して排出する手段であることを特徴と
するラジアントチューブバーナシステム。
【請求項１１】請求項９に記載のラジアントチューブ
バーナシステムにおいて、前記温度制御手段が、前記冷却媒体を投入するバーナの
数又は／及び前記冷却媒体の投入量を変化させる手段で
あることを特徴とするラジアントチューブバーナシステ
ム。
【請求項１２】請求項９に記載のラジアントチューブ
バーナシステムにおいて、前記温度制御手段が、現状の炉内温度と低下させる目標
炉内温度との偏差によって、前記冷却媒体の供給量を制
御する手段であることを特徴とするラジアントチューブ
バーナシステム。
【請求項１３】請求項９に記載のラジアントチューブ
バーナシステムにおいて、前記温度制御手段が、単位時間当たりの炉内温度低減量
によって、冷却媒体の供給量を制御する手段であること
を特徴とするラジアントチューブバーナシステム。
【請求項１４】請求項９に記載のラジアントチューブ
バーナシステムにおいて、前記温度制御手段が、各バーナには一切燃料を投入せず
一部のバーナから冷却媒体を投入し、燃焼用空気の空気
投入口は各バーナ交互切替で切り替わり、投入された冷
却媒体の全量又は一部にバーナを配置しない前記ラジア
ントチューブの端部から排出して、炉温を下げる手段で
あることを特徴とするラジアントチューブバーナシステ
ム。
【請求項１５】請求項９に記載のラジアントチューブ
バーナシステムにおいて、前記温度制御手段が、炉内温度が設定温度に達しない間
は、前記ラジアントチューブバーナ内に冷却媒体を供給
するとともに、前記ラジアントチューブ内の燃焼排ガス
全量をバーナを配置しない前記ラジアントチューブの管
端から排出する手段であることを特徴とするラジアント
チューブバーナシステム。
【請求項１６】請求項９ないし１５の何れかに記載の
ラジアントチューブバーナシステムにおいて、前記冷却媒体が、空気，窒素，燃焼ガスなどの可燃性で
ない流体又はそれらの混合流体であることを特徴とする
ラジアントチューブバーナシステム。
【請求項１７】請求項１ないし１６の何れかに記載の
ラジアントチューブバーナシステムにおいて、前記ラジアントチューブ内から排出された流体中のドレ
ンを排出するドレン排出装置を具備することを特徴とす
るラジアントチューブバーナシステム。
【請求項１８】請求項１ないし１７の何れかに記載の
ラジアントチューブバーナシステムにおいて、前記ラジアントチューブバーナシステムを配置した加熱
炉の任意の場所の温度が所定温度に達しない間は、前記
ラジアントチューブに配置したバーナを通常運転時の点
火本数より多い本数によって燃焼状態とする制御手段を
有することを特徴とするラジアントチューブバーナシス
テム。
【請求項１９】請求項１ないし１７の何れかに記載の
ラジアントチューブバーナシステムにおいて、前記ラジアントチューブバーナシステムを配置した加熱
炉の任意の場所の温度が所定温度に達しない間は、前記
ラジアントチューブに配置した全バーナを点火する制御
手段を有することを特徴とするラジアントチューブバー
ナシステム。
【請求項２０】請求項１ないし１７の何れかに記載の
ラジアントチューブバーナシステムにおいて、前記ラジアントチューブバーナシステムを配置した加熱
炉の任意の場所の温度に複数の所定温度を設定し、その
各所定の温度毎にラジアントチューブに配置されたバー
ナの点火本数を変化させる制御手段を有することを特徴
とするラジアントチューブバーナシステム。
【請求項２１】請求項１ないし１７の何れかに記載の
ラジアントチューブバーナシステムにおいて、加熱炉の各ゾーンの炉内温度によって、炉内温度の上昇
・低下させる制御手段を有することを特徴とするラジア
ントチューブバーナシステム。
【請求項２２】前記請求項１ないし１７の何れかに記
載のラジアントチュ−ブシステムにおいて、前記ラジアントチューブの端部から排出される流体の温
度によって炉内温度を調整する制御手段を有することを
特徴とするラジアントチューブバーナシステム。
【請求項２３】請求項１ないし１７の何れかに記載の
ラジアントチューブバーナシステムにおいて、前記ラジアントチューブの表面温度によって炉内温度を
調整する制御手段を有することを特徴とするラジアント
チューブバーナシステム。
【請求項２４】請求項１ないし１７の何れかに記載の
ラジアントチューブバーナシステムにおいて、前記廃熱回収手段から排出される流体の温度によって炉
内温度を調整する制御手段を有することを特徴とするラ
ジアントチューブバーナシステム。
【請求項２５】請求項１ないし２４の何れかに記載の
ラジアントチューブバーナシステムにおいて、バーナを配置しない前記ラジアントチューブの管端の径
がバーナを配置した前記ラジアントチューブの径より小
さいことを特徴とするラジアントチューブバーナシステ
ム。
【請求項２６】ラジアントチューブバーナシステムの
運転方法において、ラジアントチューブの３カ所以上の端部の内の少なくと
も２カ所以上に、廃熱回収手段を有するバーナを配置し
て交番燃焼させる工程と；前記ラジアントチューブ内の
温度を低下させる際、バーナを配置した前記ラジアント
