JPH10185177A - リジェネバーナ式加熱炉 - Google Patents

リジェネバーナ式加熱炉

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JPH10185177A
JPH10185177A JP8343849A JP34384996A JPH10185177A JP H10185177 A JPH10185177 A JP H10185177A JP 8343849 A JP8343849 A JP 8343849A JP 34384996 A JP34384996 A JP 34384996A JP H10185177 A JPH10185177 A JP H10185177A
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JP
Japan
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exhaust gas
flow rate
gas flow
combustion
furnace
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JP8343849A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Takahashi
康弘 高橋
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

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  • Air Supply (AREA)
  • Control Of Heat Treatment Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、設備面の負担を増すことなく、確
実に燃焼排ガスの排気制御のできるリジェネバーナ式加
熱炉を提供することを目的とする。 【解決手段】 リジェネバーナA,Bを加熱炉2に向か
い合わせて設置し、燃焼側と排気側の役割を所定のタイ
ミングで切り替え、リジェネバーナBから排気経路30へ
全ての排ガスを排出し、排気経路30に備えた排ガス流調
弁34と、排ガス流調弁34の開度を制御するための排気流
量制御器50と、所定の排気流量を計算するための演算器
40と、炉圧補償するための補正をする炉圧制御器47と、排
ガス温度を補償するための補正をする排ガス温度制御器
45を備えたことを特徴する。こうすると、排気流量の設
定値に炉圧の補正値と温度の補正値とを加味できるか
ら、加熱炉2に直結する煙道をなくすことができるし、
流調弁34を開いたり絞ったりするだけで炉圧制御と排ガ
ス温度制御が確実にできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、リジェネバーナ燃
焼システムを備えた加熱炉に係わる。
【0002】
【従来の技術】従来から、リジェネバーナ燃焼システム
を備えた加熱炉は、加熱炉の側面に向い合わせてリジェ
ネバーナ装置が配置されると共に、リジェネバーナ装置
からの排気経路とは別に加熱炉自体に直結させて排ガス
煙道が設けられている。
【0003】このようなリジェネバーナ燃焼システム
は、例えば、炉の片側のリジェネバーナ装置に燃料と燃
焼空気を供給して燃焼を行い、向い側のリジェネバーナ
装置から燃焼排ガスを吸引する動作を、燃焼と吸引の役
割を交互に交替させて運転する。この結果、吸引側のリ
ジェネバーナ装置の蓄熱器に燃焼排ガスの熱が蓄えら
れ、次に燃焼側となったときに炉内に吹き込む燃焼空気
の加熱に利用される。
【0004】又、加熱炉自体に直結して設けられた排ガ
ス煙道から一部の燃焼排ガスを排気していることが特開
平8−4670号に示されている。しかし、前記公報に
示されるような排ガス煙道は、大径のものが備えられて
いる。従って、敷地が制約されたり、高温の燃焼排ガス
を排気するために煙道の途中に熱交換器を設けて燃焼排
ガス温度を下げたり、炉圧制御用のダンパを設けたりし
ている。又、一方ではリジェネバーナ装置の排気経路に
流量制御弁を設けその後方にブロアを介してさらに排気
量調節弁を備えたりしている。
【0005】このように、大径の煙道を備えるとそのた
めの広い敷地が必要であったり、それに付設させてダン
パや熱交換器を備える必要があった。従って、設備面の
負担が大きかった。又、リジェネバーナ装置の排気経路
の途中にブロアを設け、その後方で燃焼ガスの排気量を
調整したのでは十分な排気制御ができないという問題が
ある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、設
備面の負担を増すことなく、確実に燃焼排ガスの排気制
御のできるリジェネバーナ式加熱炉を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段、発明の実施の形態及び発
明の効果】上記目的を達成するためになされた請求項1
記載の発明は、蓄熱器を有するリジェネバーナを炉体に
複数個設置し、該複数個のリジェネバーナを燃焼側と排
気側に分け、リジェネバーナの燃焼側と排気側の役割を
所定の切替タイミング毎に切り替えるようにしたリジェ
ネバーナ式加熱炉において、前記炉体内の燃焼排ガスを
全て排気側のリジェネバーナを介して炉外へ排出する様
にしたことを特徴とする。
【0008】請求項1記載の発明によると、燃焼側バー
ナから出る燃焼排ガスを全部排気側バーナを通して排気
するから加熱炉に直結する煙道及び付帯設備が不要とな
る。従って設備面の負担が少なくて済むし空いた敷地も
有効に使える。又、排気される高温の燃焼排ガスは、全
て排気側のバーナに備えてある蓄熱器を通して熱交換し
低温にしてから排気するから、従来のままのリジェネバ
ーナ装置だけで済む。さらに、全部の燃焼排ガスを排気
側の蓄熱器を通すから熱回収効率がよくなり次の燃焼の
際の燃焼空気の加熱を十分に行なうことができる。
【0009】より具体的には、請求項2に記載した様
に、蓄熱器を有するリジェネバーナを炉体に複数個設置
し、該複数個のリジェネバーナを燃焼側と排気側に分
け、リジェネバーナの燃焼側と排気側の役割を所定の切
替タイミング毎に切り替えるようにすると共に、前記各
リジェネバーナから排気経路へ排出される燃焼排ガスの
流量を調整する排ガス流量調整弁と、該排ガス流量調整
弁の開度を制御して所望の流量にて燃焼排ガスを排気側
リジェネバーナから炉外へ排出する様に制御する排ガス
流量制御手段とを備えるリジェネバーナ式加熱炉におい
て、前記排ガス流量制御手段は、燃焼排ガスの量を指示
する燃焼排ガス量指示手段と、該燃焼排ガス量指示手段
の指示結果に基づいて、前記燃焼排ガスの全てを前記排
気側のリジェネバーナから排出するのに必要な排ガス流
量を算出する排ガス流量算出手段と、該排ガス流量算出
手段による排ガス流量算出結果に基づいて、前記排ガス
流量調整弁の開度を制御する全量排出制御手段とを備え
ることを特徴とする。
【0010】この請求項2記載の発明によれば、燃焼排
ガス量指示手段が指示した燃焼排ガス量に基づいて、排
ガス流量算出手段が、燃焼排ガスの全てを排気側のリジ
ェネバーナから排出するのに必要な排ガス流量を算出
し、この算出結果に基づいて、全量排出制御手段が排ガ
ス流量調整弁の開度を制御する。こうして燃焼排ガスの
全てをリジェネバーナを介して炉外へ排出する。
【0011】なお、燃焼排ガス量指示手段としては、燃
焼側リジェネバーナへの燃料供給量及び燃焼空気供給量
を検出し、この検出結果に基づいて随時燃焼排ガス量を
算出する手段として構成してもよいし、炉の運転条件を
高、中、低のように段階的に設定することによってこの
設定に従って一義的に燃焼排ガス量を決定して指示する
手段として構成してもよい。
【0012】ここで、請求項3記載の様に、請求項2記
載のリジェネバーナ式加熱炉において、前記排ガス流量
制御手段は、炉圧を検出する炉圧センサーと、該炉圧セ
ンサーが検出した炉圧が所定範囲内に収まる様にするた
めの燃焼排ガス流量の補正値を算出する炉圧補正値算出
手段と、該炉圧補正値算出手段の算出結果に基づいて、
前記排ガス流量算出手段の算出結果を補正する炉圧補正
手段とを備える様にするとよい。
【0013】この請求項3記載の発明によれば、炉圧が
高い場合は排ガス流量を増加させる様に炉圧補正値を算
出し、逆に炉圧が低い場合は排ガス流量を減少させる様
に炉圧補正値を算出することになる。そして、この補正
値を反映した形で最終的な排ガス流量が制御されるの
で、炉圧を所望の範囲内に保持しつつ排ガスを全て排気
側リジェネバーナから排出することができる。
【0014】また、請求項4に記載した様に、請求項2
又は3のいずれか記載のリジェネバーナ式加熱炉におい
て、前記排ガス流量制御手段は、排ガス温度を検出する
排ガス温度センサーと、該排ガス温度センサーが検出し
た排ガス温度が所定範囲内に収まる様にするための燃焼
排ガス流量の補正値を算出する排ガス温度補正値算出手
段と、該排ガス温度補正値算出手段の算出結果に基づい