チューブの管端から排出される燃焼排ガスを、燃焼排ガ
スと燃焼用空気の切り換えを行う切換弁を経ることな
く、排ガス排出用配管を介して排出し、前記ラジアント
チューブ内温度を低下させる工程とを有することを特徴
とするラジアントチューブバーナシステムの運転方法。
【請求項２７】ラジアントチューブバーナシステムの
運転方法において、ラジアントチューブの３カ所以上の端部の内の少なくと
も２カ所以上に、廃熱回収手段を有するバーナを配置し
て交番燃焼させる工程と；前記ラジアントチューブ内の
温度を低下させる際、前記ラジアントチューブ内に冷却
媒体を流入させて、バーナを配置した前記ラジアントチ
ューブの管端から排出される燃焼排ガスを冷却して、燃
焼排ガスと燃焼用空気の切り換えを行う切換弁を経るこ
となく、排ガス排出用配管から排出して、前記ラジアン
トチューブ内温度を低下させる工程とを有することを特
徴とするラジアントチューブバーナシステムの運転方
法。
【請求項２８】ラジアントチューブバーナシステムの
運転方法において、ラジアントチューブの３カ所以上の端部の内の少なくと
も２カ所以上に、廃熱回収手段を有するバーナを配置し
て交番燃焼させる工程と；前記ラジアントチューブ内の
温度を低下させる際、各バーナには一切燃料を投入せず
全バーナ又は一部のバーナから冷却媒体を投入し、投入
冷却媒体の全量又は一部をバーナを配置しない端部から
排出する工程とを有することを特徴とするラジアントチ
ューブバーナシステムの運転方法。
【請求項２９】ラジアントチューブバーナシステムの
運転方法において、ラジアントチューブの３カ所以上の端部の内の少なくと
も２カ所以上に、廃熱回収手段を有するバーナを配置し
て交番燃焼させる工程と；前記ラジアントチューブ内の
温度を低下させる際、現在の炉内温度と目標炉内温度と
の偏差によって、炉内温度を制御する工程とを有するこ
とを特徴とするラジアントチューブバーナシステムの運
転方法。
【請求項３０】請求項２６ないし２９の何れかに記載
のラジアントチューブバーナシステムの運転方法におい
て、単位時間当たりの炉内温度の変化量によって、前記ラジ
アントチューブ内温度を制御する工程を有することを特
徴とするラジアントチューブバーナシステムの運転方
法。
【請求項３１】請求項２６ないし２９の何れかに記載
のラジアントチューブバーナシステムの運転方法におい
て、バーナを配置しない前記端部から排出される流体と、前
記廃熱回収手段と四方弁を通過した流体との流量を調整
して、排ガス排出用配管から合流させて排出する工程を
有することを特徴とするラジアントチューブバーナシス
テムの運転方法。
【請求項３２】請求項２６ないし２９の何れかに記載
のラジアントチューブバーナシステムの運転方法におい
て、前記ラジアントチューブ内の温度を低下させる際に、各
バーナには一切燃料を投入せず一部のバーナから冷却媒
体を投入し、燃焼用空気の空気投入口は各バーナの交番
燃焼に同期させて切り替え、投入冷却媒体の全量又は一
部にバーナを配置しない前記端部から排出する工程を有
することを特徴とするラジアントチューブバーナシステ
ムの運転方法。
【請求項３３】請求項２６ないし２９の何れかに記載
のラジアントチューブバーナシステムの運転方法におい
て、前記交番燃焼において、前記炉内温度が任意の温度まで
上昇しない間は燃焼排ガス全量をバーナを配置しないラ
ジアントチューブバーナ端部から排出する工程を有する
ことを特徴とするラジアントチューブバーナシステムの
運転方法。
【請求項３４】請求項２６ないし２９の何れかに記載
のラジアントチューブバーナシステムの運転方法におい
て、前記ラジアントチューブバーナシステムを配置した炉の
任意の場所の温度が任意の温度に達しない間は、前記ラ
ジアントチューブに配置されたバーナを通常運転時の点
火本数より多い燃焼状態とする工程を有することを特徴
とするラジアントチューブバーナシステムの運転方法。
【請求項３５】請求項２６ないし２９の何れかに記載
のラジアントチューブバーナシステムの運転方法におい
て、前記ラジアントチューブバーナシステムを配置した炉の
任意の場所の温度が任意の温度に達しない間は、前記ラ
ジアントチューブに配置された全バーナを点火する工程
を有することを特徴とするラジアントチューブバーナシ
ステムの運転方法。
【請求項３６】請求項２６ないし２９の何れかに記載
のラジアントチューブバーナシステムの運転方法におい
て、前記ラジアントチューブバーナシステムを配置した炉の
任意の場所の温度に複数の任意の温度を設定し、その各
任意の温度毎にラジアントチューブに配置されたバーナ
の点火本数を変化させる工程を有することを特徴とする
ラジアントチューブバーナシステムの運転方法。
【請求項３７】請求項２８ないし３６の何れかに記載
のラジアントチューブバーナシステムの運転方法におい
て、温度制御の対象とする温度が、炉内温度、または／及び
前記ラジアントチューブ表面温度、または／及び廃熱回
収装置から排出される流体の温度、または／及び前記ラ
ジアントチューブ端部から排出される流体の温度である
ことを特徴とするラジアントチューブバーナシステムの
運転方法。