て、前記排ガス流量算出手段の算出結果を補正する温度
補正手段とを備える様にするとよい。
【0015】この請求項4記載の発明によれば、排ガス
温度が高い場合は排ガス流量を減少させる様に排ガス温
度補正値を算出し、逆に排ガス温度が低い場合は排ガス
流量を増加させる様に排ガス温度補正値を算出すること
になる。そして、この補正値を反映した形で最終的な排
ガス流量が制御されるので、排ガス温度を所望の範囲内
に保持しつつ排ガスを全て排気側リジェネバーナから排
出することができる。
【0016】
【実施例】本発明の実施例を図に基づいて説明する。実
施例のリジェネバーナ式加熱炉1は、図1に示すような
構成をしている。加熱炉2の側壁に設けられたバーナ
A,バーナBと、燃料供給経路10と燃焼空気供給経路
20と排ガス排気経路30とからなる。
【0017】加熱炉2には従来例のような加熱炉に直結
する煙道が設けられていない。バーナA,バーナBの内
部には蓄熱体3,4が備えられている。燃料供給経路1
0は、燃料供給口11から供給される燃料をパイプ12
を介してバーナA,Bに供給する。13,14は切替用
の電磁弁である。
【0018】燃焼空気供給経路20は、ブロア21から
供給される燃焼空気をパイプ22を介してバーナA又は
バーナBに供給している。23は開閉ダンパであり、2
4,25は切替用の電磁弁である。排ガス排気経路30
は、ブロア31でパイプ32を介してバーナB又はバー
ナAから燃焼排ガスを吸引して排出する。33は開閉ダ
ンパであり、34,35は、流量調整弁と切替弁とを兼
ねる排ガス流調弁である。7は加熱炉2内に設けられた
炉圧センサーである。
【0019】図1の場合はバーナA側が燃焼状態にあ
り、バーナBが排ガス排気経路になっている状態を表し
ている。電磁弁13を開とし電磁弁14を閉としてバー
ナAに燃焼ガスを供給すると共に、電磁弁24を開とし
電磁弁25を閉とし、ブロア21からバーナAに燃焼空
気を供給する。一方排気側は、流調弁34を開とし流調
弁35を閉としてバーナBから燃焼排ガスをブロア31
で吸引して排出する。
【0020】この際、流調弁34は燃焼排ガスを遮断/
開口するだけでなく開閉の途中で停止し燃焼排ガスの流
量を調節し、炉圧制御の役目を果たす。所定の時間が来
ると夫々の電磁弁及び流調弁を切り替えて、今度はバー
ナB側を燃焼させると共に、バーナA側から燃焼排ガス
を排出する。このようにすると、燃焼排ガスを排出する
際に蓄熱体3,4で高温の燃焼排ガスの熱が蓄えられ
て、次の燃焼に使用する際の燃焼空気を加熱する。又、
流調弁を調整することによって炉圧も制御できる。
【0021】実施例の場合は燃焼側のバーナの燃焼排ガ
スを排気側のバーナから100%排気する。だから、従
来例のように煙道を余分に設ける必要がないし、蓄熱器
での熱回収効率がよくなる。次に、実施例の燃焼排ガス
流調弁の開閉系統を図2に基づいて説明する。
【0022】燃焼排ガスの排気量設定値は、バーナAの
燃料供給管に備えている流量センサー15で今流れてい
る燃焼ガス量を検出し、その検出した結果を演算器40
に入力し、演算器40に入力された燃焼ガス量に理論排
ガス量を掛けて、さらに過剰空気を加味し、通常の燃焼
量を算出する。
【0023】続けて、この通常の設定値に100%の排
気比率を掛けて燃焼ガス排気量を算出する。次にバーナ
Bからの燃焼排ガス温度を排ガス温度センサー44で検
出し、検出した結果を排ガス温度制御器(TIC)45
に信号として送る。この信号の入力によって燃焼排ガス
温度が高かったら排ガス流量を少なくし、排ガス温度が
低かったら排ガス流量を多くし所定の温度を保持するよ
うに排ガス温度制御器(TIC)45から演算器40に
指示し温度補償のための補正をする。
【0024】一方、加熱炉2内の炉圧センサー7で炉圧
を検出し、検出した結果を信号によって炉圧制御器(P
IC)47に送る。この信号の入力によって炉圧が高か
った場合は排気流量を多くする指示をだし、炉圧が低か
った場合は排気流量を絞る指示を炉圧制御器(PIC)
47から演算器40に入力して炉圧補償のための補正を
する。
【0025】こうして排ガス流量を設定する。このよう
に通常の設定値に温度要因と炉圧要因とを補償した燃焼
排ガスの設定値を演算器40で算出し、算出した流量設
定値を排気流量制御器(FIC)50に送る。一方、排
ガス排気経路30の燃焼排ガス流量を流量センサー49
で検出し、検出した値の信号を排気流量制御器(FI
C)50に送る。排気流量制御器(FIC)50は、流
量センサー49による排ガス流量の実測値と、演算器4
0からの排ガス流量指示値とを比較し、実測値が指示値
より大きい場合は排ガス流調弁34の開度を絞り、逆に
実測値が指示値より小さい場合は排ガス流調弁34の開
度を大きくすることによって、排ガス流量のフィードバ
ック制御を行う。
【0026】この結果、炉圧及び排ガス温度を適正な範
囲内に保ちつつ、燃焼排ガスの全量を排気側のリジェネ
バーナから炉外へ排出することができる。本実施例によ
れば、リジェネバーナ装置の排気側の排ガス流調弁34
だけで排気流量を十分に調整できるから、従来例のよう
な排ガス煙道が不要であるし、敷地が制約されないし、
煙道の途中の付設部品等が不要になる。このような、大
型煙道のないコンパクトな加熱炉だから設備費用が少な
くて済む。
【0027】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明の趣旨の範囲を越えない限り種々の実施がで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例のレジェネバーナ式加熱炉の要部を表
す説明図。
【図2】 実施例の排ガス排気経路の流調弁の開閉系統
を表す説明図。
【符号の説明】
1…リジェネバーナ式加熱炉、3,4…蓄熱器、10…
燃料供給経路、13,14,24,25…電磁弁、20
…燃焼空気供給経路、30…排ガス排気経路、34,3
5…流調弁、A,B…バーナ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蓄熱器を有するリジェネバーナを炉体に
    複数個設置し、該複数個のリジェネバーナを燃焼側と排
    気側に分け、リジェネバーナの燃焼側と排気側の役割を
    所定の切替タイミング毎に切り替えるようにしたリジェ
    ネバーナ式加熱炉において、 前記炉体内の燃焼排ガスを全て排気側のリジェネバーナ
    を介して炉外へ排出する様にしたことを特徴とするリジ
    ェネバーナ式加熱炉。
  2. 【請求項2】 蓄熱器を有するリジェネバーナを炉体に
    複数個設置し、該複数個のリジェネバーナを燃焼側と排
    気側に分け、リジェネバーナの燃焼側と排気側の役割を
    所定の切替タイミング毎に切り替えるようにすると共
    に、 前記各リジェネバーナから排気経路へ排出される燃焼排
    ガスの流量を調整する排ガス流量調整弁と、 該排ガス流量調整弁の開度を制御して所望の流量にて燃
    焼排ガスを排気側リジェネバーナから炉外へ排出する様
    に制御する排ガス流量制御手段とを備えるリジェネバー
    ナ式加熱炉において、 前記排ガス流量制御手段は、 燃焼排ガスの量を指示する燃焼排ガス量指示手段と、 該燃焼排ガス量指示手段の指示結果に基づいて、前記燃
    焼排ガスの全てを前記排気側のリジェネバーナから排出
    するのに必要な排ガス流量を算出する排ガス流量算出手
    段と、 該排ガス流量算出手段による排ガス流量算出結果に基づ
    いて、前記排ガス流量調整弁の開度を制御する全量排出
    制御手段とを備えることを特徴とするリジェネバーナ式
    加熱炉。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のリジェネバーナ式加熱炉
    において、 前記排ガス流量制御手段は、 炉圧を検出する炉圧センサーと、 該炉圧センサーが検出した炉圧が所定範囲内に収まる様
    にするための燃焼排ガス流量の補正値を算出する炉圧補
    正値算出手段と、 該炉圧補正値算出手段の算出結果に基づいて、前記排ガ
    ス流量算出手段の算出結果を補正する炉圧補正手段とを
    備えることを特徴とするリジェネバーナ式加熱炉。
  4. 【請求項4】 請求項2又は3のいずれか記載のリジェ
    ネバーナ式加熱炉において、 前記排ガス流量制御手段は、 排ガス温度を検出する排ガス温度センサーと、 該排ガス温度センサーが検出した排ガス温度が所定範囲
    内に収まる様にするための燃焼排ガス流量の補正値を算
    出する排ガス温度補正値算出手段と、 該排ガス温度補正値算出手段の算出結果に基づいて、前
    記排ガス流量算出手段の算出結果を補正する温度補正手
    段とを備えることを特徴とするリジェネバーナ式加熱
    炉。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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